Основы сварки судовых конструкций: Учебник / С. Б. Андреев, В. С. Головченко, В. Д. Горбач, В. Л. Руссо. Под общ. ред. В. Л. Руссо. - СПб.: Судостроение, 2006. - 552 с: ил.

Учебник написан в соответствии с учебным планом дисциплины «Сварка судовых конструкции», специальность «Кораблестроение». Отдельные главы могут быть использованы студентами, обучающимися по специальности «Оборудование и технология сварочного производства», а также инженерно-техническими работниками области проектирования и постройки судов.
Материал знакомит с физической сущностью процесса сварки и разновидностью ее способов и методов расчета, технологией сварки различных видов стали, цветных металлов и сплавов, способами наплавки.
Широко использованы результаты исследований в области сварки, учтен опыт и достижения заводов и верфей, отражены изменения, произошедшие в производстве судовых конструкций за последние 25 лет.

ПРЕДИСЛОВИЕ
За последние 25 лет в сварочном производстве изготовления металлоконструкций в различных отраслях промышленности произошли большие изменения. Появились новые металлические материалы, что привело к необходимости разработки и совершенствования технологических процессов их сварки, разработке новых сварочных материалов, созданию нового поколения сварочного оборудования для механизированных способов сварки и автоматизации процессов производства сварных конструкций. Все это в полной мере затронуло и судостроение.
В предлагаемом учебнике авторы пытаются отразить изменения, произошедшие в сварочном производстве судовых конструкций, предложив такую его структуру, которая предусматривает последовательное изложение основ сварки. В соответствии с учебным планом дисциплины «Сварка судовых конструкций», читаемой студентам по специальности «Кораблестроение», знакомят будущего инженера-корабела с физической сущностью и разновидностями существующих способов сварки, формированием шва и строением сварного соединения, основами технологии сварки низкоуглеродпетых, низколегированных, высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов. В должной мере отражены вопросы контроля качества сварки, ее тепловые основы, механизм образования остаточных сварочных напряжений и деформаций прочности и коррозионной стойкости сварных соединений.
Следует отметить, что изначальной задачей при написании учебника было донесение в возможно общей и доступной форме тех знаний, которые могут понадобиться инженеру-корабелу и могут быть использованы им при проектировании, конструировании и изготовлении различных судостроительных конструкций.
Студентами, обучающимися по специальности «Оборудование и технология сварочного производства», могут быть использованы разделы, в которых рассматриваются вопросы технологии сварки цветных металлов, тепловых основ сварки, образования остаточных напряжений и деформаций.
Учебник может также служить для подготовки специалистов других специальностей, если им читается общий курс сварки металлов, быть полезен для инженерно-технических работников судостроительной промышленности, а в ряде случаев и аспирантам технических специальностей.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие..... 3
1. Сварка, ее физическая сущность и значение для судостроения 5
1.1. Краткая историческая справка о развитии сварочной техники в судостроении................ 5
1.2. Механизм образования сварочного соединения........ 9
1.3. Система классификации сварочных процессов.......... 12
2. Основные характеристики сварки давлением и плавлением 15
2.1. Разновидности способов сварки давлением................ 15
2.2. Способы сварки плавлением......... 26
2.3. Пайка металлов................. 53
3. Источники питания сварочной дуги.
Сварочное оборудование......... 63
3.1. Физические основы сварочной дуги............. 63
3.2. Требования к источникам питания сварочной дуги.
Их общая характеристика............... 70
3.3. Источники переменного тока........ 72
3.4. Источники постоянного тока........ 75
3.5. Принципы построения сварочных головок для механизированных способов сварки............ 81
3.6. Оборудование для дуговой сварки сталей механизированными способами... 86
4. Структура сварного соединения........... 94
4.1. Зона термического влияния........... 95
4.2. Металл шва, особенности его кристаллизации и свойств........ 98
4.3. Понятие «свариваемости» металлов............. 109
4.4. Горячие трещины при сварке......... 111
4.5. Холодные трещины при сварке.... 114
5. Основы металлургических процессов при сварке.
Сварочные материалы............... 117
5.1. Формирование металла шва и характеристики основных металлургических процессов при сварке плавлением............... 117
5.2. Сварочные материалы.... 128
6. Технические требования к точности обработки деталей и сборки конструкций под электросварку.......... 146
6.1. Требования к сварным швам соединений стальных конструкций... 146
6.2. Требования к стальному прокату применяемому для корпуса судна................. 161
6.3. Характеристика и требования к деталям корпуса судна, идущим на сборку под дуговую сварку конструкций................ 163
6.4. Основные технологические процессы изготовления деталей корпуса судна........... 173
6.5. Характеристика судовых конструкций и технические требования к их соединениям под сварку... 185
6.6. Влияние точности деталей и точности сборки соединений конструкций под сварку на возможность качественного ее выполнения.......... 191
7. Технология сварки низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных судостроительных сталей ..... 200
7.1. Свойства низкоуглеродистых и низколегированных сталей и их свариваемость.............. 200
7.2. Общие вопросы технологии сварки.............. 204
7.3. Особенности технологии ручной сварки.... 207
7.4. Особенности технологии механизированной сварки под флюсом......... 214
7.5. Технология сварки в среде защитных газов................. 219
7.6. Технология сварки другими способами....... 225
7.7. Основы сборки и сварки корпусных конструкций... 227
8. Основные особенности сварки сталей с повышенным содержанием легирующих элементов.. 233
8.1. Общая характеристика сталей этой группы................ 233
8.2. Особенности свариваемости сталей повышенной прочности перлитного и мартенситного классов....... 235
8.3. Выбор сварочных материалов....... 243
8.4. Особенности технологии сварки различными способами . 246
8.5. Свариваемость и технология сварки высоколегированных сталей ......... 251
8.6. Технология сварки разнородных металлов 258
9. Технология сварки цветных металлов и сплавов на их основе......... 263
9.1. Общие характеристики применяемых в судостроении цветных металлов и сплавов. Особенности их свариваемости.... 263
9.2. Основы технологии сварки меди и ее сплавов............ 266
9.3. Основы технологии сварки алюминия и его сплавов................. 271
9.4. Основы технологии сварки титана и его сплавов...... 285
9.5. Особенности сварки тугоплавких химически активных металлов.......... 298
10. Особенности выполнения наплавочных работ... 301
10.1. Электродуговая наплавка............... 301
10.2. Электрошлаковая наплавка........... 309
11. Технология сварки чугуна и ее применение при ремонте. 312
11.1. Особенности свариваемости чугуна............. 312
11.2. Способы сварки чугуна. 314
11.3. Технология заварки дефектов литья горячим способом........... 321
12. Контроль качества сварки....... 322
12.1. Дефекты сварных швов и соединений......... 323
12.2. Внешний осмотр и измерения швов сварных конструкций.... 326
12.3. Методы обнаружения внутренних дефектов............... 327
12.4. Магнитные и электромагнитные методы контроля............. 334
12.5. Капиллярные методы контроля... 338
12.6. Правила применения сварки в судостроении............. 340
13. Тепловые процессы при сварке............... 342
13.1. Сварочная дуга как источник теплоты........ 342
13.2. Физические основы тепловых процессов при сварке................ 345
13.3. Основные предпосылки и допущения в инженерной теории распространения теплоты при дуговой сварке.............. 351
13.4. Мгновенные источники теплоты. 355
13.5. Подвижные сосредоточенные источники постоянной мощности... 360
13.6. Нагрев мощными быстродвижущимися источниками ............. 366
13.7. Практическое значение тепловых расчетов при сварке............ 371
13.8. Влияние ограниченности изделий на процесс распространения теплоты при сварке..... 381
14. Общие сведения о сварочных напряжениях и деформациях........... 386
14.1. Теория сварочных деформаций и напряжений и ее значение......... 386
14.2. Причины, вызывающие появление деформаций и напряжений при электродуговой сварке 387
14.3. Классификация сварочных напряжений и деформаций.......... 389
15. Деформации и напряжения в балках при тепловом нагружении .... 394
15.1. Изменение свойств металлов при нагреве.. 394
15.2. Деформации, напряжения и перемещения, возникающие в неравномерно нагретой балке........... 399
16. Термомеханические процессы при сварке............ 410
16.1. Основные допущения, принимаемые в инженерных методах определения сварочных деформаций и напряжений........ 410
16.2. Образование продольных сварочных деформаций и напряжений........... 412
16.3. Образование поперечных сварочных деформаций... 424
16.4. Образование угловых сварочных деформаций.......... 431
17. Расчетное определение сварочных деформаций и напряжений в балочных конструкциях....... 437
17.1. Определение общих сварочных деформаций от ряда продольных швов.............. 437
17.2. Приближенное построение эпюр остаточных деформаций и напряжений от продольного шва.............. 440
17.3. Определение общих сварочных деформаций от ряда поперечных швов............... 442
17.4. Методика определения общих сварочных деформаций в балочных конструкциях.............. 445
17.5. Примеры расчета общих сварочных деформаций балочных конструкций. 446
17.6. Рекомендации по расчету общих сварочных деформаций судовых конструкций.............. 460
17.7. Пример расчета общих сварочных деформаций бортовой секции.............. 464
18. Местные сварочные деформации........... 474
18.1. Разновидности местных деформаций.......... 474
18.2. Деформации элементов из плоскости, вызываемые угловыми деформациями сварных соединений........ 475
18.3. Деформации элементов из плоскости вследствие потери устойчивости 476
19. Методы уменьшения сварочных деформаций и напряжений.......... 480
19.1. Общие положения........... 480
19.2. Конструктивно-технологические методы уменьшения сварочных деформаций.......... 481
19.3. Технологические методы предупреждения сварочных деформаций 484
19.4. Технологические методы устранения сварочных деформаций и напряжений....... 490
20. Прочность и коррозионная стойкость сварных соединений 494
20.1. Общие замечания............ 494
20.2. Прочность сварных соединений при действии статических нагрузок ............ 495
20.3. Хрупкое разрушение сварных соединений 508
20.4. Прочность сварных соединений при действии переменных (циклических) нагрузок.......... 513
20.5. Коррозионная стойкость сварных соединений и конструкций............ 523
20.6. Влияние сварочных напряжений на прочность и работоспособность сварных соединений и конструкций..... 532
Список литературы.......... 541
Приложение...... 544