焊接识图与设计原则

,焊接培训教材,张明录,焊接符号与设计原则,目录,焊缝符号表示方法,焊缝设计原则,焊接图例,焊缝符号标注原则,GB/T3242008焊缝符号的表示方法GB/T51852005金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号组成。,3,一.焊缝符号的表示方法,概述,本标准规定了焊缝符号的表示规则。本标准适用于焊接接头的符号标注。,焊缝符号应清晰表述所要说明的信息，不应使图样增加更多的注解，完整的焊缝符号一般由基本符号和指引线组成，必要时可增加补充符号、焊缝尺寸符号及数据等。为了简化，在图样上标注焊缝时，通常只采用基本符号和指引线，其他内容一般在有关的文件（如焊接工艺规程等）中明确。,4,一.焊缝符号的表示方法,概述,基本符号是表示焊缝横截面的基本形状或特征。采用近似于焊缝横剖面形状的符号，用粗实线画出。,5,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,6,卷边焊缝（卷边完全熔化）,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,形焊缝,焊缝符号焊缝形式,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,单边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,U,焊缝符号焊缝形式,U形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,带钝边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,带钝边单边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,带钝边U形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,带钝边单边U形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,封底焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,角焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,塞焊缝或槽焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,点焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,缝焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,陡边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,陡边单V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,端焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,堆焊缝,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,平面连接（钎焊）,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,焊缝符号焊缝形式,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,平面连接（钎焊）,焊缝符号焊缝形式,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,斜面连接（钎焊）,焊缝符号焊缝形式,一.焊缝符号的表示方法,1.基本符号,折叠连接（钎焊）,焊缝符号焊缝形式,双面V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,2.基本符号的组合,焊缝符号焊缝形式,双面单边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,2.基本符号的组合,焊缝符号焊缝形式,带钝边双面V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,2.基本符号的组合,焊缝符号焊缝形式,带钝边双面单边V形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,2.基本符号的组合,焊缝符号焊缝形式,带钝边双面U形焊缝,一.焊缝符号的表示方法,2.基本符号的组合,补充符号用来说明有关焊缝或接头的某些特征而采用的符号。（如表面形状、衬垫、焊缝分布、施工地点等）,33,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,一.焊缝符号的表示方法,3.补充符号,图样上焊缝有两种表示方法，即符号法和图示法。,焊缝以符号标注法为主，在必要时允许辅以图示法。符号标注法：通过焊缝符号和指引线表明焊缝形式的标注方法。,符号法,图示法,二.焊缝符号标注原则,.焊缝标注方法,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,三面焊缝符号：,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,周围焊缝符号：,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,M,带垫板符号：,M,MR,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,现场符号：表示在现场或工地上进行焊接,二.焊缝符号标注原则,.焊缝符号的标注示例,在焊缝符号中，基本符号和指引线为基本要素。焊缝的准确位置通常由基本符号和指引线之间的相对位置决定。,具体位置包括：箭头线的位置基准线的位置,二.焊缝符号标注原则,.基本符号和指引线的位置,指引线由箭头线和两条基准线（实线和虚线）组成。,指引线,二.焊缝符号标注原则,.基本符号和指引线的位置,箭头直接指向的接头侧为“接头的箭头侧”，与之相对的则为“接头的非箭头侧”。,箭头线,二.焊缝符号标注原则,.基本符号和指引线的位置,基本符号在实线侧时，表示焊缝在箭头侧。,焊缝在箭头侧,二.焊缝符号原则标注,.基本符号与基准线的位置,角焊缝,基本符号在实线侧时，表示焊缝在箭头侧。,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,对接焊缝,焊缝在非箭头,基本符号在虚线侧时，表示焊缝在非箭头侧。,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,角焊缝,基本符号在虚线侧时，表示焊缝在非箭头侧。,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,对接焊缝,标注对称焊缝及双面焊缝时，基准线的虚线可省略不画。,双面焊缝,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,标注对称焊缝及双面焊缝时，基准线的虚线可省略不画。,对称焊缝,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,在明确焊缝布置的情况下，有些焊缝也可以省略虚线。,焊缝分布明确,焊缝分布明确,二.焊缝符号标注原则,.基本符号与基准线的位置,焊缝尺寸符号是表示焊接坡口和焊缝尺寸的符号。必要时，可以在焊缝符号中标注尺寸。如：焊缝厚度、坡口角度、坡口深度等。确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中标注，应将其标注在图样上。,59,三.焊缝尺寸符号的表示方法,1.概述,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,S,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,三.焊缝尺寸符号的表示方法,2.焊缝尺寸符号,R,shc,shc,焊缝横向尺寸，标注在基本符号的左侧。,基本符号的左侧无任何尺寸标注又无其它说明时，意味着对接焊缝应完全焊透。,67,三.焊缝尺寸符号的表示方法,3.焊缝尺寸符号的标注位置,nxL(e),nxL(e),基本符号的右侧无任何尺寸标注又无其它说明时，意味着焊缝在工件的整个长度方向上是连续的。,68,焊缝长度方向上的尺寸，标注在基本符号的右侧。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,3.焊缝尺寸符号的标注位置,坡口角度a、坡口面角度、根部间隙等尺寸b，标注在基本符号的上侧或下侧。,ab,ab,69,三.焊缝尺寸符号的表示方法,3.焊缝尺寸符号的标注位置,70,塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应标注其底面的尺寸。,相同焊缝数量及焊接方法代号标在尾部。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,3.焊缝尺寸符号的标注位置,（1）坡口尺寸的标注一般焊缝，只标注基本符号，不标注坡口尺寸，坡口尺寸由工艺决定；对有强度、气密性等要求的焊缝或受结构限定的特殊坡口，应标注坡口尺寸，必要时用图示法绘制坡口结构图。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸的标注,（2）断续焊缝的标注,n表示焊缝段数；l表示焊缝长度(不计弧坑)；e表示焊缝间距。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸的标注,对接焊缝有效厚度S由工艺保证，焊后无法测量，一般不标注。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸的标注,（3）焊缝有效厚度的标注,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,角焊缝，适用于薄板与薄板、薄板与薄板折弯的加强筋之间的焊接。,表示角焊缝在箭头所指侧，焊角尺寸2mm，焊缝长度10mm，间隔为200mm。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,表示双面交错断续角焊缝，筋板两侧均有焊缝，焊角尺寸3mm,共15段,每段长10mm,间隔350mm。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,单边喇叭形焊缝，常应用于方钢管和薄板之间的焊接,510（250）,表示单边喇叭交错断续焊缝，方钢管的两侧均有焊缝，焊角尺寸5mm，焊缝长度10mm，间隔250mm。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,常用于圆弧门的侧面焊接,表示I形断续焊缝，焊缝有效厚度2mm,焊缝长度10mm,间隔200mm,焊接后，表面打磨平整。,210（200）,周围焊接符号，表示环绕工件周围施焊，常用于重要支承作用的上托架，下托板，滚轮底板，撞块等的焊接。,5,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,在视图中，可见焊缝通常用一组与轮廓线垂直的细实线段（允许徒手画）或圆弧线段，不可见焊缝用虚线段表示。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,焊缝也可采用粗实线（线宽为2b3b）表示，如图所示。在同一图样中，只允许采用一种画法。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,在垂直于焊缝的剖视图或断面图中，画出焊缝的剖面形状并涂黑。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,在表示焊缝端面的视图中，通常用粗实线绘出焊缝的轮廓，必要时，可用细实线画出焊接前的坡口形状等。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,当标注焊缝符号不能充分表达设计要求，并需要保证某些尺寸时，可将该焊缝部位放大表示并进行标注。,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,双面部分熔透焊缝,示意图,p：钝边；H：坡口深度；K：焊脚尺寸,三.焊缝尺寸符号的表示方法,4.焊缝尺寸符号的标注示例,四.焊缝设计原则,1.概述,焊缝设计的基本原则包括实用性、可靠性、工艺性、经济性等基本要求以及合理选择和利用材料、合理设计结构形式、减少焊接量、合理布置焊缝、施工方便、有利于生产管理及设计原则等数据信息。,在设计焊缝尺寸大小及其接头形式时，首先要确定是工作焊缝还是联系焊缝。,工作焊缝：与被连接的元件是串联的，它承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结构就会失效，其应力称为工作应力。,四.焊缝设计原则,2.考虑焊缝性质,联系焊缝：焊缝与被连接件是并联的，它传递很小的载荷，主要起元件之间的相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，其应力称为联系应力。,四.焊缝设计原则,2.考虑焊缝性质,四.焊缝设计原则,2.考虑焊缝性质,具有双重性的焊缝，既有工作应力又有联系应力，则只计算工作应力，而不考虑联系应力；,工作焊缝必须进行焊缝强度计算,联系焊缝则需考虑经济性而减小、减短焊缝；,并联,串联,对接接头；搭接接头；T形接头；角接接头。,不同的接头形式承载能力和应力分布情况不同。,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,焊接接头形式可分为,对接接头：相同厚度的两焊件在同一个平面上焊接而成的接头。,特点：应力集中相对较小，能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷。,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,对接接头：不同厚度的两焊件对接焊，应将厚板削薄后再对接。L3（2-1）,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,特点：应力集中相对较小，能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷。,搭接接头：两焊件相互错叠，在焊件端头进行焊接的接头。,特点：焊前准备和装配工作比对接接头简单，横向收缩量比对接接头小，应力分布不均匀，疲劳强度较低。适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构。,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,5,T形接头：两焊件相互垂直，在交角处进行焊接的接头。,特点：应力分布不均匀，虽然承载能力低，但能承受各种方向的力和力矩，是比较理想的焊接接头形式。,注意：T形接头应避免采用单面角焊缝。,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,角焊缝的坡口形式主要有以下3种：,根据受力情况决定是否需要焊透：图a为不开坡口的焊缝，加工的经济性最好；对于较厚的板，可采用图b所示K形坡口，这样做比不开坡口用大尺寸的角焊缝经济，而且疲劳强度高；对要求完全焊透的丁字接头，采用半V形坡口从一面焊，焊后清根焊满，如图c，比采用K形坡口施焊可靠。,a,b,c,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,角接接头：两焊件边缘相互垂直，在顶端边缘上及内侧进行焊接的接头。,特点：承载能力低，但能承受各种方向的力和力矩。角接接头常用于箱形结构的焊接。,四.焊缝设计原则,3.焊接接头形式选择,1.经济性原则：在满足强度要求的前提下，选择合理的接头和坡口，减少焊材的填充量，提高焊接效率。2.坡口加工难易程度原则：优先选择便于加工的坡口，如V形、X形。U形和双U形坡口，加工相对困难。3.避免焊接缺陷产生的原则：采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷。（坡口角度过大，致使焊接热输入大，工件变形；钝边过高，不能完全熔透，残留的钝边即成了缺陷源）。,坡口设计原则：,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,坡口作用：主要是增大熔深，提高焊缝截面的有效厚度。,以对接Y形坡口为例：坡口角度：3560，太大增加加工余量、焊接成本和变形；钝边高度p：需要熔透时一般为13mm；根部间隙b：保证钝边熔透，一般24mm，过大容易形成虚焊；坡口深度H：根据需要的焊缝厚度来设定。,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,坡口形式：对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对接或加工成V形、X形、K形和U形等。,卷边焊缝,I形坡口,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,V型坡口,型对接（方形对接）：卷边焊缝适用于板厚小于1mm以内；无间隙适合于板厚小于3mm；有间隙或带垫板的对接适合于厚小于16mm。加工的经济性最好。,卷边焊缝,I型坡口,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,I型无间隙,I型带垫板,单面V型：适合于板厚在16mm左右双面V型：适合于板厚在在32mm以下,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,32,四.焊缝设计原则,4.坡口的设计,单面U型：加工难度增加，但比单V型坡口节省焊接材料双面U型：加工难度增加，但比双V型坡口节省焊接材料,(1)对接焊缝的有效厚度S如下图：,S根据焊缝强度要求设计，同时考虑经济性；重要焊缝应当采取等强原则，S=(较薄板厚)。,四.焊缝设计原则,5.焊缝大小的的设计,(2)角焊缝的焊脚尺寸K的设计,说明：随着h/k比率的增加，焊缝承受横向应力的能力相应增加，直到比率为2.75为止。,等边角焊缝：a=0.707K,非等边角焊缝：,根据有效截面大小选择焊脚尺寸。焊脚尺寸K与焊缝有效截面大小a的关系如下图：,四.焊缝设计原则,5.焊缝大小的的设计,焊脚尺寸K与板厚：,如图双面等边角焊缝：若12，则a1+a21即0.707(K1+K2)1,美国钢结构学会AISC-1.17.6规定：厚度小于1/4寸（6.35mm）的材料，沿端边起最大K可以