焊接结构设计

1、第五节第五节 焊接结构设计焊接结构设计一、焊件的选材原则（一、焊件的选材原则（5 5条）条）1 1）在满足使用性能要求的前提下，应尽量选用焊接）在满足使用性能要求的前提下，应尽量选用焊接性较好的材料。性较好的材料。 低碳钢和强度级别较低的低合金结构钢低碳钢和强度级别较低的低合金结构钢2 2）辅助工艺的可行性）辅助工艺的可行性 如选高碳钢或合金结构钢，需预热和缓冷的条件如选高碳钢或合金结构钢，需预热和缓冷的条件3 3）注意材料与焊接方法的匹配性）注意材料与焊接方法的匹配性 4 4）尽量不选用异种材料相互焊接。）尽量不选用异种材料相互焊接。如如AlAl、MgMg等，应选择亚弧焊的方法等，应选择亚弧

2、焊的方法如选用，尽量使熔点、力学性能和抗氧化如选用，尽量使熔点、力学性能和抗氧化 性能相差较小。性能相差较小。合理选材与减少焊缝5 5）尽量选用轧制型材，以减少备料工作量和焊缝数量，）尽量选用轧制型材，以减少备料工作量和焊缝数量，降低成本，且减少焊接应力、变形和焊接缺陷。降低成本，且减少焊接应力、变形和焊接缺陷。二、焊件的结构工艺性二、焊件的结构工艺性1. 1. 焊缝的布置焊缝的布置 结构设计关键结构设计关键 原则要求如下原则要求如下：1 1）焊缝位置应便于施焊）焊缝位置应便于施焊 a)a)平焊平焊 b)b)横焊横焊 c)c)立焊立焊 d)d)仰焊仰焊 焊缝的空间位置焊缝的空间位置 焊条电弧焊

3、焊条电弧焊电阻点焊或缝焊电阻点焊或缝焊2 2） 焊缝的布置应尽可能分散焊缝的布置应尽可能分散改进改进密集、交叉的焊缝，会加大热影响区及焊接应力。密集、交叉的焊缝，会加大热影响区及焊接应力。3 3）焊缝的位置应尽可能对称布置）焊缝的位置应尽可能对称布置不合理变形最变形最小小最好是能同时施焊最好是能同时施焊 4 4）焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置）焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置最大应力处易产生应力集中！5 5）焊缝应尽量远离机械加工表面）焊缝应尽量远离机械加工表面 2.2.焊接接头形式的选择焊接接头形式的选择1）、接头及坡口形式）、接头及坡口形式（1）焊接接头）焊接接头形式形式 对

4、接接头对接接头 角接接头角接接头 形接头形接头 搭接接头搭接接头（2） 坡口坡口形式形式 与焊件厚度有关与焊件厚度有关根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。配成一定几何形状的沟槽称为坡口。目的：使接头处焊透并减小焊条的熔化量。目的：使接头处焊透并减小焊条的熔化量。对接接头受力较均匀，重要的受力焊缝对接接头受力较均匀，重要的受力焊缝应尽量选用。应尽量选用。焊件不在同一平面，产生附加弯矩，金属消耗量也焊件不在同一平面，产生附加弯矩，金属消耗量也大，一般应避免采用。但不需开坡口，焊前准备简大，一般应避免采用。但不需开坡

5、口，焊前准备简便，装配时尺寸要求不高，对于受力不大的平面联便，装配时尺寸要求不高，对于受力不大的平面联结与空间架构，采用搭接可以节省工时。结与空间架构，采用搭接可以节省工时。 受力比对接接头复杂，接头成一定角受力比对接接头复杂，接头成一定角度必须选用。度必须选用。2 2）、坡口形式的选择）、坡口形式的选择单面坡口的可焊性较好，但焊条消耗量大，且焊后单面坡口的可焊性较好，但焊条消耗量大，且焊后易产生角变形；双面坡口受热均匀，变形较小，焊易产生角变形；双面坡口受热均匀，变形较小，焊条消耗量也小，但必须两面施焊。条消耗量也小，但必须两面施焊。 1 1、焊条电弧焊、焊条电弧焊焊接板厚在焊接板厚在6 6

6、mmmm以下的对接焊缝时，用以下的对接焊缝时，用I I型坡口直接型坡口直接焊接，但当焊接厚度大于焊接，但当焊接厚度大于6 6mmmm的构件时，需开坡口。的构件时，需开坡口。板厚小于板厚小于1212mmmm时可直接采用时可直接采用I I形坡口单面施焊，形坡口单面施焊，板厚小于板厚小于2424mmmm时可直接采用时可直接采用I I形坡口双面施焊，形坡口双面施焊，焊更厚构件时需开坡口。焊更厚构件时需开坡口。2 2、埋弧焊、埋弧焊3 3、电渣焊、电渣焊电渣焊可选用对接接头、电渣焊可选用对接接头、T T形接头和角接接头。形接头和角接接头。生产中经常采用的是对接接头。生产中经常采用的是对接接头。4 4、气焊、气焊气焊由于火焰温度低，气焊由于火焰温度低， T T形接头和搭接接头很少形接头和搭接接头很少采用，一般多采用对接接头和角接接头。采用，一般多采用对接接头和角接接头。3.3.接头过渡形式接头过渡形式厚度相差较大的金属材料焊接时，接头处会造成应力集厚度相差较大的金属材料焊接时，接头处会造成应力集中，而且接头两侧受热不匀，易产生焊不透的缺陷。中，而且接头两侧受热不匀，易产生焊不透的缺陷。u当厚度差超过允许值，过渡形式有：当厚度差超过允许值，过渡形式有： 不同厚度金属材料不同厚度金属材料对