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文档简介
1、第一章第一章 焊接根底知识焊接根底知识 第一节第一节 焊接接头与焊缝焊接接头与焊缝 电弧焊接头包括电弧焊接头包括4部分:部分: 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。 熔化焊焊接接头的组成a)对接接头 b)搭接接头1焊缝金属 2熔和线 3热影响区 4母材 焊接过程使焊接接头具有以下力学特点:1焊接接头力学性能不均匀 由于焊接接头各区在焊接过程中进展着不同的焊接冶金过程,并经受不同的热循环和应变循环的作用,各区的组织和性能存在较大的差别,焊接接头组织的不均匀,呵斥了整个接头力学性能的不均匀。 2焊接接头任务应力分布不均匀,存在应力集中 由于焊接接头存在几
2、何不延续性,致使其任务应力是不均匀的,存在应力集中。 当焊缝中存在工艺缺陷,焊缝外形不合理或接头方式不合理时,将加剧应力集中程度,影响接头强度,特别是疲劳强度。3由于焊接的不均匀加热,引起焊接剩余应力及变形 焊接是部分加热的过程,电弧焊时,焊缝处最高温度可达资料沸点,而分开焊缝处温度急剧下降,直至室温。这种不均匀温度场将在焊件中产生剩余应力及变形。4焊接接头具有较大的刚性 经过焊接,焊缝与构件组成整体,所以与铆接或胀接相比,焊接接头具有较大的刚性。 一、接头的根本方式一、接头的根本方式焊接接头焊接接头(简称接头简称接头):用焊接方法衔接的接头。:用焊接方法衔接的接头。常用的焊接接头:常用的焊接
3、接头: 对接接头、对接接头、T形接头、十字接头、搭接形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。 焊接接头的根本类型焊接接头的根本类型1、对接接头、对接接头 将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接起来而构成的接头称为对接接头。起来而构成的接头称为对接接头。 它是各冲焊接构造中采用最多、也是最完善的一它是各冲焊接构造中采用最多、也是最完善的一种接头方式,具有受力好、强度大和节省金属资料的种接头方式,具有受力好、强度大和节省金属资料
4、的特点。特点。 但是,由于是两焊件对接衔接,被衔接件边缘加但是,由于是两焊件对接衔接,被衔接件边缘加工及装配要求那么较高。在焊接消费中,通常使对接工及装配要求那么较高。在焊接消费中,通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在呵斥构接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在呵斥构件外表的不光滑,在焊缝与母材的过渡处会引起应力件外表的不光滑,在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。集中。 对接接头的几种方式对接接头的几种方式 2、T形接头形接头 将相互垂直的被衔接件用角焊缝衔接起来的接将相互垂直的被衔接件用角焊缝衔接起来的接头称为头称为T形形(十字十字)接头。接头。T形形(十字十字)接头能接受各
5、种方接头能接受各种方向的力和力矩。向的力和力矩。T形接头是各种箱型构造中最常见的形接头是各种箱型构造中最常见的接头方式,在压力容器制造中,插入式管子与筒体的接头方式,在压力容器制造中,插入式管子与筒体的衔接、人孔加强圈与筒体的衔接等也都属于这一类。衔接、人孔加强圈与筒体的衔接等也都属于这一类。 由于由于T形形(十字十字)接头焊缝向母材过渡较急剧,接接头焊缝向母材过渡较急剧,接头在外力作用下力线扭曲很大,呵斥应力分布极不均头在外力作用下力线扭曲很大,呵斥应力分布极不均匀、且比较复杂,在角焊缝根部和趾部都有很大的应匀、且比较复杂,在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中。保证焊透是降低力集中。保证焊透
6、是降低T形接头应力集中的重要措形接头应力集中的重要措施之一。施之一。 T形接头3、搭接接头、搭接接头 两块板料相叠,而在端部或侧面进展角焊,或加两块板料相叠,而在端部或侧面进展角焊,或加上塞焊缝、槽焊缝衔接的接头称为搭接接头。上塞焊缝、槽焊缝衔接的接头称为搭接接头。 由于搭接接头中两钢板中心线不一致,受力时产由于搭接接头中两钢板中心线不一致,受力时产生附加弯矩,会影响焊缝强度,因此,普通锅炉、压生附加弯矩,会影响焊缝强度,因此,普通锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接方式。力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接方式。 由于搭接接头使构件外形发生较大的变化,所以由于搭接接头使构件外形发生较
7、大的变化,所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多,而且接头的应力集中要比对接接头的情况复杂得多,而且接头的应力分布极不均匀。应力分布极不均匀。 在搭接接头中,根据搭接角焊缝受力方向的不同,在搭接接头中,根据搭接角焊缝受力方向的不同,可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。向角焊缝。搭接接头搭接接头 搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外,还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。 开槽焊搭接接头的构造如下图。先将被衔接件冲切成槽,然后用焊缝金属填满该槽,槽焊焊缝断面为矩形,其宽为被衔接件厚度的两倍,开槽长度应比搭接长度稍短一些。 塞焊是在被衔
8、接的钢板上钻孔来替代槽焊的槽,用焊缝金属将孔填满使两板衔接起来,塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种,如下图。 4、角接接头、角接接头 两钢板成一定角度,在钢板边缘焊接的接头称为两钢板成一定角度,在钢板边缘焊接的接头称为角接接头。角接头多用于箱形构件,骑座式管接头和角接接头。角接头多用于箱形构件,骑座式管接头和筒体的衔接,小型锅炉中火筒和封头衔接也属于这种筒体的衔接,小型锅炉中火筒和封头衔接也属于这种方式。方式。 与与T形接头类似,单面焊的角接接头接受反向弯形接头类似,单面焊的角接接头接受反向弯矩的才干极低,除了钢板很薄或不重要的构造外,普矩的才干极低,除了钢板很薄或不重要的构造外,普通都应开
9、坡口两面焊,否那么不能保证质量。通都应开坡口两面焊,否那么不能保证质量。 角接接头 选择接头方式时,主要根据产品的构造,并综合思索受力条件、加工本钱等要素。 例如: 对接接头具有受力均匀、节省金属等优点,故运用最多。但是,对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严厉。 T形接头焊缝大多数情况下只接受较小的切应力或仅作为联络焊缝。 搭接接头对装配要求不高,也易于装配,但接头承载才干低,普通用在不重要的构造中。 焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同,决议了在选择焊接方法和制定工艺时的多样性。合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢构造的焊缝和整体的强度
10、,还可以简化消费工艺,节省制造本钱。 设计和选择焊接接头的主要要素:1保证焊接接头满足运用要求;2接头方式能保证选择的焊接方法正常施焊;3接头方式应尽量简单,尽量采用平焊和自动焊焊接方法,少采用仰焊和立焊,且最大应力尽量不设在焊缝上;4焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常任务;5焊接变形和应力小,能满足施工要求所需的技术、人员和设备的条件;6尽量使焊缝设计成联络焊缝;7焊接接头便于检验;8焊接前的预备和焊接所需费用低;9对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸,实验证明,大尺寸角焊缝的单位面积承载才干较低等。二、焊缝的根本方式二、焊缝的根本方式焊缝:焊件经焊接后所构成的结合部分。焊缝:
11、焊件经焊接后所构成的结合部分。分类:分类:1、按空间位置可分为:平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰、按空间位置可分为:平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝;焊缝;2、按结合方式可分为:对接焊缝、角焊缝、塞焊缝;、按结合方式可分为:对接焊缝、角焊缝、塞焊缝;3、按焊缝断续情况可分为:延续焊缝、断续焊缝;、按焊缝断续情况可分为:延续焊缝、断续焊缝;4、按承载方式可分为:任务焊缝、联络焊缝。、按承载方式可分为:任务焊缝、联络焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分,对接接头焊焊缝是构成焊接接头的主体部分,对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的根本方式。缝、角接接头焊缝是焊缝的根本方式。1对接焊缝对接焊缝 对接焊缝是沿着两
12、个焊件之间构成的,对接焊缝是沿着两个焊件之间构成的,有不开坡口或开有不开坡口或开I形坡口和开坡口的两种。形坡口和开坡口的两种。焊缝外表外形有上凸的和与外表平齐的。焊缝外表外形有上凸的和与外表平齐的。2角焊缝角焊缝截面外形 3任务焊缝和联络焊缝任务焊缝和联络焊缝任务焊缝任务焊缝(又称承载焊缝又称承载焊缝) 焊缝与焊件串联成整体主要承当载荷的作用。焊焊缝与焊件串联成整体主要承当载荷的作用。焊缝一旦断裂,钢构培育立刻遭到严重破坏。缝一旦断裂,钢构培育立刻遭到严重破坏。联络焊缝(又称非承载焊缝) 焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即衔接作用),焊缝不直接承当载荷,任务中受力很小,焊缝一旦断裂,构造
13、不会立刻失效。三、坡口的根本方式三、坡口的根本方式1坡口类型坡口类型坡口:根据设计或工艺需求,在焊件的待焊部位加工成坡口:根据设计或工艺需求,在焊件的待焊部位加工成一定几何外形并经装配后构成的沟槽。一定几何外形并经装配后构成的沟槽。开坡口:用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。开坡口:用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。开坡口的目的:开坡口的目的:1是为保证电弧能深化到焊缝根部使其焊透,并获是为保证电弧能深化到焊缝根部使其焊透,并获得良好的焊缝成形以及便于清渣。得良好的焊缝成形以及便于清渣。2对于合金钢来说,坡口还能起到调理母材金属和对于合金钢来说,坡口还能起到调理母材金属和填充金属比例填充金属
14、比例(即熔合比即熔合比)的作用。的作用。 1根据板厚不同,对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形等坡口。对接焊缝坡口型式 2根据焊件厚度、构造方式及承载情况不同,角接接头和T形接头的坡口方式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。角接和T形接头的坡口a) I形 b) 单边V形带钝边 c) K形带钝边 2坡口的设计原那么坡口的设计原那么 坡口的方式和尺寸主要根据钢构造的板厚、选坡口的方式和尺寸主要根据钢构造的板厚、选用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺等来选择和设用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺等来选择和设计。计。 1) 焊缝中填充的资料少;焊缝中填充的资料少;2)
15、 具有好的可焊性;具有好的可焊性;3) 坡口的外形应容易加工;坡口的外形应容易加工;4) 便于调整焊接变形;便于调整焊接变形; 普通情况下,焊条电弧焊焊接6mm厚度的焊件和自动焊焊接14mm以下厚度的焊件时,可以不开坡口就可以得到合格的焊缝,但板间要留有一定的间隙,以保证熔敷金属填满熔池,确保焊透。 钢板超越上述厚度时,电弧不能熔透钢板,应思索开坡口。 第二节第二节 焊接接头的表示方法焊接接头的表示方法 设计人员为使本人设计的构造或产品由制造人员准确无误地加工制造出来,就必需把构造和产品的施工技术条件在设计图样和设计阐明书等设计文件上详尽地表述出来。 对于焊接接头,设计人员普通采用有关规范规定
16、的焊缝符号和焊接方法代号来表示。 也可以采用技术制图方法来表示,但用图形或文字详细地阐明焊接接头的焊接加工要求和本卷须知是非常繁琐和复杂的。 采用规范规定的各种符号和代号简单明了地指出焊接接头的类型、外形、尺寸、位置、外表情况、焊接方法以及与焊接有关的各项条件是非常必要的。一、焊缝符号与焊接方法代号一、焊缝符号与焊接方法代号焊缝符号:在图纸上标注出焊缝方式、焊缝尺寸和焊接焊缝符号:在图纸上标注出焊缝方式、焊缝尺寸和焊接方法的符号。方法的符号。 由由GB/T3241998(适用于金适用于金属熔焊和电阻焊属熔焊和电阻焊)和和GB/T51851999进展了规定。进展了规定。 焊缝的符号组成:根本符号
17、、辅助符号、补充符号、焊焊缝的符号组成:根本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线。缝尺寸符号和指引线。 根本符号:是表示焊缝横截面外形的符号,它采用近似于焊缝横截面外形的符号表示。 辅助符号:是表示对焊缝外表外形特征辅助要求的符号。辅助符号普通与焊缝根本符号配合运用,当对焊缝外表外形有特殊要求时运用。焊缝补充符号:是为了补充阐明焊缝某些特征的符号。 焊缝尺寸符号:是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。 指引线:由带箭头的指引线、两条基准线(横线)(一条为实线,另一条为虚线)和尾部组成。 为了简化焊接方法的标注和文字阐明,可采用国家规范GB/T 51851999规定的用阿拉伯数字表示的金属
18、焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。 焊接方法标注在指引线的尾部。 二、焊接接头在图样上的表示方法二、焊接接头在图样上的表示方法一焊缝的图示法一焊缝的图示法 国家规范国家规范GB/Tl22121990规定,需求在图样规定,需求在图样中简易地绘制焊缝时,可用视图、剖视图或剖面图中简易地绘制焊缝时,可用视图、剖视图或剖面图表示,也可以用轴测图表示地表示。表示,也可以用轴测图表示地表示。 在同一图样中,通常只允许采用一种画法。在同一图样中,通常只允许采用一种画法。二焊缝符号的标注二焊缝符号的标注 国家规范国家规范GB/T3241988、GB/T51851999和和GB/T122121990中分别对焊缝符号和焊接方法代中分别对焊缝符号和焊接方法代号的标注方法作了规定。号的标注方法作了规定。 1焊缝符号和焊接方法代号必需经过指引线及有关规定才干准确无误地表示焊缝。2标注焊缝时,首先将焊缝根本符号标注在基准线上边或下边,其他符号按规定标注在相应的位置上;3箭头线相对焊缝的位置普通没有特殊要求,但是在标注V形、单边V形、J形等焊缝时,箭头应指向带有坡口一侧的工件;4必要时允许箭头线弯折一次;5虚基准线可以画在实基准线的上侧或下侧
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