焊接结构设计合理性分析

1、焊接结构工艺性审查的内容焊接结构工艺性审查的内容1、从降低应力集中的角度分析结构的合理性、从降低应力集中的角度分析结构的合理性（1）尽量避免焊缝过于集中（2）尽量采用合理的接头形式（3）尽量避免构件截面的突变程度（4）应用复合结构 焊缝布置应尽量分散焊缝布置应尽量分散 焊缝密集或交叉，会焊缝密集或交叉，会造成金属过热，加大热影造成金属过热，加大热影响区，使组织恶化。响区，使组织恶化。 因此两条焊缝的间距因此两条焊缝的间距一般要求大于三倍板厚，一般要求大于三倍板厚，且不小于且不小于100 mm100 mm，重要承，重要承载件不小于载件不小于200mm200mm，图，图4-4-3838所示所示 a

2、 a、b b、c c的结构应的结构应改为改为d d、e e、f f的结构形式。的结构形式。(3) (3) 焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置 对于受力较大、结构较复杂的焊接构件，在最大应力断面对于受力较大、结构较复杂的焊接构件，在最大应力断面和应力集中位置不应该布置焊缝。和应力集中位置不应该布置焊缝。 大跨度的焊接钢梁大跨度的焊接钢梁：板坯的拼料焊缝应避免放在梁的中间，：板坯的拼料焊缝应避免放在梁的中间，如图如图4 44040中中a a应改为应改为d d的状态。的状态。 压力容器的封头应有一直壁段：如图压力容器的封头应有一直壁段：如图4-404-4

3、0中中b b应改为应改为e e状态，状态，使焊缝避开应力集中的转角位置。直壁段不小于使焊缝避开应力集中的转角位置。直壁段不小于25 mm25 mm。 在构件截面有急剧变化的位置或尖锐棱角部位：则易产生在构件截面有急剧变化的位置或尖锐棱角部位：则易产生应力集中，应避免布置焊缝。例如图应力集中，应避免布置焊缝。例如图4-404-40中中c c应改为应改为f f的状态。的状态。2、从减小焊接应力与变形的角度分析结构 的合理性（1）尽可能减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属量。（2）尽可能选用对称的构件截面和焊缝位置。（3）尽可能减小焊缝截面尺寸。（4）采用合理的装配焊接顺序。（5）尽量避免各条焊缝相

4、交。3、从焊接生产工艺性分析结构的合理性（1）尽量使结构具有良好的可焊到性。（2）保证接头具有良好的可探到性。（3）尽量选用焊接性好的材料来制造 焊接结构。4、从焊接生产的经济性分析结构的合理性、从焊接生产的经济性分析结构的合理性（1）提高材料利用率（2）减少生产劳动量 1）合理地确定焊缝尺寸 2）尽量取消多余的加工 3）尽量减少辅助工时 4）尽量利用型钢和标准件 5）有利于采用先进的焊接方法 为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及对试验结果的评确性而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为价，称为焊接工艺评定焊接工艺评定。 改变焊接工艺参数、焊接

5、方法及首次改变焊接工艺参数、焊接方法及首次列入工艺规程的重要焊缝的焊接工艺参数，列入工艺规程的重要焊缝的焊接工艺参数，必须先经焊接工艺评定。必须先经焊接工艺评定。 例1 双孔叉的连杆结构形式例2 弯管结构示意图例3 平板拼接形式v左边结构，焊缝密集，应力集中大，焊后残余应力很高。承受动载则使用寿命将降低。v右边结构较为合理。va图八块小肋板加强轴承套，焊缝过于集中，存在严重的应力集中，不适合承受动载荷。vb图两块大肋板，改善了应力集中，改善了结构的工艺性。v焊缝集中和可焊到性差v压力容器采用大厚度平封头，应力集中严重，降低承载能力；采用热压成形的球面封头，以对接接头连接筒体与封头为合理的结构形式。 v重要的接头应采用开坡口的焊缝，防止因未焊透而产生应力集中。将角接和T形接头转化为对接接头。v焊缝在xx轴一侧，焊后最容易产生弯曲变形 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 如图如图4-39a、b所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中 c、d、e所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。v焊缝位置对称于xx