第四节 焊接结构工艺设计

1、第四节第四节 焊接结构工艺设计焊接结构工艺设计一、焊接结构件材料的选择一、焊接结构件材料的选择 在满足工作性能要求的前提下，优先考虑用可焊性好的材料来制造焊接结构。1、尽量选择可焊性好的材料。一般碳的质量分数小于0.25的碳素钢和碳的质量分数小于0.20的低合金都具有良好的焊接性，应尽量采用；碳的质量分数大于0.50的碳素钢和碳的质量分数大于0.40的合金钢焊接性不好，应尽量避免采用。2、辅助工艺的可行性。对可焊性差的材料，采取焊前预热、焊后缓冷等辅助工艺3、注意材料与焊接方法的匹配。如：易氧化的材料，采用氩弧焊。4、尽量不采用异种材料相互焊接。异种金属的焊接，接头强度不低于被焊钢材中强度较低

2、者，焊接工艺措施按焊接性较差的材料进行。必须使用异种材料焊接时，尽量选择熔点、力学性能和抗氧化性能相近的材料。5尽量选择型材（如工字钢、角钢、槽钢等）。可以降低结构质量（重量），减少焊缝数量，简化焊接工艺，增加结构件的刚性和强度。 合理选材与减少焊缝合理选材与减少焊缝二、焊接方法的选择二、焊接方法的选择 应根据焊件材料的可焊性、结构的质量要求（尤其是压力、密封等要求）、几何尺寸、形状特点、生产率要求及工厂设备情况，综合确定焊接方法。常用焊接方法的特点及适用范围如表所示常用焊接方法的特点及适用范围常用焊接方法的特点及适用范围 焊接方法的选择焊接方法的选择生产单件钢结构件1板厚在310 mm,强度

3、较低，且焊缝较短应选用手弧焊。2板厚在10 mm以上，焊缝为长直焊缝或环焊缝应选用埋弧焊。3板厚小于3 mm，焊缝较短应选用CO2焊。生产大批量钢结构1板厚小于3 mm,无密封要求应选用电阻点焊，有密封要求应选用缝焊。2板厚在310 mm,焊缝为长直焊缝或环焊缝，应选用CO2自动焊。3板厚大于10 mm，焊缝为长直焊缝和环焊缝隙，应选用埋弧焊或电渣焊。生产不锈钢、铝合金和铜合金结构 1板厚小于3mm, 应选用脉冲钨极和钨极氩弧焊。 2板厚在310 mm,焊缝为长直焊缝或环焊缝，应选用熔化极氩弧或等离子弧自动焊。密集、交叉的焊缝，会加大热影响区。改进三、三、焊接接头工艺设计焊接接头工艺设计1、焊

4、缝的设计原则 （1）焊缝的布置应尽可能分散（2）焊缝的位置应尽可能对称布置不合理焊缝应对称布置（3）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！（4）焊缝应尽量避开机械加工表面已加工表面受热后，会破坏原有精度！焊缝设计应远离加工表面（5）焊缝位置应便于焊接操作无法运行焊条！（6）焊缝的布置不得交叉设计原则不好的设计改进后的设计焊缝端部的锐角处应去掉（7）焊缝端部的锐角处应去掉（8）焊缝转角处应平缓过渡：避免应力集中 设计原则不好的设计改进后的设计不同厚度焊接时，接头处应平滑过渡（9）焊缝位置尽量采用平焊：易于操作，保证质量。2、 焊接接头型式选择与设计 根据结构形状，使用性

5、能，焊件厚度，坡口加工，难易程度，焊接方法等确定，应易于保证质量，降低成本。 （1 1） 接头型式设计：接头型式设计： 常用型式：对接、搭接、角接和T型接头等。如电阻焊的点 焊和缝焊的接头型式是搭接，而对焊是对接。对接受力简单、均匀，节省材料、接头质量易保证，但 下料尺寸精度要求较高。 搭接受力复杂，产生弯矩，但下料尺寸精度要求较低。因此，锅炉、压力容器等结构的承载焊缝用对接接头；而厂房屋架、桥梁、起重机吊臂等珩架结构，用搭接接头。气焊、钨极氩弧焊：焊薄板时，为了避免烧穿或为了省去添加填充焊丝，可用卷边接头。P236页，图8-25（e)。部分搭接接头型式（2 2 ）坡口型式设计：）坡口型式设计： 根据材料厚度定，还考虑坡口加工难易及焊接工艺。手弧常用：I，V（Y），X（双Y），U。埋弧：与手弧相似，但坡口比手弧小，I，熔深大。部分对接接头型式（3 3）不同厚度金属材料焊接的过渡型式：）不同厚度金