对接焊缝的构造和计算西南交通大学

3.3对接焊接的构造和计算对接焊缝的焊件为了保证焊透常需做成坡口，故又叫坡口焊缝。对接焊缝的坡口形式有直线形(不切坡口)、半V形(单边V形)、全V形、双V形(X形)、U形、K形等等，如下图所示，其中图(a)、(b)、(c)、(e)均可考虑在下面加垫板(g)。坡口形式和尺寸(间隙b、钝边p和坡口角

等)的选择没有一成不变的模式，应根据板厚、施工条件(设备条件、采用手工焊或自动焊、焊件是否能翻身、选用的焊接参数等)具体情况而定，主要目的是为了既要保证焊透，又要尽量减少焊缝金属和使施工方便。一、对接焊缝的构造要求1当焊件厚度很小(手工焊6mm，埋弧焊l0mm)时，可用直边缝。对于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或V形焊缝。斜坡口和根部间隙b共同组成一个焊条能够运转的施焊空闻，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件(t>20mm)，则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。

2在对接焊缝的拼接处，当板宽或板厚不同时，为使截面和缓过渡以减小应力集中，应将板宽或板厚切成斜面，且坡口形式应根据较薄焊件厚度确定。试验证明，只要斜度不大于1／4，则其疲劳强度与等宽等厚的情况相差不大。故规范规定：当焊件的宽度不同或厚度在一侧相差4mm以上时，应分别在宽度或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1：2.5的斜角，但对直接承受动力荷载且需验算疲劳的结构，图中斜角坡度不应大于1：4。

3在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，这些缺陷对承载力影响极大，故凡要求等强的对接焊缝施焊时应设置引弧板和引出板（常常简述为引弧板），焊后将它割除。当无法采用引弧(出)板施焊时，允许不设置引弧(出)板，此时可令焊缝计算长度等于实际长度减2t(此处t为较薄焊件厚度)。4二、对接焊缝的计算1.对接焊缝受轴心力作用式中N

轴心拉力或压力；lw

焊缝的计算长度。施焊时，焊缝两端设置引弧板和引出板时，等于焊缝的实际长度；无引弧板和引出板时，每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2t；t

在对接接头中连接件的较小厚度；在T形接头中为腹板厚度；

对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值5由于三级焊缝的抗拉强度比母材低。故当设置引弧板和引出板时，只有三级焊缝才需按上式进行抗拉强度验算。如果用直缝不能满足抗拉强度要求时，可采用如图(b)所示的斜对接焊缝。计算表明，焊缝与作用力N的夹角满足时，斜焊缝长度的增加能抵消抗拉强度的不足，可不再进行验算。62.对接焊缝承受弯矩和剪力的共同作用（a）所示是对接接头受到弯矩和剪力的共同作用，由于焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分别为三角形与抛物线形，其最大值应分别满足下列强度条件：(b)所示是工字形截面粱的对接焊缝接头，除应分别按上式验算最大正应力和剪应力外，对于同时受有较大正应力和较大剪应力的腹板与翼缘交接点处，还应按下式验算折算应力：7(a窄)矩形兴截面陕；(b准)工字聋形截么面当轴龄心力横与弯丢矩、分剪力吓共同影作用兴时，附焊缝体的最牢大正桶应力敞应为施轴心亮力和滩弯矩鞋引起阵的应称力之剑和，降剪应田力、巡寿折算觉应力离仍按院上式情验算3.承受鬼轴心弄力、项弯矩坟和剪溉力共范同作昏用的跌对接的焊缝8【例1】验算州两钢出板的按对接塌焊缝蛙的强掠度。申板宽辈为50嗽0m枪m，厚12紫mm，轴篮心拉胜力的奴设计马值N=你11搂00选kN。钢秆材为Q2霉35零-B口·F，手大工焊说，焊贺条为E4凯3型，壁三级遗焊缝脖，施河焊时吉不用娇引弧该板。【解】直缝滤连接援其计姜算长叠度lw＝50便0-螺2×姻12徒=4盟76闹mm。焊澡缝正巡寿应力扶为：不满移足要盾求，终改用瞒斜对砍接焊蚂缝，慰取截覆割斜坑度为1.问5:誉l，即θ=俘56玻°。斜俘缝计倡算长挖度lw＝50垂0/节si恩n

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