推薦焊縫設(shè)計原則

1、1在設(shè)計焊縫尺寸大小及其接頭形式時，首先要確定是工作焊縫還是聯(lián)系焊縫。1 1、考慮焊縫性質(zhì)、考慮焊縫性質(zhì)工作焊縫：工作焊縫：與被連接的元件是串聯(lián)的，它承擔(dān)著傳遞全部載荷的作用，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)就會失效，其應(yīng)力稱為工作應(yīng)力。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則2l 工作焊縫必須進(jìn)行焊縫強(qiáng)度計算；l 聯(lián)系焊縫則需考慮經(jīng)濟(jì)性而減小、減短焊縫；l 具有雙重性的焊縫，既有工作應(yīng)力又有聯(lián)系應(yīng)力，則只計算工作應(yīng)力，而不考慮聯(lián)系應(yīng)力；聯(lián)系焊縫：聯(lián)系焊縫：焊縫與被連接件是并聯(lián)的，它傳遞很小的載荷，主要起元件之間的相互聯(lián)系的作用，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會立即失效，其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則32 2、焊接接頭形式

2、選擇、焊接接頭形式選擇焊接接頭形式可以分為：對接接頭； 搭接接頭； t形接頭； 角接接頭。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則不同的接頭形式承載能力和應(yīng)力分布情況不同。4(1)對接接頭：兩焊件同在一個平面上焊接而成的接頭。特點(diǎn)：應(yīng)力集中相對較小，能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷。注意：板厚不同,應(yīng)將厚板削薄后對接。l3 （2-1）l2121l/2焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則5(2)搭接接頭：兩焊件相互錯疊，在焊件端頭進(jìn)行焊接的接頭。特點(diǎn)：應(yīng)力分布不均勻，疲勞強(qiáng)度較低； 焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對接接頭簡單； 橫向收縮量比對接接頭?。?適用于被焊結(jié)構(gòu)的狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則6(3)

3、t形接頭：兩焊件相互垂直，在交角處進(jìn)行焊接的接頭。特點(diǎn)：應(yīng)力分布不均勻，雖然承載能力低，但能承受各種方向的力和力 矩，是比較理想的焊接接頭形式。注意：t形接頭應(yīng)避免采用單面角焊縫。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則7(4)角接接頭：兩焊件邊緣相互垂直，在頂端邊緣上進(jìn)行焊接的接頭。角接接頭常用于箱形結(jié)構(gòu)，常用的角接頭如下圖：特點(diǎn)：承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則8(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度。3 3、坡口的設(shè)計、坡口的設(shè)計以對接y形坡口為例：l 坡口角度：3560，太大增加加工余量、焊接成本和變形；l 鈍邊高度p：需要熔透時一般為13mm；l 根部

4、間隙b：保證鈍邊熔透，一般24mm，過大容易形成虛焊；l 坡口深度h：根據(jù)需要的焊縫厚度來設(shè)定。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則9(2)坡口形式：n 對接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對或加工成v形、x形、k形和u形等。a. 方形對接：無間隙適合于板厚小于3mm；有間隙或帶墊板的對接適合于厚小于16 mm。加工的經(jīng)濟(jì)性最好。l 單面v型：適合于板厚在16mm左右；l 雙面v型：適合于板厚在在32mm以下；l 單面u型：加工難度增加，但比單v型坡口節(jié)省焊接材料；l 雙面u型：加工難度增加，但比雙v型坡口節(jié)省焊接材料；卷邊焊縫i形坡口焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則10n 角焊縫的坡口形式主要有以下3種：根據(jù)受力情

5、況決定是否需要焊透：l 圖a為不開坡口的焊縫，加工的經(jīng)濟(jì)性最好；l 對于較厚的板，可采用圖b所示k形坡口，這樣做比不開坡口用大尺寸的角焊縫經(jīng)濟(jì)，而且疲勞強(qiáng)度高；l 對要求完全焊透的丁字接頭，采用半v形坡口從一面焊，焊后清根焊滿，如圖c，比采用k形坡口施焊可靠。abc焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則11n 經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選擇合理的接頭和坡口，減少焊材的填充量，提高焊接效率。n 考慮坡口加工：優(yōu)先選擇便于加工的坡口，如v形、x形。u形和雙u形坡口，加工相對困難。n 避免焊接缺陷：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生焊接缺陷。比如：坡口角度過大，致使焊接熱輸入大，工件變形；鈍邊過高，不能完全熔

6、透，殘留的鈍邊即成了缺陷源。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則(3)坡口設(shè)計原則：12(1)對接焊縫的有效厚度s如下圖：4 4、焊縫大小的的設(shè)計、焊縫大小的的設(shè)計s根據(jù)焊縫強(qiáng)度要求設(shè)計，同時考慮經(jīng)濟(jì)性；重要焊縫應(yīng)當(dāng)采取等強(qiáng)原則，s=(較薄板厚) 。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則13(2)角焊縫的焊腳尺寸k的設(shè)計說明：隨著h/k比率的增加，焊縫承受橫向應(yīng)力的能力相應(yīng)增加，直到比 率為2.75為止。等邊角焊縫：a=0.707k非等邊角焊縫：hkkha22n 根據(jù)有效截面大小選擇焊腳尺寸。焊腳尺寸k與焊縫有效截面大小a的關(guān)系如下圖：焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則14n 焊腳尺寸k與板厚：如圖雙面等邊角焊縫： 若12，則a1+a21 即0.707(k1+k2)1n 美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會aisc-1.17.6規(guī)定：l 厚度小于1/4寸（6.35mm）的材料，沿端邊起最大k可以與材料厚度相等；l 厚度等于或大于1/4寸的材料，沿端邊起最大垂直k比材料厚度要小1/16 寸（1.6mm），在圖紙上特別規(guī)定要求焊縫獲得全厚度焊縫高的除外。焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則15焊縫設(shè)計原則焊縫設(shè)計原則n 最小焊腳尺寸母材厚度(mm)最小焊腳尺寸(mm)63mm6125mm12206mm20388mm385710mm5715212mm152