11 焊接接头.ppt

过程装备制造工艺 2013 癸巳年 十一 焊接接头 焊接接头是指用焊接方法连接的接头 焊缝+热影响区 根据构造形式不同，分为5种：对接接头、T形(十字)接头、搭接接头、角接接头和端接接头。 1. 受力状态分析 ①对接接头 焊缝存在余高e，焊缝与母材交界过渡的焊趾、焊根处产生应力集中。 对接接头受力状况较好，应力集中程度较小。 母材厚度大于8mm时，加工成坡口，进行坡口对接焊。 ②T形及十字接头 能承受各种方向的力和力矩。不焊透的和焊透，不开坡口和开坡口。 不开坡口通常都是不焊透的，焊趾和焊缝根处有较大的应力集中系数。 开坡口并焊透的接头，较小的应力集中系数，其强度可按对接接头计算，特别适用于承受动载的结构。 ③ 搭接接头 两焊件部分重叠在—起或加上专门的搭接件用角焊缝连接起来的接头。 搭接接头的应力分布不均匀，疲劳强度较低，不是理想的接头类型。 ④ 角接接头 多用于箱形构件上 承载能力视其连接形式各异 (a)最为简单，承载能力最差 (b)采用双面角焊缝连接，承载能力可大大提高 (c、e)开坡口焊透的角接接头，较高的强度，很好的棱角 (d、f)易装配，棱角不理想，开破焊透，强度高 ⑤端接接头 两焊件重叠放置或两焊件之间的夹角不大于 30，在端部进行连接的接头，通常用于密封。 2. 焊接坡口 ① 目的：保证焊接接头全焊透，当采用开坡口而不要求焊透时，能降低接头应力集中程度，提高接头机械性能。 ② 被焊接材料厚度 薄钢板的焊接可不开坡口(I形坡口) 中、厚板要开坡口, 形式有V形、X形、U形、双U形等 V形、X形可以利用气割、等离子切割加工；而U形、双U形坡口,则需用刨边机加工。 ③坡口与施焊方法 手工电弧焊焊厚板，一次熔透深度可达5～6mm 埋弧自动焊焊厚板，一次熔透深度可达为l2～14mm ④坡口的形式影响变形量 ? 单面坡口比双面坡口变形大 V形坡口比U形坡口变形大 ⑤可焊到性 ? 直径小的容器 不宜设计为双面坡口，设计为单面坡口且坡口向外。 ? ⑥ 焊接材料消耗量 应尽量减少焊缝的填充金属量 对厚板，单面V形坡口比单面U形坡口的焊接材料消耗大 ⑦复合钢板 坡口应有利于减少熔合比，降低基层材料的熔化量，减少 其对于过渡层焊缝金属的稀释程度。 ? 3 制造工艺要尽可能便于焊接 内径小于600mm的长容器或管道，内焊缝一般都不能焊。 如需焊透： 自动焊，开外坡口并在内加垫板并配以适当坡口钝边； 手工电弧焊，开外坡口，应留适当的问隙（3~5mm），使焊条能伸到根部，实现单面焊双面成型。 焊缝的第一焊道用氩孤焊来完成更好，能清楚观察，加热位置便于控制，且不易出气孔，不会有夹渣。 最后再配合严格的探伤。 大型储油罐 罐底与罐壁用双面角焊缝连接，并使罐壁外径要大于油罐筒体外径，使外侧焊缝成为很好施焊的角缝。若罐壁外径等于油罐筒体外径，使外侧焊缝成为不好操作的横向施焊的角缝。 4 压力容器焊接接头分类 压力容器是典型的焊接结构，根据容器上位置的重要程度及零件的形状，GB150—1998《钢制压力容器》把主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类。 ? ① 圆筒部分的纵向接头〈多层包扎容器层板摆纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。 ② 壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头,但己规定为A、C、D类的焊接接头除外。 ③ 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。均属C类焊接接头。 ④ 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B类的焊接接头除外。 不同类别的焊接接头在对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有不同的要求。 十二 金属焊接性能