第四节焊结构设计.ppt

焊接材料的选择 5焊缝应尽量避开机械加工表面 * 焊件材料的选择 焊接方法的选择 焊接接头工艺设计 典型焊件的工艺设计 第四节 焊接结构工艺设计 焊接材料的选择原则： 尽量选用可焊性好的材料: w(C)＜0.25%的低碳钢或w(CE)＜0.4%的低合金钢。因这类钢淬硬倾向小，塑性高，焊接工艺简单。 异种金属焊接时焊缝应与低强度金属等强度，而工艺应按高强度金属设计。 尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等型材，以简化工艺过程。 生产单件钢结构件 1．板厚在3～10 mm,强度较低，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3～10 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, 应选用脉冲氩弧焊和钨极氩弧焊。 2．板厚在3～10 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。 焊接方法的选择 应根据下列原则： 1）焊接接头使用性能及质量要符合结构技术要求。 2）提高生产率，降低成本 焊缝的布置 1．焊缝应尽可能分散，如下图。以便减小焊接热影响区，防止粗大组织的出现。 焊接接头工艺设计 2．焊缝的位置应尽可能对称分布，如下图，以抵消焊接变形。 3．焊缝应尽可能避开最大应力和应力集中的位置，如下图。以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力和开裂。 4．应便于焊接操作，如下图。焊缝位置应使焊条易到位，焊剂易保持，电极易安放。 不合理 合理 4．应便于焊接操作，如下图。焊缝位置应使焊条易到位，焊剂易保持，电极易安放。 已加工表面受热后，会破坏原有精度 ！ 不合理 合理 6 应尽量减少焊缝的数量 ????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????示例图5 压力容器焊缝设计 示例分析 试分析如例图5所示压力容器焊缝设计的合理性，并加以改进。 分析：焊缝在圆段与平直段连接处应为平直对接接头，以防止应力集中的生产。筒身纵缝应分开，以防焊缝交叉。修改如示例图6所示。 示例图6 压力容器焊缝设计的改进 接头型式应根据结构形状、强度要求、工件厚度、焊后变形大小、焊条消耗量、坡口加工难易程度等各个方面因素综合考虑决定。 可查阅GB985—80 ----- 《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》对各种接头型式作出规定。 焊接接头设计包括焊接接头形式设计和坡口形式设计 焊接接头设计 1.焊接接头形式设计 常用的基本接头形式有对接接头、盖板接头、搭接接头、角接接头、T形接头、十字接头和卷边接头等，如图4-45所示。其选择应根据结构的形状和焊接生产工艺而定，要考虑易于保证焊接质量和尽量降低成本。 对于钎焊，电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔化焊可采用对接、搭接，角接和T形接对比选择。压力容器一般采用对接，桁架结构一般采用搭接。对于气焊和钨极氩弧焊可采用卷边接头。 2. 焊接接头坡口形式设计 开坡口的目的是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，通过控制坡口大小调节母材金属和填充金属的比例。加工方法有气割、切削加工、碳弧气刨等。坡口形式主要取决于板料厚度。 1）对接接头坡口形式设计。 对接接头的基本坡口形式有I形坡口、Y形坡口、双Y形坡口、U形坡口、双U形坡口等，如图4-46所示。同样板厚条件下：双Y形坡口比V形坡口所需金属少，焊接工时也少，焊接变形也小；U形坡口也比V形坡口省焊条，省工时，焊接变形也小。 2）角接接头坡口形式设计。 角接接头基本坡口形式有I形坡口、错边I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如图4-47所示。 3）T形接头坡口形式设计。 T形接头基本坡口形式有I形坡口、V形坡口等，如图4-48所示。 4）搭接接头坡口形式设计，如图所示。 返回文档 图4-45 焊接接头形式 T形接头 十字接头 角接接头 卷边接头 部分对接接头型式 返回文档 部分T型接头和角接接头型式 返回文档