推薦焊縫設計原則

1、1在設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、考慮焊縫性質工作焊縫：工作焊縫：與被連接的元件是串聯(lián)的，它承擔著傳遞全部載荷的作用，一旦斷裂，結構就會失效，其應力稱為工作應力。焊縫設計原則焊縫設計原則2l 工作焊縫必須進行焊縫強度計算；l 聯(lián)系焊縫則需考慮經濟性而減小、減短焊縫；l 具有雙重性的焊縫，既有工作應力又有聯(lián)系應力，則只計算工作應力，而不考慮聯(lián)系應力；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，結構不會立即失效，其應力稱為聯(lián)系應力。焊縫設計原則焊縫設計原則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。焊縫設計原則焊縫設計原則不同的接頭形式承載能力和應力分布情況不同。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：應力集中相對較小，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,應將厚板削薄后對接。l3 （2-1）l2121l/2焊縫設計原則焊縫設計原則5(2)搭接接頭：兩焊件相互錯疊，在焊件端頭進行焊接的接頭。特點：應力分布不均勻，疲勞強度較低； 焊前準備和裝配工作比對接接頭簡單； 橫向收縮量比對接接頭?。?適用于被焊結構的狹小處以及密閉的焊接結構。焊縫設計原則焊縫設計原則6(3)

3、t形接頭：兩焊件相互垂直，在交角處進行焊接的接頭。特點：應力分布不均勻，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形接頭應避免采用單面角焊縫。焊縫設計原則焊縫設計原則7(4)角接接頭：兩焊件邊緣相互垂直，在頂端邊緣上進行焊接的接頭。角接接頭常用于箱形結構，常用的角接頭如下圖：特點：承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩。焊縫設計原則焊縫設計原則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、坡口的設計、坡口的設計以對接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定。焊縫設計原則焊縫設計原則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。加工的經濟性最好。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形坡口焊縫設計原則焊縫設計原則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，加工的經濟性最好；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濟，而且疲勞強度高；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焊縫設計原則焊縫設計原則11n 經濟性原則：在滿足強度要求的前提下，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?shù)钠驴谛问饺菀桩a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。焊縫設計原則焊縫設計原則(3)坡口設計原則：12(1)對接焊縫的有效厚度s如下圖：4 4、焊縫大小的的設計、焊縫大小的的設計s根據(jù)焊縫強度要求設計，同時考慮經濟性；重要焊縫應當采取等強原則，s=(較薄板厚) 。焊縫設計原則焊縫設計原則13(2)角焊縫的焊腳尺寸k的設計說明：隨著h/k比率的增加，焊縫承受橫向應力的能力相應增加，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的關系如下圖：焊縫設計原則焊縫設計原則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 美國鋼結構學會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。焊縫設計原則焊縫設計原則15焊縫設計原則焊縫設計原則n 最小焊腳尺寸母材厚度(mm)最小焊腳尺寸(mm)63mm6125mm12206mm20388mm385710mm5715212mm152