材料成形技術(shù)課件44焊接結(jié)構(gòu)設計與工藝設計簡介

1、4.4 焊接結(jié)構(gòu)設計與工藝設計簡介 使用焊接方法制造的金屬結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu)。 船體、球罐、起重機臂等都是焊接結(jié)構(gòu)。 設計主要內(nèi)容： （1）結(jié)構(gòu)材料的選擇； （2）焊縫布置； （3）焊接方法的選擇； （4）焊接接頭設計； （5）焊接材料、焊接參數(shù)的選擇等。1.4.1結(jié)構(gòu)材料的選擇結(jié)構(gòu)材料指焊件材料。選擇原則：盡量選用焊接性較好的材料。 (在滿足使用性能要求的前提下)如WC0.25%的碳鋼， WC0.2%的低合金鋼等。盡量采用廉價材料，以降低成本。盡量選用軋制型材，以減少焊縫、焊接應力。2.4.1焊縫布置焊縫在空間的位置： 平焊；橫焊；立焊；仰焊。 平焊操作方便，易于保證焊縫質(zhì)量，故焊接時，使焊縫

2、盡可能量處于平焊位置。 為保證焊接件的質(zhì)量，在布置焊縫位置和確定焊接次序時，應盡量減少焊接應力和變形，并充分考慮工人的操作方便及工件美觀，一般應遵循以下原則： 31.焊縫布置應便于操作，以便于施焊和檢驗。不合理合理A.手工電弧焊不合理合理B.埋弧焊C.點焊或縫焊不合理合理752.焊縫應避開加工表面，尤其是已加工表面。不合理合理43.焊縫應避免焊縫密集或匯交，盡量少、短，對稱、分散布置。4.焊縫應盡量避開構(gòu)件最大受力處或孔洞、尖角等應力集中處。5.應避免母材厚度方向工作時受拉。54.4.3焊接方法的選擇 合理選擇焊接方法，應考慮的因素：材料的焊接性，低碳鋼可采用各種焊接方法。焊件的結(jié)構(gòu)特點； 如

3、焊縫的長短、形狀，焊件厚度等。 生產(chǎn)批量：批量?。河迷O備投資少的方法，如氣焊、焊條電弧焊等；批量大：用高效焊接方法， 如電阻焊、摩擦焊、埋弧焊等。經(jīng)濟性，優(yōu)先選用普通焊接方法。 如氣焊、電弧焊、電阻焊等。6對接搭接角接T形接頭1.焊接接頭形式及特點：（1）對接接頭：受力均勻， 接頭質(zhì)量易保證，應用最廣；（2）搭接接頭：受力不均勻，材料消耗大， 一般用于薄板件；（3）角接接頭：只連接，不能傳遞工作載荷；（4）T形接頭：可傳遞載荷。4.4.4 焊接接頭設計7焊接接頭形式的選擇： 選用何種接頭主要依據(jù)焊接方法、焊件結(jié)構(gòu)特點和使用要求等因素。（1）焊接方法:1）熔焊適用于各類接頭形式；2）電阻點焊和縫

4、焊須采用搭接接頭；3）對焊和摩擦焊須采用對接接頭；4）釬焊多采用搭接接頭。（2）焊件結(jié)構(gòu)特點和使用要求：1）承載較大的接頭宜采用對接，以減少應力集中；2）承載較小可采用搭接、角接、形接。8坡口形式坡口：是根據(jù)設計和工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成的呈一定幾何形狀的溝槽。常用的坡口形式有形，形，形，形，和雙形等。910（1）各類坡口的特點：1）形坡口： 易于制備；板厚較大時難于焊透。2）形坡口： 較易制備；厚板焊接時費工費料； 焊接變形較大。3）形、形及雙形坡口：焊接時省工省料；焊接變形??；制備較費工。11（2）坡口形式選擇：主要依據(jù)焊件板厚和焊件使用條件進行選擇。 1）焊件板厚： 薄板對

5、接一般采用型坡口，其余可查表。 2）焊件使用條件：承載較小或精度要求不高時， 采用形、形等坡口；承載較大或精度要求較高時，宜采用形、形、和雙形等坡口。124.4.5焊接工藝設計示例實例 結(jié)構(gòu)名稱 ：中壓容器（見下圖） 材料 ：16MnR（鋼板尺寸1200 5000） 料厚 ：筒身12mm，封頭14mm， 人孔圈20mm，管接頭7mm 。 生產(chǎn)數(shù)量 ： 小批生產(chǎn)。試制定焊接工藝方案。 8243000管接頭人孔筒身封頭13A U T S解: （1）焊縫布置、焊接次序 根據(jù)板料尺寸，筒身應分為三節(jié)，分別冷卷成形，為避免焊縫密集，三段筒身上的縱焊縫可相互錯開180；封頭應采用熱壓成型，與筒身連接處應有30 50 m