對接焊縫的構造和計算西南交通大學

3.3對接焊接的構造和計算對接焊縫的焊件為了保證焊透常需做成坡口，故又叫坡口焊縫。對接焊縫的坡口形式有直線形(不切坡口)、半V形(單邊V形)、全V形、雙V形(X形)、U形、K形等等，如下圖所示，其中圖(a)、(b)、(c)、(e)均可考慮在下面加墊板(g)。坡口形式和尺寸(間隙b、鈍邊p和坡口角

等)的選擇沒有一成不變的模式，應根據(jù)板厚、施工條件(設備條件、采用手工焊或自動焊、焊件是否能翻身、選用的焊接參數(shù)等)具體情況而定，主要目的是為了既要保證焊透，又要盡量減少焊縫金屬和使施工方便。一、對接焊縫的構造要求1當焊件厚度很小(手工焊6mm，埋弧焊l0mm)時，可用直邊縫。對于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和根部間隙b共同組成一個焊條能夠運轉的施焊空聞，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚的焊件(t>20mm)，則采用U形、K形和X形坡口。對于V形縫和U形縫需對焊縫根部進行補焊。

2在對接焊縫的拼接處，當板寬或板厚不同時，為使截面和緩過渡以減小應力集中，應將板寬或板厚切成斜面，且坡口形式應根據(jù)較薄焊件厚度確定。試驗證明，只要斜度不大于1／4，則其疲勞強度與等寬等厚的情況相差不大。故規(guī)范規(guī)定：當焊件的寬度不同或厚度在一側相差4mm以上時，應分別在寬度或厚度方向從一側或兩側做成坡度不大于1：2.5的斜角，但對直接承受動力荷載且需驗算疲勞的結構，圖中斜角坡度不應大于1：4。

3在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，這些缺陷對承載力影響極大，故凡要求等強的對接焊縫施焊時應設置引弧板和引出板（常常簡述為引弧板），焊后將它割除。當無法采用引弧(出)板施焊時，允許不設置引弧(出)板，此時可令焊縫計算長度等于實際長度減2t(此處t為較薄焊件厚度)。4二、對接焊縫的計算1.對接焊縫受軸心力作用式中N

軸心拉力或壓力；lw

焊縫的計算長度。施焊時，焊縫兩端設置引弧板和引出板時，等于焊縫的實際長度；無引弧板和引出板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去2t；t

在對接接頭中連接件的較小厚度；在T形接頭中為腹板厚度；

對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值5由于三級焊縫的抗拉強度比母材低。故當設置引弧板和引出板時，只有三級焊縫才需按上式進行抗拉強度驗算。如果用直縫不能滿足抗拉強度要求時，可采用如圖(b)所示的斜對接焊縫。計算表明，焊縫與作用力N的夾角滿足時，斜焊縫長度的增加能抵消抗拉強度的不足，可不再進行驗算。62.對接焊縫承受彎矩和剪力的共同作用（a）所示是對接接頭受到彎矩和剪力的共同作用，由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件：(b)所示是工字形截面粱的對接焊縫接頭，除應分別按上式驗算最大正應力和剪應力外，對于同時受有較大正應力和較大剪應力的腹板與翼緣交接點處，還應按下式驗算折算應力：7(a窄)矩形興截面陜；(b準)工字聾形截么面當軸齡心力橫與彎丟矩、分剪力嚇共同影作用興時，附焊縫體的最牢大正桶應力敞應為施軸心亮力和灘彎矩鞋引起陣的應稱力之劍和，降剪應田力、巡壽折算覺應力離仍按院上式情驗算3.承受鬼軸心弄力、項彎矩墳和剪溉力共范同作昏用的跌對接的焊縫8【例1】驗算州兩鋼出板的按對接塌焊縫蛙的強掠度。申板寬輩為50嗽0m槍m，厚12紫mm，軸籃心拉勝力的奴設計馬值N=你11摟00選kN。鋼稈材為Q2霉35零-B口·F，手大工焊說，焊賀條為E4凱3型，壁三級遺焊縫脖，施河焊時吉不用嬌引弧該板?！窘狻恐笨p濾連接援其計姜算長疊度lw＝50便0-螺2×姻12徒=4盟76鬧mm。焊澡縫正巡壽應力扶為：不滿移足要盾求，終改用瞞斜對砍接焊螞縫，慰取截覆割斜坑度為1.問5:譽l，即θ=俘56?！恪Ｐ狈p計倡算長挖度lw＝50垂0/節(jié)si恩n

-2立×1佛2=癥57陳9m漁m。故制此時忙焊縫議正應頁力為眉：9剪應掛力為潤：這就星說明彎當略時癥，焊霞縫強壞度能今夠保奸證，奏可不寸必計鐵算。若不打采用電斜對旬接焊客縫，饒可考汗慮加往引弧惹板，棉這時狡直縫談計算寸長度lw＝50貪0m肯m。焊崗縫正飯應力偏為：滿足臺要求10【例2】計算算工字改形截烘面牛李腿與用鋼柱犧連接娃的對渠接焊懷縫強嘩度(圖3-腿3-且6)。F=戶55墾0k澤N(設計邊值)，偏械心距e=連30韻0m押m。鋼希材為Q2衛(wèi)35艙-B室·F，焊那條為E4暑3型，叮手工址焊。質三級北焊縫浴。上隸、下短翼緣聯(lián)加引肢弧板漢施焊咸?！窘狻恳蛴凶笠∝Q板，嘗對接釣焊縫狀的計背算截喂面與涉牛腿尋的截泥面相軍同，按因而11V=纖F=佛55讓0K袖N,賣M=堵Fe曬=5服50富×0均.3付=1墳65憲KN助·m最大憑正應畝力為狐：最大夢剪應燙力為拉：12