焊接結構工藝性設計時應注意哪些原則?

日期:2021-10-12 13:03:54 瀏覽量:2163 標簽: 焊接

焊接件大部分由鋼板或型鋼焊接而成,鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金、鑄鐵、塑料等材料也可焊接。材料的焊接性是決定結構能否焊接的先決條件,設計人員必須考慮材料的焊接性問題。在設計中應注意焊接接頭和焊縫的設計。盡量使街頭形式簡單、結構連續(xù),減少力流線的轉折,不宜選擇過大的焊縫焊腳尺寸,減少焊縫截面尺寸,還應該考慮結構制造的可行性與方便性等。

焊接會使焊接結構中產(chǎn)生焊接殘余應力和變形,也會出現(xiàn)某些缺陷。結構設計應盡量減少焊縫數(shù)量,選擇合理的焊縫尺寸和形狀,合理選擇結構形式和安排焊縫位置等。減小變形的工藝措施:反變形法、剛性固定法,選擇合理的焊接方法和規(guī)范,焊接過程中或焊后熱處理消除或降低應力措施,改善焊縫及熱影響區(qū)組織的熱處理,選擇合理的裝配焊接順序等。

關于焊接結構的工藝性設計一般有較多要求,大致可以匯總如下:

焊縫布置的設計:

1、要盡量布置在便于焊接的位置;

2、要盡量布置在平焊的位置;

3、焊縫布置要有利于減少焊接應力與變形;

焊接方法選擇:

根據(jù)工件的尺寸、形狀,工廠的焊接能力、焊接質(zhì)量要求、效率、工藝可行性等來選擇合適的焊接方法;

焊接接頭的設計:

1、焊接接頭設計的依據(jù):設計要求、焊接難易程度、焊接成本、施工條件;

2、破口形式的設計:一般形式有I\V\X\U四類,選擇的依據(jù)就是:板材厚度、坡口加工方法、焊接工藝性、焊接方法、焊接位置、變形控制、熔透要求、經(jīng)濟型;

焊材的選擇:

優(yōu)先選擇可焊性好的焊材,否則要采取相應措施。

焊接結構工藝性設計時應注意哪些原則?

焊接結構工藝性設計時應注意哪些原則?整理如下:

1、盡可能減少焊縫數(shù)量

注:適當利用型鋼和沖壓件,盡量減少焊縫數(shù)量;采用壓型結構代替筋板結構,可有效的減小薄板的變形。

2、合理安排焊縫位置

注:焊縫盡可能對稱于截面中心軸,或使焊縫靠近中心軸,可減少變形;

3、焊縫應避免過密或交叉

4、焊縫應盡量避開最大應力或應力集中處

注:焊縫應盡量位于彎矩,應力較小處,以及結構構建幾何形狀、尺寸不變的地方。

5、焊縫應盡量避開加工面

注:焊后需加工的工件,焊縫應避開加工面

6、不同厚度工件焊接應注意平滑過渡

注:平滑過渡可減小應力集中

7、應正確選用接頭形式

注:釬焊時應正確選用街頭形式。對接接頭的強度比母材差,只用于不重要的或低負荷的零件:搭接接頭的強度可達到母材強度,搭接長度一般為板厚的2~5倍。銅及其合金的熱導率高,焊接接頭應設計成于熱源相對稱形。使接頭兩側具有相同的散熱條件,得到成形均勻的焊縫。常用對接接頭,盡量不用搭接、T形和內(nèi)角接接頭。

8、應避免三軸交叉的焊縫

注:交叉焊縫容易引起二向拉應力,從而降低了接頭的蘇醒,把筋板頂端切去內(nèi)角,可改善應力狀態(tài)。

9、采用剛性較小的接頭形式

注:用翻邊聯(lián)接代替嵌入式管聯(lián)接,能使焊縫有較自由的收縮余地。

10、避免應力集中

注:在殘余拉應力的區(qū)域內(nèi)避免幾何不連續(xù)性。殘余拉應力的區(qū)域內(nèi)存在幾何不連續(xù)性時,將引起內(nèi)應力的進一步提高。

11、應盡量使焊接端部角度平緩

注:在焊接的端部產(chǎn)生銳角的地方,應盡量使角度變緩,切去加強筋端部的銳角。

12、受彎曲的焊縫未焊的一側不要放在拉應力區(qū)

注:受彎曲的焊縫應設計在受拉的一側,不得設計在受壓未焊的一側,以避免過早失效。

13、手工電弧焊時要考慮焊條操作空間

注:設計的焊縫位置要考慮焊條操作空間,應便于焊接和檢驗。焊條與焊接面成45度角,焊條直線距離阻擋邊最高點垂直距離要大于15mm。

14、埋弧自動焊時應考慮接頭處便于存放焊劑

15、電焊或縫焊應考慮電極伸入方便

注:為了操作方便,角度大于75度為宜。

16、機械接哦股受拉焊縫的設計

注:受拉焊縫設計要考慮焊縫強度,還要考慮支撐焊縫的結構強度,在腹板和翼板間加筋板,腹板變形就小。當承受載荷較大時,應在腹板兩側加筋。

17、采用合理的焊接工藝,避免焊接裂紋

18、改變接頭形式降低接頭應力

注:使工件焊縫變?yōu)槁?lián)系焊縫,降低接頭應力。將單邊V形坡口改為V形坡口,避免鋼板厚度方向承受較大的Z向應力。

19、改變結構形式避免焊縫過分集中

20、采用合理的焊接接頭,盡量避免應力集中

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