焊接一般分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。0 C2 l# \; m0 \( z/ \2 b- b
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焊接件大部分由钢板或型钢焊接而成,铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、铸铁、塑料等材料也可焊接。0 n( p" L; n# N F. K
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材料的焊接性是决定结构能否焊接的先决条件,燃迫嗽北匦肟悸遣牧系暮附有晕侍狻
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9 w8 j- m* l; j$ F( Y在设计中应注意焊接接头和焊缝的设计。尽量使街头形式简单、结构连续,减少力流线的转折,不宜选择过大的焊缝焊脚尺寸,减少焊缝截面尺寸,海英考虑结构制造的可行性与方便性等。
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接会使焊接结构中产生焊接残余应力和变形,也会出现某些缺陷。结构设计应尽量减少焊缝数量,选择合理的焊缝尺寸和形状,合理选择结构形式和安排焊缝位置等。
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减小变形的工艺措施:反变形法、刚性固定法,选择合理的焊接方法和规范,焊接过程中或后热处理消除或降低应力措施,改善焊缝及热影响区组织的热处理,选择合理的装配焊接顺序等。
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0 d( j' k9 E) y- ^! R4 {3 f结构设计工艺原则:
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1 L+ d6 S: D9 G: M) u- }1、尽可能减少焊缝数量
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注:适当利用型钢和冲压件,尽量减少焊缝数量;采用压型结构代替筋板结构,可有效的减小薄板的变形。9 F+ \ v: x( I7 A+ |
9 Y( _' {7 a7 L5 u/ W$ Q2、合理安排焊缝位置:
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; a4 d* p1 p1 {/ r注:焊缝尽可能对称于截面中心轴,或使焊缝靠近中心轴,可减少变形;
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3、焊缝应避免过密或交叉:6 i0 }5 G1 B9 w- I
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4、焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处:% n1 }0 t/ W, a! i
* l& v1 t( z; K, Q8 n; n注:焊缝应尽量位于弯矩,应力较小处,以及结构构建几何形状、尺寸不变的地方。
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5、焊缝应尽量避开加工面:
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注:焊后需加工的工件,焊缝应避开加工面3 h4 B; G) N2 M& k; w+ T
. V7 t5 Z7 x8 `; w2 ?2 A/ [6、不同厚度工件焊接应注意滑过渡
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% ^8 y2 }& B6 N2 d6 Q6 R注:平滑过渡可减小应力集中
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7、应正确选用接头形式:+ J3 f9 t1 t+ z7 ?+ l" C5 b
" D$ t0 l7 a) g9 ?; M6 N2 E9 a注:钎焊时应正确选用街头形式。对接接头的强度比母材差,只用于不重要的或低负荷的零件:搭接接头的强度可达到母材强度,搭接长度一般为板厚的2~5倍。铜及其合金的热导率高,焊接接头应设计成于热源相对称形。使接头两侧具有相同的散热条件,得到成形均匀的焊缝。常用对接接头,尽量不用搭接、T形和内角接接头。
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8、应避免三轴交叉的焊缝:' U, v ~3 u6 d; _# X
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注:交叉焊缝容易引起二向拉应力,从而降低了接头的苏醒,把筋板顶端切去内角,可改善应力状态。
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* @2 G9 `# D8 a n9、采用刚性较小的接头形式:% e- h4 B: ]9 q# R; q
# B2 D8 ^7 L* J- X+ q* t! _注:用翻边联接代替嵌入式管联接,能使焊缝有较自由的收缩余地。
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1 r' G r' m: }; f$ J10、避免应力集中:5 |5 C) y$ o2 `2 j- _
- n: ]+ f% s, X注:在残余拉应力的区域内避免几何不连续性。残余拉应力的区域内存在几何不连续性时,将引起内应力的进一步提高。
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11、应尽量使焊接端部角度平缓:3 v1 T3 B! c$ A' t/ x
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注:在焊接的端部产生锐角的地方,应尽量使角度变缓,切去加强筋端部的锐角。9 r6 T- K/ y. f
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12、受弯曲的焊缝未焊的一侧不要放在拉应力区:
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注:受弯曲的焊缝应设计在受拉的一侧,不得设计在受压未焊的一侧,以避免过早失效。
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- L& i. o3 {# S; k& ~5 X0 K13、手工电弧焊时要考虑焊条操作空间:
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注:设计的焊缝位置要考虑焊条操作空间,应便于焊接和检验。焊条与b接面成45度角,焊条直线距离阻挡边最高点垂直距离要大于15mm。
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14、埋弧自动焊时应考虑接头处便于存放焊剂:/ U2 V8 B5 U/ N
" x2 u- n0 ~' K0 R0 J( P15、电焊或缝焊应考虑电极伸入方便:" v! V( G* ]) c5 f }# F
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注:为了操作方便,角度大于75度为宜。
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16、机械接哦股受拉焊缝的设计:
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/ r, r0 g) [6 v注:受拉焊缝设计要考虑焊缝强度,还要考虑支撑焊缝的结构强度,在腹板和翼板间加筋板,腹板变形就小。当承受载荷较大时,应在腹板两侧加筋。
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17、采用合理的焊接工艺,避免焊接裂纹:
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. e; w* g6 H7 E. x# p3 k# N. ^3 _18、改变接头形式降低接头应力:
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3 J7 ~( k2 C O注:使工件焊缝变为联系焊缝,降低接头应力。将单边V形坡口改为V形坡口,避免钢板厚度方向承受较大的Z向应力。$ ] z4 [! H3 B% k' w# {4 ?$ J
( O/ K; w/ E g* W0 G19、改变结构形式避免焊缝过分集中:
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20、采用合理的焊接接头,尽量避免应力集中
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