焊接接头的设计

时间:2016-10-21 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:一、焊接接头   焊接结构是由许多部件、元件、零件用焊接方法连接而成的,因此焊接接头的性能质量好坏直接与焊接结构的性能和安全性、可靠性有关。多年来焊接工程界对焊接接头进行了广泛的试验

  熔焊坡口形式根据其形状,可分三类,即基本型,如图5-1b, 1等即I形、V形和单V形、U形和单U形等;还有就是特殊型,如卷边的、带垫板的、锁边的和塞焊、开槽焊等;组合型,顾名思义这是上述各型组合而成,图5 -1中绝大多数都是这种组合型的坡口。坡口形式通常根据工厂条件、工艺要求等考虑以下问题来决定。

  1)工厂的加工条件。例如采用双V形、Y形、单边V形、双单边V形、V形、I形等坡口可用气割、等离子弧切割,当然也可用金属切削方法加工。但双U形、带钝边U形、带钝边J形、U形、Y形坡口一般需用刨边机加工(最近也有采用气割加工U形坡口的报道),效率较热切割低。

  2)可达性的好坏。采用Y形、带垫板Y形(见图5-1e、f)、带垫板V形、VY形(见图5-1g)、带钝边的U形(见图5-1h)等坡口的接头,施焊时,一般可不需翻转,对内径较小的容器或管道,以及不便翻转的结构,为避免仰焊及不能从内侧施焊,则可采用这种坡口和焊缝形式。

  3)减小焊接材料的消耗量,一般熔敷金属量小,焊接材料(焊条、焊丝和焊剂、保护气体)消耗也小,也节省加工时间。同样板厚:Y形比双Y形坡口的熔敷金属量增加最大可达50%,双U形或UY形则更加节省熔敷金属,因此对于大厚度的焊接接头,多采用这种较经济的坡口。

  对于不适于电渣焊、电子束焊的特厚件焊缝还采用窄间隙焊。电渣焊的坡口。

  4)考虑焊接变形与应力。例如单面焊可能引起角变形和焊缝根部的严重焊接残余应力,此时要考虑材料(母材)特点,采用适当的工艺和坡口形式,以便获得合格的接头。

  应该指出,无论是对接焊缝还是角焊缝,其焊缝表面都可以是凹陷的、凸起的或是平齐的,后者有时通过加工来达到。而角焊缝除了上述三种等边角焊缝外,还有三种不等边角焊缝,图5 -3所示直角焊缝的四种形式,除三种等边平的、凹的和凸的直角焊缝外(见图5-3a~c),还有平的不等边直角焊缝(见图5-3d) 。焊脚尺寸K为角焊缝的特征尺寸,角焊缝的焊脚尺寸为焊缝内接等腰直角三角形的直角边,如图5 -3所示。

  (3)工作接头、联系接头和密封接头   

  前述焊接接头的基本类型主要是根据采用的焊接工艺来区分的。实际上也是根据焊接结构焊缝的承载状况来分的。焊接结构的焊缝又可以按直接承受载荷与否分为承载焊缝和非承载焊缝,习惯上又称为工作焊缝和联系焊缝,如图5-4所示。前者将结构中的作用力由一个零件传至另一个零件,焊缝和零(构)件串联在一起,这种焊缝必须进行强度计算。后者的焊缝和零(构)件并联在一起,与零(构)件一起同时受力和变形,焊缝即使破坏,一般也不会影响整个结构的安全工作,传递作用力不是焊缝的主要任务,通常可不进行强度计算。但严格讲,应该认为是整个接头,除焊缝外,还有熔合线、热影响区等承担(串联或并联)直接作用载荷或不直接承受载荷(并联),所以有资料提出了工作接头、联系接头和密封接头。后者的主要任务是防止泄漏,故多属于工作接头。


  (4)焊接接头工作应力的分布    

  图5 -1所示的熔焊接头,如前述主要有对接接头、角接接头、T形接头(十字接头)和搭接接头,塞焊接头实际上也是一种搭接接头。在焊接接头中工作应力的分布不是均匀的,也就是存在应力集中,而各种接头应力集中的情形亦不相同。其中对接接头应力集中最小,形式最简单,力的传递也较少转折,故是最合理的、典型的焊接接头形式。即使如此,对接接头如果出现较大的余高和过渡处圆弧半径较小,则应力集中将增大,图5 -5是对接接头中应力分布的情形。图5-6则是应力集中系数Kσ随余高h和过渡圆弧半径r变化而变化的情形。


  T形(十字)接头由母材向焊缝过渡急剧,力的传递转折大,力线扭曲,应力分布不均,易出现较大的应力集中,其应力分布如图5 -7所示。由图5-7a可见,由不开坡口角焊缝构成的T形(十字)接头,即图5 -1a所示T形接头,其最大应力在角焊缝的根部,如Ⅰ - Ⅰ、 Ⅱ - Ⅱ截面的A点和Ⅲ - Ⅲ截面的B点。如开坡口焊透,则应力分布大为改善,如图5-7b所示。T形(十字)接头也是典型的熔焊接头,应用亦很广,该接头在造船业中占所有接头的70%,所以改善其应力分布十分重要。对于Ⅰ形坡口的角焊缝构成的T形(十字)接头,随着焊脚尺寸的增大和θ角的减小(图5-7a),应力集中下降,当θ角小于或大于45°,即属图5-3d的不等边角焊缝时,只有长边顺着力线方向(即θ<45°),才会改善应力分布不均的状况。

2/4 首页上一页1234下一页尾页

相关关键词阅读: 焊接 接头   返回栏目 添加到我的收藏夹
上一篇:实例讲解混凝土泵实施现场
下一篇:43m深基坑改造施工项目
评论功能暂停使用! 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
Powered by www.pv265.com   © 2011-2014