焊接识图与设计原则

焊接培训教材 张明录 焊接符号与设计原则 目录 焊缝符号表示方法 焊缝设计原则 焊接图例 焊缝符号标注原则 GB T324 2008 焊缝符号的表示方法 GB T5185 2005 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号 组成 3 一 焊缝符号的表示方法 概述 本标准规定了焊缝符号的表示规则 本标准适用于焊接接头的符号标注 焊缝符号应清晰表述所要说明的信息 不应使图样增加更多的注解 完整的焊缝符号一般由基本符号和指引线组成 必要时可增加补充符号 焊缝尺寸符号及数据等 为了简化 在图样上标注焊缝时 通常只采用基本符号和指引线 其他内容一般在有关的文件 如焊接工艺规程等 中明确 4 一 焊缝符号的表示方法 概述 基本符号是表示焊缝横截面的基本形状或特征 采用近似于焊缝横剖面形状的符号 用粗实线画出 5 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 6 卷边焊缝 卷边完全熔化 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 形焊缝 焊缝符号焊缝形式 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 单边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 U 焊缝符号焊缝形式 U形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 带钝边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 带钝边单边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 带钝边U形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 带钝边单边U形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 封底焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 角焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 塞焊缝或槽焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 点焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 缝焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 陡边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 陡边单V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 端焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 堆焊缝 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 平面连接 钎焊 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 焊缝符号焊缝形式 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 平面连接 钎焊 焊缝符号焊缝形式 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 斜面连接 钎焊 焊缝符号焊缝形式 一 焊缝符号的表示方法 1 基本符号 折叠连接 钎焊 焊缝符号焊缝形式 双面V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 2 基本符号的组合 焊缝符号焊缝形式 双面单边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 2 基本符号的组合 焊缝符号焊缝形式 带钝边双面V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 2 基本符号的组合 焊缝符号焊缝形式 带钝边双面单边V形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 2 基本符号的组合 焊缝符号焊缝形式 带钝边双面U形焊缝 一 焊缝符号的表示方法 2 基本符号的组合 补充符号用来说明有关焊缝或接头的某些特征而采用的符号 如表面形状 衬垫 焊缝分布 施工地点等 33 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 一 焊缝符号的表示方法 3 补充符号 图样上焊缝有两种表示方法 即符号法和图示法 焊缝以符号标注法为主 在必要时允许辅以图示法 符号标注法 通过焊缝符号和指引线表明焊缝形式的标注方法 符号法 图示法 二 焊缝符号标注原则 焊缝标注方法 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 三面焊缝符号 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 周围焊缝符号 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 M 带垫板符号 M MR 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 现场符号 表示在现场或工地上进行焊接 二 焊缝符号标注原则 焊缝符号的标注示例 在焊缝符号中 基本符号和指引线为基本要素 焊缝的准确位置通常由基本符号和指引线之间的相对位置决定 具体位置包括 箭头线的位置基准线的位置 二 焊缝符号标注原则 基本符号和指引线的位置 指引线由箭头线和两条基准线 实线和虚线 组成 指引线 二 焊缝符号标注原则 基本符号和指引线的位置 箭头直接指向的接头侧为 接头的箭头侧 与之相对的则为 接头的非箭头侧 箭头线 二 焊缝符号标注原则 基本符号和指引线的位置 基本符号在实线侧时 表示焊缝在箭头侧 焊缝在箭头侧 二 焊缝符号原则标注 基本符号与基准线的位置 角焊缝 基本符号在实线侧时 表示焊缝在箭头侧 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 对接焊缝 焊缝在非箭头 基本符号在虚线侧时 表示焊缝在非箭头侧 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 角焊缝 基本符号在虚线侧时 表示焊缝在非箭头侧 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 对接焊缝 标注对称焊缝及双面焊缝时 基准线的虚线可省略不画 双面焊缝 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 标注对称焊缝及双面焊缝时 基准线的虚线可省略不画 对称焊缝 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 在明确焊缝布置的情况下 有些焊缝也可以省略虚线 焊缝分布明确 焊缝分布明确 二 焊缝符号标注原则 基本符号与基准线的位置 焊缝尺寸符号是表示焊接坡口和焊缝尺寸的符号 必要时 可以在焊缝符号中标注尺寸 如 焊缝厚度 坡口角度 坡口深度等 确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中标注 应将其标注在图样上 59 三 焊缝尺寸符号的表示方法 1 概述 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 S 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 三 焊缝尺寸符号的表示方法 2 焊缝尺寸符号 R shc shc 焊缝横向尺寸 标注在基本符号的左侧 基本符号的左侧无任何尺寸标注又无其它说明时 意味着对接焊缝应完全焊透 67 三 焊缝尺寸符号的表示方法 3 焊缝尺寸符号的标注位置 nxL e nxL e 基本符号的右侧无任何尺寸标注又无其它说明时 意味着焊缝在工件的整个长度方向上是连续的 68 焊缝长度方向上的尺寸 标注在基本符号的右侧 三 焊缝尺寸符号的表示方法 3 焊缝尺寸符号的标注位置 坡口角度a 坡口面角度 根部间隙等尺寸b 标注在基本符号的上侧或下侧 a b a b 69 三 焊缝尺寸符号的表示方法 3 焊缝尺寸符号的标注位置 70 塞焊缝 槽焊缝带有斜边时 应标注其底面的尺寸 相同焊缝数量及焊接方法代号标在尾部 三 焊缝尺寸符号的表示方法 3 焊缝尺寸符号的标注位置 1 坡口尺寸的标注一般焊缝 只标注基本符号 不标注坡口尺寸 坡口尺寸由工艺决定 对有强度 气密性等要求的焊缝或受结构限定的特殊坡口 应标注坡口尺寸 必要时用图示法绘制坡口结构图 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸的标注 2 断续焊缝的标注 n表示焊缝段数 l表示焊缝长度 不计弧坑 e表示焊缝间距 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸的标注 对接焊缝有效厚度S由工艺保证 焊后无法测量 一般不标注 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸的标注 3 焊缝有效厚度的标注 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 角焊缝 适用于薄板与薄板 薄板与薄板折弯的加强筋之间的焊接 表示角焊缝在箭头所指侧 焊角尺寸2mm 焊缝长度10mm 间隔为200mm 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 表示双面交错断续角焊缝 筋板两侧均有焊缝 焊角尺寸3mm 共15段 每段长10mm 间隔350mm 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 单边喇叭形焊缝 常应用于方钢管和薄板之间的焊接 510 250 表示单边喇叭交错断续焊缝 方钢管的两侧均有焊缝 焊角尺寸5mm 焊缝长度10mm 间隔250mm 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 常用于圆弧门的侧面焊接 表示I形断续焊缝 焊缝有效厚度2mm 焊缝长度10mm 间隔200mm 焊接后 表面打磨平整 210 200 周围焊接符号 表示环绕工件周围施焊 常用于重要支承作用的上托架 下托板 滚轮底板 撞块等的焊接 5 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 在视图中 可见焊缝通常用一组与轮廓线垂直的细实线段 允许徒手画 或圆弧线段 不可见焊缝用虚线段表示 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 焊缝也可采用粗实线 线宽为2b 3b 表示 如图所示 在同一图样中 只允许采用一种画法 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 在垂直于焊缝的剖视图或断面图中 画出焊缝的剖面形状并涂黑 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 在表示焊缝端面的视图中 通常用粗实线绘出焊缝的轮廓 必要时 可用细实线画出焊接前的坡口形状等 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 当标注焊缝符号不能充分表达设计要求 并需要保证某些尺寸时 可将该焊缝部位放大表示并进行标注 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 双面部分熔透焊缝 示意图 p 钝边 H 坡口深度 K 焊脚尺寸 三 焊缝尺寸符号的表示方法 4 焊缝尺寸符号的标注示例 四 焊缝设计原则 1 概述 焊缝设计的基本原则包括实用性 可靠性 工艺性 经济性等基本要求以及合理选择和利用材料 合理设计结构形式 减少焊接量 合理布置焊缝 施工方便 有利于生产管理及设计原则等数据信息 在设计焊缝尺寸大小及其接头形式时 首先要确定是工作焊缝还是联系焊缝 工作焊缝 与被连接的元件是串联的 它承担着传递全部载荷的作用 一旦断裂 结构就会失效 其应力称为工作应力 四 焊缝设计原则 2 考虑焊缝性质 联系焊缝 焊缝与被连接件是并联的 它传递很小的载荷 主要起元件之间的相互联系的作用 焊缝一旦断裂 结构不会立即失效 其应力称为联系应力 四 焊缝设计原则 2 考虑焊缝性质 四 焊缝设计原则 2 考虑焊缝性质 具有双重性的焊缝 既有工作应力又有联系应力 则只计算工作应力 而不考虑联系应力 工作焊缝必须进行焊缝强度计算 联系焊缝则需考虑经济性而减小 减短焊缝 并联 串联 对接接头 搭接接头 T形接头 角接接头 不同的接头形式承载能力和应力分布情况不同 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 焊接接头形式可分为 对接接头 相同厚度的两焊件在同一个平面上焊接而成的接头 特点 应力集中相对较小 能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 对接接头 不同厚度的两焊件对接焊 应将厚板削薄后再对接 L 3 2 1 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 特点 应力集中相对较小 能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷 搭接接头 两焊件相互错叠 在焊件端头进行焊接的接头 特点 焊前准备和装配工作比对接接头简单 横向收缩量比对接接头小 应力分布不均匀 疲劳强度较低 适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 5 T形接头 两焊件相互垂直 在交角处进行焊接的接头 特点 应力分布不均匀 虽然承载能力低 但能承受各种方向的力和力矩 是比较理想的焊接接头形式 注意 T形接头应避免采用单面角焊缝 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 角焊缝的坡口形式主要有以下3种 根据受力情况决定是否需要焊透 图a为不开坡口的焊缝 加工的经济性最好 对于较厚的板 可采用图b所示K形坡口 这样做比不开坡口用大尺寸的角焊缝经济 而且疲劳强度高 对要求完全焊透的丁字接头 采用半V形坡口从一面焊 焊后清根焊满 如图c 比采用K形坡口施焊可靠 a b c 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 角接接头 两焊件边缘相互垂直 在顶端边缘上及内侧进行焊接的接头 特点 承载能力低 但能承受各种方向的力和力矩 角接接头常用于箱形结构的焊接 四 焊缝设计原则 3 焊接接头形式选择 1 经济性原则 在满足强度要求的前提下 选择合理的接头和坡口 减少焊材的填充量 提高焊接效率 2 坡口加工难易程度原则 优先选择便于加工的坡口 如V形 X形 U形和双U形坡口 加工相对困难 3 避免焊接缺陷产生的原则 采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷 坡口角度过大 致使焊接热输入大 工件变形 钝边过高 不能完全熔透 残留的钝边即成了缺陷源 坡口设计原则 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 坡口作用 主要是增大熔深 提高焊缝截面的有效厚度 以对接Y形坡口为例 坡口角度 35 60 太大增加加工余量 焊接成本和变形 钝边高度p 需要熔透时一般为1 3mm 根部间隙b 保证钝边熔透 一般2 4mm 过大容易形成虚焊 坡口深度H 根据需要的焊缝厚度来设定 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 坡口形式 对接焊缝的焊接边缘可分为卷边 平对接或加工成V形 X形 K形和U形等 卷边焊缝 I形坡口 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 V型坡口 型对接 方形对接 卷边焊缝适用于板厚小于1mm以内 无间隙适合于板厚小于3mm 有间隙或带垫板的对接适合于厚小于16mm 加工的经济性最好 卷边焊缝 I型坡口 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 I型无间隙 I型带垫板 单面V型 适合于板厚在16mm左右双面V型 适合于板厚在在32mm以下 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 32 四 焊缝设计原则 4 坡口的设计 单面U型 加工难度增加 但比单V型坡口节省焊接材料双面U型 加工难度增加 但比双V型坡口节省焊接材料 1 对接焊缝的有效厚度S如下图 S根据焊缝强度要求设计 同时考虑经济性 重要焊缝应当采取等强原则 S 较薄板厚 四 焊缝设计原则 5 焊缝大小的的设计 2 角焊缝的焊脚尺寸K的设计 说明 随着h k比率的增加 焊缝承受横向应力的能力相应增加 直到比率为2 75为止 等边角焊缝 a 0 707K 非等边角焊缝 根据有效截面大小选择焊脚尺寸 焊脚尺寸K与焊缝有效截面大小a的关系如下图 四 焊缝设计原则 5 焊缝大小的的设计 焊脚尺寸K与板厚 如图双面等边角焊缝 若 1 2 则a1 a2 1即0 707 K1 K2 1 美国钢结构学会AISC 1 17 6规定 厚度小于1 4寸 6 35mm 的材料 沿端边起最大K可以与材料厚度相等