对接焊缝的焊接及计算

1、第三章连接返回§ 3-2对接焊缝的构造和计算对接焊缝包括焊透的对接焊缝和T形对接与角接组合焊接（以下简称对接焊缝），以及部分焊透的对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝。由于部分焊透的对接焊缝的受力与角焊缝相似，将在下节中介绍。3.2.1 对接焊缝的构造对接焊缝（butt welds ）的焊件常需做成坡口，故又叫坡口焊缝（ groove welds ）。坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊6mm，埋弧焊10mm ）时，可用直边缝。对于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或V形焊缝。斜坡口和根部间隙c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作用

2、。对于较厚的焊件（t>20mm ），则采用 U形、K形和X形坡口（图3.2.1 ）。对于V形缝和U形缝需对焊缝根 部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸和埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸的要求进行E13.21对搔焊缝的坡口形式t c 直边缱：仍 单边Q理坡口c） y形坡口：（ du电坡口 ：（门k飛坡口：龙理城口在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角（3.2.2 ），以使截面过渡和缓，减小应力集中。在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，这些

3、缺陷对承载力影响极大，故焊接时一般应设置引弧板和引出板（图3.2.3 ），焊后将它割除。对受静力荷载的结构设置引弧（岀）板有困难时，允许不设置引弧（岀）板，此时，可令焊缝 计算长度等于实际长度减2t （此处t为较薄焊件厚度）。阴322钢板拼接團玄财 用引弧和引出换焊接1 J改变宽度 D 改变厚度3.2.2 对接焊缝的计算对接焊缝的强度与所用钢材的牌号、焊条型号及焊缝质量的检验标准等因素有关。如果焊缝中不存在任何缺陷，焊缝金属的强度是高于母材的。全由于焊接技术问题，焊缝中可能有气孔、夹渣、咬 边、未焊透等缺陷。实验证明，焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大，故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强

4、度相等，但受拉的对接焊缝对缺陷甚为敏感。当缺陷面积与焊件截面积之比超过5%时，对接焊缝的抗拉强度将明显下降。由于三级检验的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗拉强度为母材强度的85%，而一、二级检验的焊缝的抗拉强度可认为与母材强度相等。由于对接焊缝是焊件截面的组成部分，焊缝中的应力分布情况基本上与焊件原来的情况相同，故计算方法与构件的强度计算一样。一、轴心受力的对接焊缝在对接接头和 T形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力N的对接焊缝（图 3.2.4 ），其强度应按下式计算：(3.21)式中4一一焊缝计算长度：t一一连接件的较小厚度，对T形接头为腹板厚度;对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值.图32 4直对接

5、悍鍵(b)2t。因按施工及验收规范的规定，对接焊缝施焊时均应加引弧板，以避免焊缝两端的起落弧缺陷，这样，焊缝计算长度应 取为实际长度。但在某些特殊情况下，如T形接头，当加引弧板较为困难而未加时，则计算每条焊缝长度应减去此，在一般加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝以及受拉的一、二级焊缝，均与母材等强，不用计算， 只有受拉的三级焊缝才需要进行计算。325所示的轴心受拉斜焊缝，可按下列公式计算:当直焊缝不能满足强度要求时，可采用斜对接焊缝。图(3.22)(3.2.3)式中仏一一焊缝的计算长虧 加引弧板时，人二/血比不加引弧板时1=2?/sin-2£ ；对接焊缝抗剪强度设计值.A

6、正应力対剪应力为650x22国？卫百例3-1N不满足慕寢改用斜对接焊缝，取截割斜度为这就说明当Un*Wld时，悍缝僵虞能够保证，可不必验算二、承受弯矩和剪力联合作用的对接焊缝图327(a)所示对接接头受弯矩和剪力的联合作用，由于焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分别为三角形与抛物线形，其最大值应分别满足下列强度条件。例题3-1 试验算图326 所示钢板的对接焊缝的强度。 图中a=540mm,t=22mm 钢材为Q235-B，手工焊，焊条为 E43型，三级检验标准的焊缝，施焊时加引弧板。直缝连接其计算怅度?沪Mem。焊缝正应力为；b丄二=21QN/ > C = 175JV/讼 U 540x

7、220即5焊缝长度-故此时焊缝轴心力的设计值为N=2500kN。3-2.5斜对接焊堆当斜焊缝倾角e< 56.3 °即卩tg e< 1.5时，可认为与母材等强，不用计算。斜对接焊缝在20世纪50年代用得较多，由于消耗材料较多，施工也不方便，已逐渐摒弃不用，而代之以直对接焊 缝。直缝一般加引弧板施焊，若抗拉强度不满足要求，可采用二级检验标准，或将接头位置挪至内力较小处。1NfM6M w-2(3.2.4)礼TO3 VwG翩=(3.25)22心式中略一一焊缝截面模蓮，瓦焊縫截面面积矩；Jw-一焊缝截面惯性矩.图327( b )所示是工字形截面梁的接头，采用对接焊缝，除应分别验算最大正应力和剪应力外，对于同时受有较大正应力和较大剪应力处，例如腹板与翼缘的交接点处，还应按下式验算折算应力：如+元“才(3.26)式中巧、6验算点处的焊缝正应力和剪应力；1.1一一若虑到最大折算应力只在局部出现，而将强度设计值适当提高的系数口二 二 二 二 二E3,2.7对捋惶缝愛弯矩和剪力联合作用三、承受轴心力，弯矩和剪力联合作用的对接焊缝当