焊接工艺结构设计

焊接工艺结构设计..第一页，共26页。9.5.1焊接接头工艺9.5.1.1焊缝形式焊缝形式由焊接接头的形式而定，根据焊缝的截面形状可分为：对接焊缝、角焊缝和塞焊缝等。9.5.1.2焊缝的布置焊缝布置影响结构件的焊接质量和生产率，应考虑下列原则：1.焊缝应尽量处于平焊位置2.焊缝要布置在便于施焊的位置

如图4-38，如图4-39所示。第二页，共26页。3.焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形1）尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊缝截面尺寸，如图4-40所示。2）焊缝布置应避免密集或交叉，如图4-41所示。3）焊缝布置应尽量对称，如图4-42所示。4）焊缝布置应尽量避开最大应力位置或应力集中位置，如图4-43所示。5）焊缝布置应避开机械加工表面。如图4-44所示。9.5.2焊接接头设计焊接接头设计包括焊接接头形式设计和坡口形式设计。第三页，共26页。1.焊接接头形式设计常用的基本接头形式有对接接头、盖板接头、搭接接头、角接接头、T形接头、十字接头和卷边接头等，如图4-45所示。其选择应根据结构的形状和焊接生产工艺而定，要考虑易于保证焊接质量和尽量降低成本。对于钎焊、电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔化焊可采用对接、搭接，角接和T形接对比选择。压力容器一般采用对接，桁架结构一般采用搭接。对于气焊和钨极氩弧焊可采用卷边接头。2.焊接接头坡口形式设计开坡口的目的是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，通过控制坡口大小调节母材金属和填充金属的比例。加工方法有气割、切削加工、碳弧气刨等。坡口形式主要取决于板料厚度。第四页，共26页。1）对接接头坡口形式设计。对接接头的基本坡口形式有I形坡口、Y形坡口、双Y形坡口、U形坡口、双U形坡口等，如图4-46所示。同样板厚条件下：双Y形坡口比V形坡口所需金属少，焊接工时也少，焊接变形也小；U形坡口也比V形坡口省焊条，省工时，焊接变形也小。

2）角接接头坡口形式设计。

角接接头基本坡口形式有I形坡口、错边I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如图4-47所示。3）T形接头坡口形式设计。T形接头基本坡口形式有I形坡口、V形坡口等，如图4-48所示。4）对不同厚度的板材，接头两侧板厚截面应尽量相同或相近，如图4-49所示。第五页，共26页。9.5.3焊接方法的选择选择焊接方法时应根据下列原则：1）焊接接头使用性能及质量要符合结构技术要求。2）提高生产率，降低成本。第六页，共26页。9.5.4焊接参数选择焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称，叫焊接参数。1）焊条直径和焊接电流选择。焊条直径根据焊件厚度选择。焊件较薄选较细焊条。焊接电流一般按I=（30∼60）d选取。并根据焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊条种类，通过试焊调整。2）焊接速度。根据焊缝形式确定，不宜过快，也不宜过慢。3）弧长。焊接电弧的长度，一般采用短弧操作。第七页，共26页。9.5.6焊接实例例题

图4-50所示为低压储气罐，壁厚为8mm，压力为1.0MPa，常温工作，压缩空气，大批量生产。1）结构分析。筒体由筒节、封头焊合。整个结构由筒体再加四个法兰管座焊合而成，如图4-50所示。2）选择母材材料。封头需拉伸，筒节卷圆，故需较好塑性，再考虑焊接工艺及成本，故筒节、封头、法兰选用普通碳素结构钢（Q235A），短管选用优质碳素结构钢（10钢）。第八页，共26页。3）设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式。筒节纵焊缝与环焊缝采用对接I型坡口双面焊，法兰与短管采用不开坡口角焊缝；法兰管座与筒体采用开坡口角焊缝。如图4-50所示。4）选择焊接方法和焊接材料。角焊缝采用手工电弧焊，选用结构钢焊条J422；选用弧焊变压器；对接焊缝采用埋弧焊，焊丝选用H08A，配合焊剂HJ431。5）主要工艺流程如图4-51。第九页，共26页。第六节焊接技术新发展1.计算机技术在焊接中的应用2.焊接机器人和智能化3.焊接能源4.提高焊接产率。第十页，共26页。返回文档图4-36摩擦焊接头形式第十一页，共26页。返回文档图4-37钎焊接头形式第十二页，共26页。返回文档图4-38焊条电弧焊的焊缝位置a)不合理b)合理

第十三页，共26页。返回文档图4-39点焊、缝焊的焊缝位置a)、c)电极难以伸入b)、d)方便操作的设计

a)b)c)d)第十四页，共26页。返回文档图4-40减少焊缝数量示例第十五页，共26页。返回文档图4-41焊缝布置避免密集和交叉a)不合理b)合理

第十六页，共26页。返回文档图4-42焊缝对称布置第十七页，共26页。返回文档图4-43焊缝避开最大应力或应力集中位置a)不合理b)合理a)不合理b)合理第十八页，共26页。返回文档图4-44焊缝布置避开或远离机械加工表面c)不合理d)合理a)不合理b)合理第十九页，共26页。返回文档图4-45焊接接头形式T形接头十字接头角接接头卷边接头第二十页，共26页。返回文档图4-46几种对接接头坡口形式双Y形坡口带钝边U形坡口带钝边双U形坡口第二十一页，共26页。返回文档图4-47角接接头坡口形式I形坡口错边I形坡口带钝边单边V形坡口Y形坡口带钝边双单边V形坡口第二十二页，共26页。图4-48T形接头坡口形式返回文档I形坡口带钝边单边V形坡口带钝边双单边V形坡口第二十三页，共26页。