工程材料及成形工艺基础-焊接结构工艺性分析

第二十讲：一、焊接结构工艺性分析

TechnologyaboutStructureofwelding

二、毛坯选择

PrinciplesofChoicestoSemi-finishedProducts

焊接结构工艺性分析

TechnologyaboutStructureofwelding

焊接结构工艺性分析1.使用要求（形状、工作条件、技术要求）。2.焊接工艺要求（简便、质量好、成本低）。焊接工艺包括三方面：选择焊接材料布置焊缝设计接头和坡口型式一.焊接材料选择

PrinciplesofChoicestoMotherMaterials1．选择焊接性良好材料。保证使用要求前提下，选择焊接性良好材料。如：锅炉和压力容器，选碳含量小于0.25%低碳钢或普通低合金钢（16锰）。

2．尽量选型材：工字钢、槽钢、角钢等。

（减少焊接工艺）

3．充分利用原材料，以免浪费。二.焊缝布置

ArrangementofWeldingSeam

1．焊缝尽量分散（大于100mm），避免密集和交叉；

2．焊缝位置应对称，最好同时施焊，以免产生焊接变形；

3．焊缝应避开最大应力和应力集中部位，以免应力叠加，造成破坏。

4．避开已经加工好表面。

5．尽量减少焊缝长度和截面，以减少变形和残余应力。避免密集和交叉：焊缝密集或交叉会造成过热，扩大热影响区。合理焊缝布置焊缝应对称：焊缝应对称：焊缝应对称：焊缝远离加工面：焊缝应避开最大应力和应力集中部位焊缝的布置焊缝分散布置的设计焊缝对称布置的设计焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝远离机械加工表面的的设计6．焊缝位置应便于施焊：

（1）保证焊到性；（2）尽量使焊缝处于平焊，保证焊接质量和提高生产率；（3）埋弧自动焊缝位置便于保存焊剂；（4）点焊和缝焊，焊缝位置便于电极伸入。手弧焊焊缝：埋弧焊接头：点焊、缝焊接头：三.焊接接头和坡口型式设计

theDesignofTypesofWeldingSeamandSlope

1.接头型式TypesofWeldingSeam

（1）常用接头型式：对接、搭接、角接和丁接（2）对接和搭接相比：

(A)对接接头:受力均匀，外观美，保证质量，重要受力焊缝常用这种接头如：压力容和锅炉要求下料精度高

(B)搭接接头:有附加弯矩,且外观差。用于受力不大地方。优点不用开坡口，省时、如空间架构联接。对接和搭接相比:(3)角接接头和丁接接头：

二者受力均比对接接头复杂，由于被焊

结构形状要求，不能改变。

2.坡口型式TypeofSeamSlope(1)常用坡口：I型、V型、U型和双V或双U型。

(2)选择坡口型式依据：A）保证焊透；B）提高生产率和降低成本。(3)各种坡口型式比较：

theComparisonofVariousSeamSlope

A）V和U型：单面施行焊接，焊条用量大，且易产生角变形。

B）双V和双U型：

双面施行焊接，焊条消耗小且受热均匀，变形小。焊前开坡口麻烦，影响生产率，

只在重要、受动载厚板时采用。3.接头两侧板厚要求

为保证接头两侧受热均匀，确保焊接质量，

要求接头两侧板厚或截面相同或相近

(1)单面开坡口，其长度：

L≥（3-4)（σ-σ1）；

(2)双面开坡口，其长度：

L≥0.5（3-4)(σ-σ1）。接头两侧板厚或截面相同或相近单面、双面开坡口长度不同板厚对接允许厚度差毛坯选择thePrinciplesofChoicestoSemi-finishedProducts一.选择原则thePrinciplesofChoices1.适用性：满足零件使用要求。

2.经济性：满足使用要求前提下，尽量选成本低毛坯。

二.选择依据theBasisofChoices1.零件类别、用途和工作条件如:曲轴要求好的综合性能，选择40、45等中碳锻钢毛坯；床身件主要受压和弯曲，且需减震，应选择灰铸铁。2.零件批量

单件、小批量铸件：手工造型，锻件：自由锻和胎模锻，焊件：手工或半自动焊接；批量生产时，则采用机器造型、模锻、埋弧自动焊或全自动气体保护焊方法。3.生产条件三.常用毛坯分类和制造方法

1.轴、杆类零件：属于重要受力和传动零件，均用锻件做毛坯。采用30#-50#碳钢、40Cr等。有些异形截面或弯曲轴线轴，如凸轮轴和曲轴也可用

QT400-10QT500-5QT600-2等制造。2.盘套、饼块类零件

齿轮：选择中碳钢制造，要正火或调质处理；一般选择锻件毛坯。带轮、飞轮和手轮：用灰铸铁铸造。

3.机架、箱体类零件通常采用灰铸铁、少数重型机械机身用中碳铸钢或合金铸钢铸造。词汇：焊接结构工艺性:TechnologyaboutStructureofWelding毛坯选择原则：

PrinciplesofChoicestoSemi-FinishedProducts焊接材料选择：