焊接结构基本构成知识

焊接结构基本构成知识演讲人：日期：目录01焊接结构概述02焊接接头类型及特点03焊缝形式与分类04焊接应力与变形控制05焊接结构设计与选材06焊接工艺及操作技巧01焊接结构概述定义焊接结构是指用焊接方法制造的金属结构，包括各种形状和尺寸的构件。特点焊接结构具有重量轻、强度高、制造简便、成本低、变形小等优点，但同时也存在焊接残余应力、焊接变形和焊接裂纹等问题。定义与特点焊接结构广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶、飞机、压力容器、管道、储罐等各个领域。应用领域焊接结构的质量和可靠性直接关系到工程的安全性和使用寿命，因此焊接技术在现代工业中具有重要地位。重要性应用领域及重要性发展历程与现状现状随着科技的不断发展，焊接结构的应用越来越广泛，同时对焊接技术的要求也越来越高，如高强度、高韧性、高耐腐蚀性、高疲劳强度等要求，推动了焊接技术的不断进步和发展。发展历程焊接技术历史悠久，从早期的手工焊接发展到现在的自动化、数字化焊接，焊接结构的应用领域也不断扩大。02焊接接头类型及特点对接接头定义对接接头是各冲焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式。特点受力好、强度大、节省金属材料。应用广泛应用于各种焊接结构中，特别是需要承受较大载荷的焊接结构。焊接方法可采用多种焊接方法，如手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等。定义角接接头是指两件端部构成大于或等于30°、小于或等于135°夹角的接头。特点受力状况不太好，但具有较好的连接性。应用常用于不重要的结构中，如建筑结构的辅助构件、车辆车架等。焊接方法通常采用手工电弧焊、气体保护焊等方法进行焊接。角接接头T型接头定义T型接头是指一件之端面与另一件之表面构成直角或近似直角的接头。特点结构紧凑、承载能力高，但焊接难度较大。应用主要用于构件的垂直连接或需要承受复杂载荷的焊接结构，如桥梁、建筑钢结构等。焊接方法通常采用气体保护焊、埋弧焊等高效焊接方法。搭接接头是指两焊件部分重叠构成的接头。受力好、强度大、节省金属材料，但焊接变形较大。广泛应用于需要承受较大载荷且要求连接强度高的焊接结构，如桥梁、起重机械等。可采用手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等多种焊接方法，根据结构形式和对强度的要求进行选择。搭接接头定义特点应用焊接方法03焊缝形式与分类对接焊缝将两块金属板或型钢的对接边加热至熔化，然后冷却凝固形成焊缝。具有强度高、受力均匀、密封性好等优点。将焊缝置于工件内部，通过填充金属的方式将两个金属部件连接起来。适用于受力较小、要求外观美观的场合。将两块金属板或型钢的直角或锐角处加热至熔化，然后冷却凝固形成焊缝。适用于搭接、T形连接等场合。利用电弧产生的高温将金属铆钉熔化，然后冷却凝固形成焊缝。适用于薄板、非金属材料的连接。焊缝的基本形式角焊缝塞焊缝电铆焊焊缝的分类及特点按焊接方法分类手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、电阻焊等。手工电弧焊适用于小型工件；气体保护焊适用于重要结构；埋弧焊自动化程度高、效率高；电阻焊适用于大批量生产。按焊缝强度分类等强焊缝、低强焊缝、高强焊缝。等强焊缝强度与母材相等；低强焊缝强度低于母材；高强焊缝强度高于母材。按焊缝金属形状分类对接焊缝、角焊缝、塞焊缝等。对接焊缝强度高、受力均匀；角焊缝适用于搭接连接；塞焊缝和电铆焊应用较少。030201焊缝的质量要求焊缝表面质量应光滑、均匀、无裂纹、无气孔、无夹渣等缺陷。02040301焊缝强度应满足设计要求，保证焊接接头的承载能力。焊缝内部质量应保证焊缝金属与母材的融合良好，无未熔合、未焊透等缺陷。焊缝的密封性对于需要密封的焊缝，应保证焊缝的密封性能，防止气体、液体泄漏。04焊接应力与变形控制焊接过程中，由于不均匀的温度场和焊缝金属的收缩，导致焊接部位产生应力。这种应力可能超过材料的屈服强度，引起焊接变形和开裂。焊接应力的产生焊接应力会降低焊接结构的承载能力，导致构件在服役过程中过早失效。此外，焊接应力还可能引起焊接变形，影响构件的装配精度和外观质量。焊接应力的影响焊接应力的产生及影响焊接变形的类型包括纵向收缩、横向收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形等。这些变形可能在焊接过程中产生，也可能在焊接完成后出现。焊接变形的原因主要是由于焊接过程中焊缝金属的收缩和不均匀的温度场引起的。焊缝金属在冷却过程中会产生收缩，但由于受到周围金属的限制，无法自由收缩，从而产生应力并导致变形。此外，焊接顺序、焊接速度、焊接温度等参数的选择不当也可能引起变形。焊接变形的类型与原因合理的焊接顺序通过合理安排焊接顺序，可以减小焊接过程中产生的应力和变形。例如，先进行收缩量大的焊缝，再进行收缩量小的焊缝；先焊对接焊缝，再焊角焊缝等。刚性固定法在焊接过程中采用夹具、支撑等刚性固定措施，可以限制焊接变形的产生。但这种方法会增加焊接应力，因此必须合理使用。焊接工艺参数的选择合理选择焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，对控制焊接应力和变形有重要作用。过大的焊接电流和电压会导致焊缝过热，增加焊接应力和变形。预热与缓冷在焊接前对工件进行预热，可以减小焊接时的温度梯度，降低焊接应力。同时，在焊接后采取缓冷措施，如保温、覆盖等，也可以减小焊接应力和变形。应力与变形的控制措施05焊接结构设计与选材焊接结构设计原则满足强度要求确保焊接接头具有足够的强度，以满足整个结构的需求。确保焊接性设计应考虑材料的焊接性，以便在合理的工艺条件下获得优质焊接接头。减少焊接残余应力和变形通过合理的结构设计，尽可能减少焊接过程中的残余应力和变形。便于生产、组装和使用结构设计应考虑焊接工艺的可操作性、组装和使用的便捷性。焊接材料选择根据母材的成分、厚度、焊接工艺等因素，选择合适的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料。匹配性原则焊接材料的强度、韧性等性能应与母材相匹配，以确保焊接接头的性能满足使用要求。母材选择根据焊接结构的工作环境和受力情况，选择具有合适力学性能和化学成分的母材。材料选择与匹配性考虑典型焊接结构设计案例分析钢结构设计钢结构焊接接头通常采用对接接头、角接接头等形式，需考虑焊缝的布置、焊接顺序等因素对结构强度的影响。压力容器设计桥梁结构设计压力容器需考虑焊接接头的密封性和强度，通常采用双面焊接或采用加强圈等结构来提高接头的承载能力。桥梁结构中的焊接接头需考虑承受动载和疲劳载荷的能力，通常采用特殊的焊接工艺和检测方法以确保焊接质量。06焊接工艺及操作技巧根据焊接件的用途、工作环境和受力情况，选择合适的焊材和母材。清理焊缝坡口及其附近的油污、氧化皮、水等杂质，保证焊接质量。根据需要，对焊接区域进行预热，以减少焊接应力和变形。根据焊接材料的特性、厚度和形状，制定合理的焊接工艺参数，如焊接电流、电压、速度等。焊接前的准备工作选材清理预热设计焊接工艺稳定电弧保证电弧稳定燃烧，以获得优质的焊缝。控制焊接参数严格按照预定的焊接参数进行操作，包括焊接电流、电压、焊接速度等。合理运用焊材根据焊接情况和焊接位置，合理运用焊条或焊丝，确保焊缝质量。保护焊缝采用气体保护焊或其他保护措施，防止焊缝受到空气、水等污染。焊接过程中的操作要点焊接后的检验与修正