焊接一般分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。
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" N; p# r5 A, N5 n焊接件大部分由钢板或型钢焊接而成,铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、铸铁、塑料等材料也可焊接。* S t8 i2 q6 r. g0 \4 ^
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材料的焊接性是决定结构能否焊接的先决条件,燃迫嗽北匦肟悸遣牧系暮附有晕侍狻2 s/ A$ K8 m8 j4 ~/ s6 ]
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在设计中应注意焊接接头和焊缝的设计。尽量使街头形式简单、结构连续,减少力流线的转折,不宜选择过大的焊缝焊脚尺寸,减少焊缝截面尺寸,海英考虑结构制造的可行性与方便性等。
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接会使焊接结构中产生焊接残余应力和变形,也会出现某些缺陷。结构设计应尽量减少焊缝数量,选择合理的焊缝尺寸和形状,合理选择结构形式和安排焊缝位置等。
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. W. K2 A8 m5 g [! O z9 Z减小变形的工艺措施:反变形法、刚性固定法,选择合理的焊接方法和规范,焊接过程中或后热处理消除或降低应力措施,改善焊缝及热影响区组织的热处理,选择合理的装配焊接顺序等。. I; y! L& r) C% T9 y( d
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, T/ C! w* d# i/ a结构设计工艺原则:
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1、尽可能减少焊缝数量6 R; |) V3 N" H: J2 T
: o1 U \ L7 e注:适当利用型钢和冲压件,尽量减少焊缝数量;采用压型结构代替筋板结构,可有效的减小薄板的变形。3 ?" S" X( r; A# g. N) T& E
8 D' h* V" J: `2、合理安排焊缝位置:
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4 Q& r" b w6 c0 {8 z4 d3 B注:焊缝尽可能对称于截面中心轴,或使焊缝靠近中心轴,可减少变形;
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3、焊缝应避免过密或交叉:
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4、焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处:2 L8 d1 s5 M4 P9 L; H
6 ~. _4 e' g: `4 A+ ]: _$ t+ j0 H注:焊缝应尽量位于弯矩,应力较小处,以及结构构建几何形状、尺寸不变的地方。
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5、焊缝应尽量避开加工面:7 P- g/ o2 z2 \% w0 X# n# r5 _6 p
- p6 j$ y8 D' W/ n9 \( \注:焊后需加工的工件,焊缝应避开加工面
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6、不同厚度工件焊接应注意滑过渡
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注:平滑过渡可减小应力集中
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7、应正确选用接头形式:# u' } n$ \" p9 d
' \3 `# ^! x; `; d9 ?0 X/ k H5 W注:钎焊时应正确选用街头形式。对接接头的强度比母材差,只用于不重要的或低负荷的零件:搭接接头的强度可达到母材强度,搭接长度一般为板厚的2~5倍。铜及其合金的热导率高,焊接接头应设计成于热源相对称形。使接头两侧具有相同的散热条件,得到成形均匀的焊缝。常用对接接头,尽量不用搭接、T形和内角接接头。
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8、应避免三轴交叉的焊缝:3 u7 j, |; q1 B" j! w
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注:交叉焊缝容易引起二向拉应力,从而降低了接头的苏醒,把筋板顶端切去内角,可改善应力状态。1 U5 A' u$ ^/ z6 F
7 r6 Z. g9 X k. R! r# y* t- V9、采用刚性较小的接头形式:% M" ?" P; | \+ I" B
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注:用翻边联接代替嵌入式管联接,能使焊缝有较自由的收缩余地。: Y1 U; |' c& O; @
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10、避免应力集中:
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: Z9 A; D4 d+ I/ h1 h) V# _6 B注:在残余拉应力的区域内避免几何不连续性。残余拉应力的区域内存在几何不连续性时,将引起内应力的进一步提高。9 Q2 ~% y: W4 e1 d* E T6 b
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11、应尽量使焊接端部角度平缓:% f$ k J" k4 s0 |" v" n! W. t, I
* Y6 o: d4 }6 @9 K3 B5 ]注:在焊接的端部产生锐角的地方,应尽量使角度变缓,切去加强筋端部的锐角。
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5 ?; m# E% n6 z# X: c! p1 G/ V12、受弯曲的焊缝未焊的一侧不要放在拉应力区:
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注:受弯曲的焊缝应设计在受拉的一侧,不得设计在受压未焊的一侧,以避免过早失效。. m1 [: n- I7 y3 Z* t
3 y8 A; _9 q/ P8 x- K13、手工电弧焊时要考虑焊条操作空间:
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注:设计的焊缝位置要考虑焊条操作空间,应便于焊接和检验。焊条与b接面成45度角,焊条直线距离阻挡边最高点垂直距离要大于15mm。2 h f' I5 j0 N. x0 T
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14、埋弧自动焊时应考虑接头处便于存放焊剂:) P, ]8 {( A4 l7 s' n, B$ i
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15、电焊或缝焊应考虑电极伸入方便:
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注:为了操作方便,角度大于75度为宜。, f- D: O; d: k; F# l/ [
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16、机械接哦股受拉焊缝的设计:
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3 O% C- J1 [ r; H7 ~4 B1 G注:受拉焊缝设计要考虑焊缝强度,还要考虑支撑焊缝的结构强度,在腹板和翼板间加筋板,腹板变形就小。当承受载荷较大时,应在腹板两侧加筋。$ e( |$ [. B4 x y+ k* M. Y% o$ V
/ g7 ~5 q5 K* f* b+ G& {/ A17、采用合理的焊接工艺,避免焊接裂纹:
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18、改变接头形式降低接头应力:8 O7 B4 Z. M! K2 v# G& F% X
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注:使工件焊缝变为联系焊缝,降低接头应力。将单边V形坡口改为V形坡口,避免钢板厚度方向承受较大的Z向应力。
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19、改变结构形式避免焊缝过分集中:
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20、采用合理的焊接接头,尽量避免应力集中
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