焊接件结构工艺.doc
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1、焊接件的结构工艺性在焊接结构的生产制造中,除考虑使用性能之外,还应考虑制造时焊接工艺的特点及规定,才干保证在较高的生产率和较低的成本下,获得符合设计规定的产品质量。焊接件的结构工艺性应考虑到各条焊缝的可焊到性、焊缝质量的保证,焊接工作量、焊接变形的控制、材料的合理应用、焊后热解决等因素,具体重要表现在焊缝的布置、焊接接头和坡口形式等几个方面。一、焊缝布置焊缝位置对焊接接头的质量、焊接应力和变形以及焊接生产率均有较大影响,因此在布置焊缝时,应考虑以下几个方面。1焊缝位置应便于施焊,有助于保证焊缝质量焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种型式,如图1所示。其中施焊操作最方便、焊接质量最容易保
2、证的是平焊缝,因此在布置焊缝时应尽量使焊缝能在水平位置进行焊接。图1 焊缝的空间位置a)平焊 b)横焊 c)立焊 d)仰焊除焊缝空间位置外,还应考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间。图2所示为考虑手工电弧焊施焊空间时,对焊缝的布置规定;图3所示为考虑点焊或缝焊施焊空间(电极位置)时的焊缝布置规定。图2手工电弧焊对操作空间的规定a)合理 b)不合理图3 电阻点焊和缝焊时的焊缝布置a)合理 b)不合理此外,还应注意焊接过程中对熔化金属的保护情况。气体保护焊时,要考虑气体的保护作用,如图4所示。埋弧焊时,要考虑接头处有助于熔渣形成封闭空间,如图5所示。图4 气体保护电弧焊时的焊缝布置a)合理 b)不
3、合理图5 埋弧焊时的焊缝布置a)合理 b)不合理2焊缝布置应有助于减少焊接应力和变形通过合理布置焊缝来减小焊接应力和变形重要有以下途径:(1)尽量减少焊缝数量 采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。这样不仅能减小焊接应力和变形,还能减少焊接材料消耗,提高生产率。如图6所示箱体构件,如采用型材或冲压件(图6b)焊接,可较板材(图6a)减少两条焊缝。图6 减少焊缝数量(2)尽也许分散布置焊缝 如图7所示。焊缝集中分布容易使接头过热,材料的力学性能减少。两条焊缝的间距一般规定大于三倍或五倍的板厚。 ? 图7分散布置焊缝a)不合理 b)合理(3)尽也许对称分布焊缝 如图8所示。焊缝的对称
4、布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵销,对减小梁柱结构的焊接变形有明显的效果。图8 对称分布焊缝a)不合理 b)合理3焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位如图9所示。以防止焊接应力与外加应力互相叠加,导致过大的应力而开裂。不可避免时,应附加刚性支承,以减小焊缝承受的应力。图9 焊缝避开最大应力集中部位a)不合理 b)合理4焊缝应尽量避开机械加工面一般情况下,焊接工序应在机械加工工序之前完毕,以防止焊接损坏机械加工表面。此时焊缝的布置也应尽量避开需要加工的表面,由于焊缝的机械加工性能不好,且焊接残余应力会影响加工精度。假如焊接结构上某一部位的加工精度规定较高,又必须在机械加工完毕之后进行焊接工序时,
5、应将焊缝布置在远离加工面处,以避免焊接应力和变形对已加工表面精度的影响,如图10所示。图10 焊缝远离机械加工表面a)不合理 b)合理二、焊接接头型式和坡口型式的选择1焊接接头型式的选择接头型式:根据GB/T3375-94规定,手工电弧焊焊接碳钢和低合金钢的基本焊接接头型式有对接接头、角接接头、搭接接头和T形接头四种,如图11所示。其中对接接头是焊接结构中使用最多的一种形式,接头上应力分布比较均匀,焊接质量容易保证,但对焊前准备和装配质量规定相对较高。角接接头便于组装,能获得美观的外形,但其承载能力较差,通常只起连接作用,不能用来传递工作载荷。搭接接头便于组装,常用于对焊前准备和装配规定简朴的
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