焊接接头设计的一般原则 的介绍

焊接结构的破坏往往起源于焊接接头，除了受到材料选择、焊接结构制造工艺的影响外，还与接头的设计有关。在焊接结构设计时，主要应该综合考虑以下四个方面的因素：

1）设计要求——保证接头满足使用要求。

2）焊接的难易与焊接变形——焊接容易实现，变形能够控制。

3）焊接成本——需费用低，经济性好。

4）施工条件——制造施工单位具备完成施工要求所需的技术、人员和设备条件。

接头类型的确定主要取决于设计条件——结构特点、受力状态和板厚等。如前所述，接头类型共有10种，如对接接头、搭接接头、T形接头、十字接头、角接接头等，这些接头又可采用各种坡口形式，如I形坡口、V形坡口、U形坡口、J形坡口、Y形坡口、X形坡口和K形坡口等。

在两种或多种可选接头中选择一种接头时，一方面要考虑设计条件，例如考虑是承载还是联系接头，如果是承载接头，则要求这种接头的焊缝必须具有与母材相等的强度，这时就必须采用能够完全焊透钢板的方法焊接开坡口焊缝，即全熔透焊缝。若是联系接头，焊缝要承受的力是很小的，这时焊缝就不一定要求焊透或全长焊接。另一方面，这种选择主要考虑接头的准备和焊接成本。影响焊接准备和焊接成本的主要因素是坡口加工、焊缝填充金属量、焊接工时及辅助工时等。(www.xing528.com)

在设计焊接接头时，除了上述必须考虑的设计要求和经济性外，不能忘记要为施工提供方便，应充分考虑到所设计的接头焊接操作容易、焊接变形可以控制、施工条件不难具备。鉴于这一点，设计人员在选择接头类型时，应征求焊接工程师的意见。总之，在设计中应尽量使接头类型简单、结构连续，并将焊缝尽可能安排在应力较小、结构几何形状尺寸不变的部位。

关于角焊缝接头的设计问题，应特别指出：第一，不宜选用过大的焊脚尺寸。试验结果证明，大尺寸的角焊缝其单位面积的承载能力较低，见表7-2。第二，不宜在板材厚度方向上设计过大的角焊缝尺寸和传递过大的外力。由于钢板的厚度方向（通常也称Z向）性能，特别是塑性较差。因此要控制大尺寸角焊缝的热收缩应力对其的作用。若必须采用这种类型的接头时，应选择具有良好Z向断面收缩率的钢材，同时减小角焊缝焊脚高度。

表7-2 角焊缝尺寸与其抗拉强度

此外，减小接头部位刚度，也是接头设计时应该考虑的原则之一。接头的刚性大，在焊缝未达到屈服点之前，变形量很小，因而在作铰接处理的接头中（如桁架的节点）会产生很大的附加应力。在这些接头中，应采取适当的措施，例如减小焊缝截面尺寸、增加节点柔性、改变焊缝位置等来减小接头刚度。

在设计焊接接头时，设计人员除了要考虑上节中介绍的焊接接头的一般设计原则，还必须注意接头的可达性、可检测性以及如何防止或减小腐蚀的问题。