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焊缝形式和形状尺寸优化方案

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-4 T形接头断续角焊缝a)并列断续角焊缝 b)交错断续角焊缝2.焊缝的形状尺寸焊缝的形状可用一系列几何尺寸来表示,不同形式的焊缝,其形状尺寸也不一样。角焊缝的形状和尺寸可用焊缝凸度和焊缝凹度来表示。对于凸形角焊缝,焊脚尺寸等于焊脚;对于凹形角焊缝,焊脚尺寸小于焊脚。图1-9 焊缝成形系数的计算

焊缝形式和形状尺寸优化方案

1.焊缝形式

焊件经焊接后所形成的结合部分叫作焊缝。焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式:

(1)按焊缝结合形式分 焊缝可分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种形式。

1)对接焊缝。对接焊缝是在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。

2)角焊缝。角焊缝是沿两直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝。

3)端接焊缝。端接焊缝是构成端接接头所形成的焊缝。

4)塞焊缝。塞焊缝是两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝。只在孔内焊角焊缝者不称为塞焊。

5)槽焊缝。槽焊缝是两焊件相叠,其中一块开长孔,在长孔中焊接两板的焊缝。只焊角焊缝者不称为槽焊。

(2)按施焊时焊缝在空间所处位置分 焊缝可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。

(3)按焊缝断续情况分 焊缝可分为连续焊缝、断续焊缝和定位焊缝三种形式。焊前为装配和固定构件接缝的位置而焊接的短焊缝为定位焊缝;连续焊接的焊缝为连续焊缝;焊接成具有一定间隔的焊缝为断续焊缝,如图1-4所示。断续角焊缝又分为交错断续角焊缝和并列断续角焊缝两种。断续焊缝只适用于对强度要求不高,以及不需要密闭的焊接结构。

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1-4 T形接头断续角焊缝

a)并列断续角焊缝 b)交错断续角焊缝

2.焊缝的形状尺寸

焊缝的形状可用一系列几何尺寸来表示,不同形式的焊缝,其形状尺寸也不一样。

(1)焊缝宽度 焊缝表面与母材的交界处叫作焊趾。焊缝表面两焊趾之间的距离叫作焊缝宽度,用符号c表示,如图1-5所示。

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1-5 焊缝宽度(www.xing528.com)

a)角焊缝焊缝宽度 b)对接焊缝焊缝宽度

(2)余高 超出母材表面连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫作余高,用h表示,如图1-6所示。适当的余高能增加X射线摄片的灵敏度。根据不同的板厚,可规定相应的余高值,通常当焊件板厚小于12mm时,焊条电弧焊的余高值一般为0~1.5mm;焊件板厚大于12mm时,焊条电弧焊的余高值为0~3mm。自动埋弧焊的余高均取0~4mm。在动载或交变载荷作用下,焊缝的余高非但不起加强作用,反而因焊趾处应力集中易于发生脆断,所以余高应等于零。

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1-6 余高

(3)熔深 在焊接接头横截面上,母材或前道焊缝熔化的深度叫作熔深,如图1-7所示。当填充金属材料(焊条或焊丝)一定时,熔深的大小决定了焊缝的化学成分。不同的焊接方法要求不同的熔深值。例如,堆焊时,为了保持堆焊层的硬度,减少母材对焊缝的稀释作用,在保证熔透的前提下,应要求较小的熔深。

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1-7 熔深

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1-8 焊缝厚度及焊脚

a)凸形角焊缝 b)凹形角焊缝 c)对接焊缝的焊缝厚度

1)焊缝计算厚度。焊缝计算厚度是指设计焊缝时使用的焊缝厚度。对接焊缝焊透时焊缝计算厚度等于焊件的厚度;角焊缝时焊缝计算厚度等于在角焊缝横截面内画出的最大直角等腰三角形中,从直角的顶点到斜边的垂线长度,习惯上也称喉厚。根据角焊缝的外表形状,可将角焊缝分成两类:凸形角焊缝是焊缝表面凸起的角焊缝,凹形角焊缝是焊缝表面下凹的角焊缝。如果角焊缝的断面是标准的等腰直角三角形,则焊缝计算厚度等于焊缝厚度;在凸形或凹形角焊缝中,焊缝计算厚度均小于焊缝厚度。角焊缝的形状和尺寸可用焊缝凸度和焊缝凹度来表示。

2)焊缝凸度。凸形角焊缝横截面中,焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。

3)焊缝凹度。凹形角焊缝横截面中,焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。

(5)焊脚 角焊缝的横截面中,从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离叫作焊脚,用K表示;在角焊缝横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度叫作焊脚尺寸。对于凸形角焊缝,焊脚尺寸等于焊脚;对于凹形角焊缝,焊脚尺寸小于焊脚。

(6)焊缝成形系数 熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(c)与焊缝计算厚度(H)之比值,即φ=c/H,如图1-9所示。焊缝成形系数的大小对焊缝质量有较大影响,焊缝成形系数φ过小,焊缝窄而深,易产生气孔和裂纹,焊缝成形系数φ过大,焊缝宽而浅,易产生焊不透等现象,所以焊缝成形系数应该控制在合理的数值内。

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1-9 焊缝成形系数的计算

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