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1、(最新整理)焊接结构设计12021/7/26铝合金焊接结构22021/7/26 第一章第一章1 焊接接头 1.1 接头基本形式（各种形式介绍）1.2 焊接坡口类型（各种坡口介绍）2 焊缝布置 2.1 焊缝基本形式 2.2 焊缝位置32021/7/261、焊接接头 焊接接头焊接接头，指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。或指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头，主要包括焊缝焊缝、熔合区熔合区、热影响区热影响区（母材）。焊接接头系数焊接接头系数是指对接焊接接头强度与母材强度之比值。用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。熔化焊

2、焊接接头的组成a)对接接头 b)搭接接头1焊缝 2熔合区 3热影响区 4母材 42021/7/26接头形式焊缝形式接头性能对接接头受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。T形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。角接接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力较低，但两条焊缝且可增开塞焊孔，可提高接头强度。1.1、接头基本形式 焊接接头形式主要有对接接头对接接头、T T形接头形接头、角接接头角接接头、搭接接头搭接接头四种。还有一些不常用的接头形式，如十字接头、端接接头、卷

3、边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头等。52021/7/261.1、接头基本形式 将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接起来而形成的接头称为对接接头。它是各冲焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式，具有受力好、强度大和节省金属材料的特点。但是，由于是两焊件对接连接，被连接件边缘加工及装配要求则较高。在焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。对接接头的几种形式对接接头的几种形式 62021/7/261.1、接头基本形式 将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。T形(十字)接头能承

4、受各种方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最常见的接头形式，在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中。保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。T形接头72021/7/261.1、接头基本形式 两钢板成一定角度，在钢板边缘焊接的接头称为角接接头。角接头多用于箱形构件，骑座式管接头和筒体的连接，小型锅炉中火筒和封头连接也属于这种形式。与T形接头类似，单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低，除了钢板很薄或不重

5、要的结构外，一般都应开坡口两面焊，否则不能保证质量。角接接头82021/7/261.1、接头基本形式 两块板料相叠，而在端部或侧面进行角焊，或加上塞焊缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头。由于搭接接头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形式。由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。搭接接头搭接接头 92021/7/261.1、接头基本形式 搭接接头除两钢板叠在

6、端面或侧面焊接外，还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。开槽焊搭接接头的构造如图所示。先将被连接件冲切成槽，然后用焊缝金属填满该槽，槽焊焊缝断面为矩形，其宽为被连接件厚度的两倍，开槽长度应比搭接长度稍短一些。102021/7/26 塞焊是在被连接的钢板上钻孔来代替槽焊的槽，用焊缝金属将孔填满使两板连接起来，塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种，如图所示。1.1、接头基本形式112021/7/261.1、接头基本形式 坡口是指焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。提高焊接性能、焊缝强度，降低焊接成本、焊接缺陷等。122021/7/261.1、接头基本形式 焊缝涉及到的16个基本要素：132

7、021/7/261.1、接头基本形式142021/7/261.1、接头基本形式 选择接头形式时，主要根据产品的结构，并综合考虑受力条件、加工成本等因素。例如：对接接头具有受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。T形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同，决定了在选择焊接方法和制定工艺时的多样性。合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整体的强度，还可以简化生

8、产工艺，节省制造成本。152021/7/261.2、焊接坡口1坡口的设计目的坡口：根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。开坡口的目的：（1）使电弧达到根部，保证根部焊透不出现未焊透和未熔合等缺陷；（2）坡口截面积最小，从而熔敷金属填充量最少，焊接效率最高且焊后应力及变形最小；（3）调整熔合比，从而防止结晶裂纹、碳迁移等缺陷，提高接头力学性能。2坡口的设计原则 坡口的形式和尺寸主要根据板厚、焊接方法、焊接位置和焊接工艺等来选择。（1）焊缝中填充的材料少；（2）具有好的可焊性；（3）坡口的形状应容易加工；（4）便于调整焊接变形；3.注意事项（1）接头形式应尽量

9、简单，尽量采用平焊和自动焊焊接方法，且最大应力尽量不设在焊缝上；（2）尽量使焊缝设计成联系焊缝；（3）焊接接头便于检验；（4）焊接前的准备和焊接所需费用低；（5）对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸，试验证明，大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较低等。162021/7/262、焊缝布置 焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分，是构成焊接接头的主体部分。分类：1、按空间位置：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝；2、按结合方式：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝等；3、按焊缝断续情况：连续焊缝、断续焊缝；4、按承载方式：工作焊缝、联系焊缝。172021/7/262.1、焊缝基本形式平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝平焊缝、

10、横焊缝、立焊缝、仰焊缝182021/7/262.1、焊缝基本形式断续焊缝、连续焊缝：断续焊缝、连续焊缝：192021/7/262.1、焊缝基本形式工作焊缝和联系焊缝工作焊缝和联系焊缝 工作焊缝(又称承载焊缝)：焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。焊缝一旦断裂，钢结构就立即受到严重破坏。联系焊缝(又称非承载焊缝)：焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即连接作用)，焊缝不直接承担载荷，工作中受力很小，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。202021/7/262.2、焊缝位置平面焊缝位置选取，要合理，焊接工艺性、焊缝强度好，便于检验。212021/7/262.2、焊缝位置222021/7/262.

11、2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：232021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：242021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：252021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：262021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：272021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：282021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：292021/7/262.2、焊缝位置空间焊缝布置，尽可能对称，接近对称面或对称轴，减少内应力、避免热影响区重合：302021/7/26312021/7/26