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《船舶結構焊接第2章26焊縫及焊接接頭》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、§2-6焊縫及焊接接頭的形式和特點一、焊縫的型式和特點焊縫是組成焊接接頭的主體部分,對接焊縫和角焊縫是焊縫的兩種最基本的型式一、焊縫的形式和特點T形接頭角焊縫搭接接頭角焊縫對接焊縫對接焊縫(buttweld)(1)尺寸要素熔寬、熔深、加厚高B/H:叫焊縫形狀系數BhH(2)坡口groove:根據設計或工藝需要,將焊件的待焊部位加工裝配成一定幾何形狀的溝槽。開坡口bevelling(oftheedge):用機械、火焰或電弧等工藝方法加工坡口的過程.開坡口的目的:焊透坡口的類型卷邊坡口平對坡口V型坡口U型坡口X型坡口K型坡口(3)選擇坡口的原則?、根據板厚和焊接方
2、法選擇坡口,保證熔透。氣焊,手弧焊,自動焊的熔透深度逐步增加,則板厚及鈍邊高度也可相應增加。?、焊接材料的消耗量:對于同樣厚度的焊接接頭,采用x型坡口比v型坡口能節(jié)省較多的焊接材料、電能和工時,構件越厚節(jié)省越多。?、可焊到性:它是選擇坡口型式的重要條件之一,一般地說,要根據構件能否翻轉,翻轉難易,或內外兩側的焊接條件而定。對不能翻轉的和內經較小的容器,為了避免大量的仰焊及不能或不便從內側施焊,都宜采用v型或u型坡口。?、坡口加工:v型和x型坡口可用氣割或等離子切割,亦可用機械切割加工。但u型和雙u型坡口,一般需要刨邊機加工。?、焊接變形:采用不適當的坡口型式容
3、易產生較大的焊接變形,如果坡口形勢適宜工藝合理,則可有效的減少焊接變形。2、角焊縫角焊縫按其截面形狀可分為四種,如下圖所示,角焊縫的大小用焊角高度k來表示,通常稱k為焊角尺寸。承擔靜載荷時,如材料塑性良好,角焊縫的截面形狀對承載能力沒有顯著影響。承擔動載荷時,下圖中凹型比平型的承載能力高,凸型的最低。不等邊的,當長邊平行于載荷方向時,承受動載效果較好。3、其它焊縫型式PlugweldSlotweldEdgeweld;EdgejointSpotweld二、焊接接頭的型式及特點焊接接頭的基本形式:1)對接接頭2)搭接接頭3)丁字(T型)接頭4)角接頭1、對接接頭特
4、點:受力好,裝配精度要求高。截面變化平緩,應力集中小,受力狀態(tài)是各種接頭中最好的。但是它的裝配要求較高,如果兩邊母材上下錯動,或間隙過大、過小都不行。例如:船體外殼板都是對接接頭,如果下料不準確,大了一點,那怕是半公分,就不能保證焊接質量,必須再切一刀。但是如果一下切多了,或者沒有考慮到焊后收縮變形小了2~3公分,那么對不起,這快鋼板就只好報廢了,對國家,對人民,對你的工廠都將帶來一定的損失,對你個人嗎?一個月的獎金就別拿了。2、搭接接頭(lapjoint)(1)缺點:應力集中大,受力狀態(tài)不好,疲勞強度低(2)優(yōu)點:對裝配的要求不高受力差,裝配要求簡單。它的特
5、點剛好和對接接頭相反,應力分布很不均勻,疲勞強度低,但是它們的焊前準備工作幾裝配要求卻很簡單。你看它,下料時大一點,小一點,只要不過火對接頭性能就沒有太大的影響,正是因為這個優(yōu)點,搭接接頭在某些對強度要求不高的結構上應用比較廣泛,如:大型貯罐的底板。(3)根據搭接接頭中角焊縫受力的方向可將其分為:1)正面角焊縫(frontfilletweld)——與力的作用方向垂直的角焊縫;2)側面角焊縫(sidefilletweld)——與力的作用方向平行的角焊縫;3)斜向角焊縫——與力的作用方向呈一定角度的角焊縫。(1)正面角焊縫的工作應力分布在正面角焊縫的搭接接頭中力線
6、彎曲較為嚴重,應力分布很不均勻,根據測試結果可以看出,在角焊縫的根部A點和焊趾B點都有較大的應力集中,如圖2—27所示,其數值與許多因素有關,如焊趾B點的應力集中系數就是隨角焊縫的斜邊與水平邊的夾角θ而變化的,減小其夾角θ和增大熔深焊透根部,可以降低應力集中系數。由于搭接接頭的正面角焊縫與作用力偏心,所以承受拉力時接頭上產生附加彎曲應力,如下圖所示。為了減少彎曲應力,兩條正面角焊縫之間的距離應不小于其板厚的4倍。(2)側面角焊縫的搭接接頭中的工作應力分布用側面角焊縫連接的搭接接頭中其應力分布更為復雜。在焊縫中既有正應力又有切應力,切應力沿焊縫長度上的分布是不均
7、勻的,當受拉力P作用時,沿側面角焊縫長度上切應力分布如圖中qxa所示(qxa為單位長度焊縫承受的切力)。形成這種兩端應力大,中間應力小的主要原因,是因為搭接板材不是絕對剛體,在受力時本身產生彈性變形所至。當側面角焊縫的搭接接頭焊縫較長時這種應力分布的不均勻程度就更大,因此采用過長的側面焊縫將使應力集中增加,是不合理的。一般規(guī)范規(guī)定,側面焊縫長度不得大于50k。(3)聯(lián)合角焊縫的搭接接頭中的工作應力分布在只用側面角焊縫焊成的搭接接頭中,不但沿焊縫長度上應力分布是不均勻的,而且在母材斷面上應力分布也是不均勻的如圖a中的橫截面A-A,在焊縫附近出現較大正應力,其應力
8、集中非常嚴重。為了改善這一斷面上的應力