焊接工藝學-內部培訓資料(專業版)

　　

【正文】 它們與焊件的形態、尺寸、焊縫在焊件上的位置、焊縫坡口的幾何形狀等因素有關。使引起殘余應力與變形的壓縮塑變區或變形量增大。 圖 232帶氣割邊及帶蓋板的焊接桿 件的內應力 *內部資料 請勿翻印 * 21 編制： 3）對受壓桿件穩定性的影響 焊接后工字梁（ H 形）中的殘余壓應力和外載引起的壓應力疊加之和達到材料的屈服點時，這部分截面就喪失進一步承受外載的能力，削弱了有效截面積。應力在空間所有方向作用 按應力產生的原因分 熱應力 焊接過程中焊件內部溫度有差異所引起的應力，故又稱溫差應力，它隨溫差消失而消失。 ㈡ 母材特性 母材的特性考慮的包括母材的物理性能、力學性能和冶金性能。（ GB/T64782020 《冷鐓和冷擠壓用鋼》）； 栓釘的規格有： M M1 M1 M1M2 M25 等（ GB/T104332020 《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》） ⑵ 工件厚度 工件的厚度可在一定程度上決定所適用的焊接方法。 工作溫度等于或低于 20℃時的直接承受動力載荷且需 要演算疲勞的結構。 6）對于需要演算疲勞的焊接結構的鋼材，應具用常溫 沖擊韌性的合格保證。 鋼結構用鋼選用原則 [5] [6] 鋼材的選 用在鋼結構設計中是重要的一環，選擇的目的是既要保證結構的安全，又要做到可靠和經濟合理。但是在標注單邊 V形、帶鈍邊單邊 V形和帶鈍邊 J形焊縫時 ,箭頭線應指向帶坡口一側的工件 。對金屬材料，加熱溫度越高，實現焊接所需的壓力越小，當達到熔化溫度時，可以不需要加壓。=107mm）。 *內部資料 請勿翻印 * 11 編制： 表 155 焊縫尺寸符號 ① 符號 名 稱 示意圖 符號 名稱 示意圖 δ 工件厚度 e 焊縫間距 α 坡口角度 K 焊角尺寸 b 根部間隙 d 熔核直徑 p 鈍邊 S 焊縫有效厚度 c 焊縫寬度 N 相同焊縫數量 R 根部半徑 H 坡口深度 l 焊縫長度 h 余高 n 焊縫段數 β 坡口面角度 ① 對焊縫尺寸符號， ISO2553標準未做規定 表 156指引線及說明 基準線 有一條實線和一條虛線 ,均應與圖 樣底邊平行 ,特殊情況允許與底邊垂直 .虛線可畫在實線上側或下側 .如焊縫在接頭的箭頭側 ,則將基本符號標在實線側 。常見用鋼具體參數見表 211。所以厚度大的鋼材不僅強度較小，而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差。 b． 工作溫度低于 20℃時的直接承受動力載荷或振動載荷但不需要演算疲勞的結構以及承受靜力載荷的受彎及受拉德重要承重結構。多道6～ 20 A A A A A B C 中 少 好 低合金鋼 射流過渡 :單道 3～ 10。其他如焊條電弧焊、各種氣體保護電弧焊均能全位置焊。 的分布 *內部資料 請勿翻印 * 20 編制： ⑵ 分類（見表 231） 表 231焊接應力分類 焊接應力 分類 說明 按應力在焊件內的空間位置分 一維空間應力 單向（或單軸）應力。由此可知，焊接殘余應力的存在將明顯降低脆性材料鋼結構的靜載強度。工藝措施將在下一章詳細介紹。 我們關心最多的是焊接殘余變形，因為它直接影響結構的使用性能。又叫角變形 縱向彎曲變形 焊接方向偏心收縮引起的彎曲變形 波浪變形 在薄板焊接時，由于焊接產生的壓 縮殘余應力，使板件出現因壓曲形成的波浪變形 扭曲變形 細長構件，縱向焊縫的橫向收縮不均勻或備料與組裝質量不良，使構件繞自身軸線扭轉 *內部資料 請勿翻印 * 23 編制： 焊接變形收縮余量計算 1）縱向收縮 從理論上精確計算變形量目前比較困難。 3） 采用剛性較小的接頭形式。圖中 ?是用氣割翼板外邊緣，圖中 ｂ 是翼板上加蓋板在邊緣進行焊接，均使邊緣存在較大拉內應力。它和焊接熱應力沒有本質區別，當溫度也隨時間而變化時，熱應力也是瞬時應力。 選擇好焊接方法的影響因素還包括技術水平、設備和焊接用消耗材料等。可焊最小的厚度是指穩定狀態下單面單 道焊恰好焊透而不發生燒穿的厚度。 焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構采用的鋼材還應具有冷彎試驗的合格保證。 吊車起重量不小于 50t 的中級工作制吊車梁，對鋼材沖擊韌性的要求應與需要演算疲勞的構件相同。 2） 載荷情況 一般承受靜載荷的結構，應主要以滿足強度要求來選取。對稱、雙面焊縫時可 不加虛線 .基本符號標在基準線兩側 焊縫形狀尺寸 焊縫截面尺寸標在基本符號左側 。 常用焊接方法基本特 點與應用 [2] [3] 表 141 簡要地介紹了本單位常用金屬焊接方法的原理、特點及使用范圍。 焊接過程的物理本質 [1] 焊接促使原子或分子之間產生結合和擴散的方法是加熱或加壓，或者兩者并用。 表 153 焊縫的輔助符號的應用 名稱 示意圖 符號 平面 V 形對接焊縫 凸面 X 形對接焊縫 凹面角焊縫 平面封底 V 形焊縫 *內部資料 請勿翻印 * 10 編制： 補充符號 焊縫的補充符號是為了補充說明焊縫的某些特征而采用的符號，見表 154。 按以上要求，鋼結構設計規范具體規定：承重結構的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服點和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結構尚應具有冷彎試驗的合格保證；對某些承受動力荷載的結構以及重要的受拉或受彎的焊接結構尚應具有常溫或負溫沖擊韌性的合格保證。 4） 結構所處的溫度和環境 在低溫條件下工作的結構，尤其是焊接結構，應選 用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮靜鋼。 ⑦ 中、厚板坡口對接。 結構類產品中規則的的長焊縫和環縫宜采用埋弧焊；手弧焊用于打底焊和短焊縫焊接，機械類產品接頭一般較短，根據其準確度要求，選用氣體保護焊（一 般厚度）、電渣焊（重型構件易于立焊的）；半成品類的產品的焊接接頭往往是規則的，宜采用適于機械化的焊接方法，如埋弧焊和氣體保護焊。 ⑷ 焊接位 置 在不能變位的情況下焊接焊件上所有的焊縫，就會因焊縫處于不同空間位置而須采用平焊、立焊、橫焊、或仰焊等四種不同的位置的焊接。 因此，在焊件橫截面上內應力的分布（圖 231），總是既有拉應力，又有壓應力，是雙值同時出現的。同時要做到具體情況具體分析。所以，在腐蝕介質中服役的焊件，首先要選擇抗介質腐蝕性能好的材料，此外對鋼結構的焊縫及其周圍處進行錘擊，使焊縫延展開，消除焊接殘余應力。膨脹和收縮在這條焊縫上不同部位分別產生，直至焊接結束并冷*內部資料 請勿翻印 * 22 編制： 至室溫 ，變形才停止。 k2=1+85 錯誤 !未找到引用源。如果是簡單的金屬桿件在自由狀態下均勻的加熱或冷卻，該桿件將按熱膨冷縮的基本規律在長度上產生伸長或縮短的變形，焊接時不均勻加熱過程，熱源只集中在焊接部位，且以一定速度向前移動。應力腐蝕裂紋主要是由材質、腐蝕介質和拉應力共同作用的結果。圖 231 所示即為殘余應力。 焊接結構設計 焊接應力 [5] [12] [13] 焊接應力的特點和分類 ⑴ 特點 沒有外力作用 的情況下，平衡于物體內的應力稱內應力。如果該結構允許開坡口又能采用雙面多層多道焊，則可焊的最大厚度在技術上不再有困難，此時焊接方法由生產率和經濟因素決定。 焊接方法的選用 [12] 選擇焊接方法時必須符合以下要求：能保證焊接產品的質量優良可靠；生產率 高，生產費用低，工作條件好，能獲得較好的經濟效益。 ③ 用于一般結構，其他用于重大結構。按剛度條件設計的結構，其工作應力一般比較小，但其壁厚較厚，此時選材不應是高強度的，而應是塑性和韌性好的一般強度的材料。 fu是衡量鋼材經過較大變形后的抗拉能力，它直接反映鋼材內部組織的優劣，同時 fu 高可以增加結構的安全保障。之后 ,立即釋放磁力 ,利用彈簧使栓釘壓入熔池 ,斷電后冷卻形成接頭 .栓釘提升高度在焊槍中提前調定 加熱過程是穩定的電弧燃燒過程 ,為了防止空氣侵入溶池 ,惡化接頭質量 ,要采用陶瓷環保護 .焊接質量可靠 ,效率高 ,無煙霧弧光 ,勞動條件好 在鋼 混凝土結構 ,為了提高鋼構件與混凝土間的結合力 ,多采用此焊接方法 .也可焊接固定小器具的受柄、支腳用螺柱等 .可焊材料有碳鋼、高碳鋼、 低合金高強度鋼、不銹鋼和鋁合金 *內部資料 請勿翻印 * 8 編制： 表 151 焊縫的基本符號 序號 名稱 示意圖 符號 1 卷邊焊縫① (卷邊完全熔化 ) 2 I 形焊縫 3 V 形焊縫 4 單邊 V形焊縫 5 帶鈍邊 V形焊縫 6 帶鈍邊單邊 V形焊縫 7 帶鈍邊 U形焊縫 8 帶鈍邊 J形焊縫 9 封底焊縫 10 角焊縫 11 塞焊縫或槽焊縫 12 點焊縫 13 縫焊縫 ① 不完全熔化的焊縫用 I 形焊縫表示，并加注焊縫有效厚度。*內部資料 請勿翻印 * 1 編制： 焊 接 工 藝 學 *內部資料 請勿翻印 * 2 編制： 目 錄 1 焊接概述 5 焊接的定義 [1] 5 焊 接過程的物理本質 [1] 5 焊接方法的分類 [2] 5 常用焊接方法基本特點與應用 [2] [3] 5 焊縫符號 [4] 5 基本符號