文档介绍：第三章钢结构的连接
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第一节钢结构的连接方法
连接的作用:将板材或型钢组合成构件,再将构件组合成整体结构,以保证其共同工作。
连接的影响:方式、质量直接影响钢结构的工作性能。连接的要求:必须安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材。
连接方法:焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
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焊接连接:在被连接金属件之间的缝隙区域,通过高温使被连接金属与填充金属熔融结合,冷却后形成牢固连接的工艺过程称为焊接连接,填充金属带称为焊缝。
优点:任何形式的构件都可直接相连,构造简单,制作加工方便;不削弱截面,用料经济;连接的密闭性好,结构刚度大;可实现自动化操作,提高焊接结构质量。
缺点:在热影响区内,金相组织发生改变,局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。
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常用焊接方法:通常采用电弧焊(包括手工电弧焊)、埋弧焊(自动或半自动焊)以及气体保护焊等。
手工电弧焊:通电后,在涂有药皮的焊条与焊件之间产生可达3000℃的高温电弧,电弧周围的金属被熔为液态,形成熔池,同时焊条中的焊丝熔化而滴入熔池,与焊件的熔融金属结合,冷却后形成焊缝,而焊条上的药皮在焊接过程中产生气体以保护电弧和熔化的金属,并形成熔渣覆盖焊缝,防止空气中的氧、氮等有害气体与熔融金属接触而形成易脆物质。
焊机
导线
熔池
焊条
焊钳
保护气体
焊件
电弧
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焊条选用原则:所用焊条应与焊件钢材(或称主体金属)相适应,依据等强度原则:
焊条型号:
①E表示焊条;
②第一、二位数字为熔敷金属的最小抗拉强度(kgf/mm2);
③第三、四位数字表示适用焊接位置、电流种类以及药皮类型等。
Q235钢 E43型焊条(E4300~E4328);
Q345钢 E50型焊条(E5001~E5048);
Q390钢Q420钢 E55型焊条(E5500~E5518)。
不同钢种相焊接时,宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
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埋弧焊:电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
自动电弧焊焊丝送进和电弧按焊接方向的移动有专门机构控制完成。
半自动电弧焊焊丝送进有专门机构,而电弧按焊接方向的移动靠人手工操作完成。
优点电弧热量集中,熔深大,适于厚板的焊接,生产率高。工艺条件稳定,焊缝的化学成分均匀,焊缝质量好、焊件变形小。同时,高焊速也减小了热影响区的范围。缺点对焊件边缘的装配精度(如间隙)要求比手工焊高。
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气体保护焊:利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。
直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层,以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程中的稳定性。
优点气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣,焊工能够清楚地看到焊缝成型的过程;由于保护气体是喷射的,有助于熔滴的过渡;又由于热量集中,焊接速度快,焊件熔深大,故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高,塑性和抗腐蚀性好,适用于全位置的焊接。
缺点不适用于在风较大的地方施焊。
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铆钉连接:通过铆钉穿过需连接件而将连接件连接的办法。
优点塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查,对主体金属的材质质量要求低。
缺点削弱截面,费钢费工,要求技工技术水平高,劳动条件差。
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螺栓连接:在被连接件上钻孔,装上螺杆、拧紧螺帽进行连接,通过螺杆或连接件间的摩擦承受荷载,有普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
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普通螺栓连接
普通螺栓分为A、B、C三级。
A与B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓。
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螺栓等级含义
a:表示螺栓成品的抗拉强度不小于a×100N/mm2;