文档介绍：第 4 章钢结构的焊缝连接
钢结构--原理与设计
同济大学建筑工程系沈德洪
第4章焊缝连接 Chapter 4 Welt Connections
焊缝连接
主要内容
钢结构的连接
对接焊缝的构造和计算
角焊缝的构造和计算
焊接残余应力和焊接变形
普通螺栓的构造和计算
高强度螺栓的构造和计算
§ 钢结构的连接
连接的方式
焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接称为紧固件连接
连接的原则
安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材
连接的方式
a)
N
N
N
N
c)
N
N
b)
螺栓连接
铆钉连接
焊接连接
缺点
Chapter 3 Connections
* 构造简单任何形式的构件都可直接相连;
* 用料经济不削弱截面;
* 制作加工方便可实现自动化操作;
* 连接的密闭性好,结构刚度大,整体性好。
* 材质易变脆;
* 产生残余应力、残余应变、焊接缺陷
* 降低压杆稳定、影响疲劳强度
* 对裂纹十分敏感
* 低温冷脆问题较为突出。
优点
焊缝连接
1. 焊缝连接的特点
现代钢结构最基本的连接方式,应用最广泛。
2. 钢结构常用的焊接方法
电阻焊
电弧焊
1)手工电弧焊
2)自动半自动埋弧焊
气体保护焊
(1)手工电弧焊
原理:利用电弧产生热量熔化涂有焊药焊条和母材形成焊缝。
焊机
导线
熔池
焊条
焊钳
保护气体
焊件
电弧
优点:方便,适应性强,特别适用于在高空和野外作业,小型焊接,应用最广泛。
缺点:质量波动大,要求焊工等级高,劳动强度大,生产效率低。
A、焊条的选择:
焊条应与焊件钢材(主体金属)相适应。
Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--E5518)
Q345钢选择E50型焊条(E5001--E5048)
Q235钢选择E43型焊条(E4300--E4328)
B、焊条的表示方法:
E—焊条(Electrode)
第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度(kgf/mm2)
第3、4表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。
不同钢种的钢材焊接,宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
(2)埋弧焊(自动或半自动)
光焊丝埋在焊剂下,通电后电弧使焊丝、焊件、焊剂熔化形成焊缝。
焊剂溶化后形成焊渣浮在溶化金属表面,隔绝空气接触,供给必要的合金元素。
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焊丝转盘
送丝器
焊剂漏斗
焊剂
熔渣
焊件
优点:自动化程度高,焊接速度快,劳动强度低,焊缝质量好。
缺点:设备投资大,施工位置受限。
焊丝的选择应与焊件等强度。
(4)电阻焊
(3)气体保护焊
利用焊枪喷出的CO2或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊方法。直接依靠保护气体在电弧周围形成保护层,以防止有害气体的侵入。
优点:没有熔渣,焊接速度快,焊接质量好。
缺点:施工条件受限制,不适用于在风较大的地方施焊。
利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来溶化金属,再通过压力使其焊合。适用于板叠厚度不大于12mm的焊接。
3. 焊接接头及焊缝形式
(1)焊接接头:分为对接、搭接、T形连接和角部连接。