文档介绍：第二章 焊接接头及其静载强度
第一节焊接接头的类型
第二节电弧焊接头的工作应力
第三节焊接头头的静载强度计算
在焊件需连接的部位,用焊接方法制造而成的接头称为焊接接头,一般简称接头。焊接接头本身的力学性能不均匀、焊接接头部位所受工作应力分布不均匀,是造成接头破坏的主要原因。
第一节焊接接头的类型
一、焊接接头的组成
二、焊缝的基本形式
三、焊接接头的基本形式
一、焊接接头的组成
焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区组成
图2-1 熔焊焊接接头的组成
对接接头的断面图搭接接头的断面图
影响焊接接头性能的主要因素
焊接接头是一个成分、组织和性能都不均匀的连接体。此外,焊接接头因焊缝的形状和布置的不同,将会产生不同程度的应力集中。所以,不均匀性和应力集中是焊接接头的两个基本属性。
影响焊接接头性能的主要因素有以下两个方面:
力学方面因素:接头形状的不连续性(余高、接头错边)、焊接缺陷(未焊透、裂纹)、残余应力和残余变形等。
材质方面因素:焊接热循环所引起的组织变化、焊接材料引起的焊缝化学成分的变化、焊后热处理所引起的组织变化以及矫正变形所引起的加工硬化等。
影响焊接接头性能的主要因素
残余应力
组织成分不同
焊趾及咬边
热影响区
焊缝金属
缺陷:裂纹、未焊透、气孔、夹渣
裂纹、脆化
应力集中
角变形
错边
错边
应力集中
二、焊缝的基本形式
对接焊缝
角焊缝
焊缝的形式应根据焊件的厚度、工作条件、受力情况等因素进行选择。
焊缝是构成焊接接头的主体部分,对接焊缝和角焊缝是焊缝的基本形式。
对接焊缝
对接焊缝的接头可采用卷边、平对接或加工成各种形式的坡口。对接焊缝开坡口的目的,是为了确保接头的质量,同时也从经济效益考虑。坡口形式的选择取决于板材厚度、焊接方法和工艺过程。通常必须考虑以下几个方面:
1)可焊到性或便于施焊;
2)降低焊接材料的消耗量;
3)坡口易加工;
4)减少或控制焊接变形。
对接焊缝
坡口角度的大小与板厚和焊接方法有关,其作用是使电弧能深入根部使根部焊透。坡口角度越大,焊缝金属量越多,焊接变形也会增大,一般坡口角度选60°左右。
采用根部间隙是为了保证焊缝根部能焊透,一般情况下,坡口角度小,需要同时增加根部间隙;根部间隙较大时,又容易烧穿,为此,需要采用钝边防止烧穿。根部间隙过大时,还需要加垫板。
对接焊缝的典型坡口形式
角焊缝
角焊缝按其截面形状可分为平角焊缝、凹角焊缝、凸角焊缝和不等焊脚角焊缝。
各种截面形状角焊缝的承载能力与载荷性质有关。静载时,如母材金属塑性良好,则角焊缝的截面形状对承载能力没有明显影响;动载时,凹角焊缝比平角焊缝的承载能力高,凸角焊缝的承载能力最低。不等腰角焊缝,长边平行于载荷方向时,承受动载效果好。