常熟康祥機械介紹:焊接結構工藝性設計
焊接一般分為熔化焊、壓力焊、釬焊三大類。
焊接件大部分由鋼板或型鋼焊接而成,鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金、鑄鐵、塑料等材料也可焊接。
材料的焊接性是決定結構能否焊接的先決條件,設計人員必須考慮材料的焊接性問題。
在設計中應注意焊接接頭和焊縫的設計。盡量使街頭形式簡單、結構連續,減少力流線的轉折,不宜選擇過大的焊縫焊腳尺寸,減少焊縫截面尺寸,海英考慮結構制造的可行性與方便性等。
焊接會使焊接結構中產生焊接殘余應力和變形,也會出現某些缺陷。結構設計應盡量減少焊縫數量,選擇合理的焊縫尺寸和形狀,合理選擇結構形式和安排焊縫位置等。
減小變形的工藝措施:反變形法、剛性固定法,選擇合理的焊接方法和規范,焊接過程中或焊后熱處理消除或降低應力措施,改善焊縫及熱影響區組織的熱處理,選擇合理的裝配焊接順序等。
結構設計工藝原則:
1、盡可能減少焊縫數量
注:適當利用型鋼和沖壓件,盡量減少焊縫數量;采用壓型結構代替筋板結構,可有效的減小薄板的變形。
2、合理安排焊縫位置:
注:焊縫盡可能對稱于截面中心軸,或使焊縫靠近中心軸,可減少變形;
3、焊縫應避免過密或交叉:
4、焊縫應盡量避開最大應力或應力集中處:
注:焊縫應盡量位于彎矩,應力較小處,以及結構構建幾何形狀、尺寸不變的地方。
5、焊縫應盡量避開加工面:
注:焊后需加工的工件,焊縫應避開加工面
6、不同厚度工件焊接應注意平滑過渡
注:平滑過渡可減小應力集中
7、應正確選用接頭形式:
注:釬焊時應正確選用街頭形式。對接接頭的強度比母材差,只用于不重要的或低負荷的零件:搭接接頭的強度可達到母材強度,搭接長度一般為板厚的2~5倍。銅及其合金的熱導率高,焊接接頭應設計成于熱源相對稱形。使接頭兩側具有相同的散熱條件,得到成形均勻的焊縫。常用對接接頭,盡量不用搭接、T形和內角接接頭。
8、應避免三軸交叉的焊縫:
注:交叉焊縫容易引起二向拉應力,從而降低了接頭的蘇醒,把筋板頂端切去內角,可改善應力狀態。
9、采用剛性較小的接頭形式:
注:用翻邊聯接代替嵌入式管聯接,能使焊縫有較自由的收縮余地。
10、避免應力集中:
注:在殘余拉應力的區域內避免幾何不連續性。殘余拉應力的區域內存在幾何不連續性時,將引起內應力的進一步提高。
11、應盡量使焊接端部角度平緩:
注:在焊接的端部產生銳角的地方,應盡量使角度變緩,切去加強筋端部的銳角。
12、受彎曲的焊縫未焊的一側不要放在拉應力區:
注:受彎曲的焊縫應設計在受拉的一側,不得設計在受壓未焊的一側,以避免過早失效。
13、手工電弧焊時要考慮焊條操作空間:
注:設計的焊縫位置要考慮焊條操作空間,應便于焊接和檢驗。焊條與焊接面成45度角,焊條直線距離阻擋邊最高點垂直距離要大于15mm。
14、埋弧自動焊時應考慮接頭處便于存放焊劑:
15、電焊或縫焊應考慮電極伸入方便:
注:為了操作方便,角度大于75度為宜。
16、機械接哦股受拉焊縫的設計:
注:受拉焊縫設計要考慮焊縫強度,還要考慮支撐焊縫的結構強度,在腹板和翼板間加筋板,腹板變形就小。當承受載荷較大時,應在腹板兩側加筋。
17、采用合理的焊接工藝,避免焊接裂紋:
18、改變接頭形式降低接頭應力:
注:使工件焊縫變為聯系焊縫,降低接頭應力。將單邊V形坡口改為V形坡口,避免鋼板厚度方向承受較大的Z向應力。
19、改變結構形式避免焊縫過分集中:
20、采用合理的焊接接頭,盡量避免應力集中: