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焊接件結構設計準則是什么?

2021-04-21 10:14:19

焊接件是不可拆的連接。把需要連接的兩個金屬零件在連接的地方局部加熱并填充熔化金屬,或用加壓等方法使之熔合在一起,其焊接熔合處即焊縫。

焊接結構的優點(質量輕,連接可靠,工藝過程和設備簡單等優點。):


焊接件加工


1)和鑄造結構相比,焊接結構質量輕,結構設計自由度大,因不需制模,故制造周期短、成本低,小批量時這一優點更突出;

2)和鉚接、螺栓結構相比,這種結構無間隙,便于防腐,另外,因不需附件,故也有結構質量輕的優點。

焊接結構對焊接質量要求很高,保證焊接質量是采用焊接結構的關鍵。

保證或提高焊接質量的三種途徑:

1)材料:材料選擇重要的一條是可焊性,碳鋼中的碳的質量分數少于0.22%,其可焊性能良好;

2)工藝:工藝包括前處理、后處理和焊接工藝,其中焊接技能是決定因素。

3)結構:結構影響因素主要是焊縫受載形式、大小、是否有利于焊接工藝的施行等。

焊接件結構設計準則:

1)幾何連續性準則:

焊縫及其影響區的強度特別是其動載荷強度一般比周圍材料的強度要低,往往還有內應力,因此應盡量將焊縫設置于應力水平較低的區域。

例如:避免在幾何形狀突變處設置焊縫(因為這里應力集中。);

焊縫欲連接的兩側有時不能保證幾何形狀的連續性,常見的是板厚不同。對此要在結構設計時留有過渡結構,從而減輕幾何形狀的突變性。

工程應用實例:

(1)不同板厚焊接時,留有過渡結構,減輕幾何形狀的突變性;

(2)壓力容器焊接時(曲率突變點,應力集中嚴重,也是高應力區,不宜設置焊縫),將封頭在離焊接處一定距離的區域彎曲,從而使焊縫處不再有曲率突變;

(3)焊接不同厚度管時,盡量將焊縫錯開,避免圓周焊縫。

2)避免焊縫重疊準則:

復雜結構的焊接常會遇到多條焊縫交叉重疊的問題,焊縫交匯處剛性大,結構翹曲嚴重,從而加大焊縫內應力。結構多次過熱,材料性能下降,易發生裂紋。這些都會引起焊接結構承載性能的下降,因此焊縫的交叉重疊應予避免。

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