焊缝强度、定额计算

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1、焊缝的强度、定额计算二 焊缝的强度计算角焊缝的计算断面，在角焊缝截面的最小高度上，其值等于内接三角 形高度a （计算高度）。a 丄二 0.7 K余高和个量熔深对接头强度没有影响，对埋弧焊 CO2 气保护的熔深较 大应考虑。计算断面：6= （K+P） cos45当KW8mm 可取等于K当 K8mm 可取 P=3mm 对接接头的静载荷强度计算a 不考虑焊缝的的余高（基本金属的强度即为焊缝的强度，计算公式 通用）b 焊缝的计算长度=实际长度c 计算厚度时取薄板一侧d 焊缝金属的许用应力与基本金属相等，不必进行强度计算A受拉或受压受拉时 t二G受压时 GP 二 /J G PF接头所受的拉力或压力（N）

2、L：焊缝长度（mm）51接头中较薄板的厚度ot op接头受拉或受压焊缝中所承受的应力（Mpa）、ot焊缝受拉或弯曲时的许用应力（Mpa）op焊缝受压时的许用应力（Mpa）例1：两块板厚5mm,宽为500mm的钢板，对接在一起，两端受到284000N 拉力，材料为Q235-A, oU=142MPa,试校核其焊缝强度？已知：5 =5mm,焊缝长度 L=500mm, F=28400N, o t =142MPa, 求 o tV o t解：F 284000厂” ,ct = 113 .6Mpa V Int=142 MpaLKT500 x 5该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作是安全的注：1）单位化为mm；

3、 2）应有校核的结论B受剪切L 61t :接头焊缝中所承受的切应力（Mpa）Q：接头所受的剪切力t ：焊缝许用的剪切应力（Mpa）两块板厚为10mm的钢板对接，焊缝受到29300N的切力，材料为Q235,试设计焊缝的长度？已知：5 1=10mm, Q=29300N, T =98 Mpa。求：焊缝的长度QLSIQ 2930L 聞=98TI0 = 29.9mm取L=30mm,即当焊缝长度（板宽）为30mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求钢板的斜对接，对接焊缝（见图）焊缝长度为600 mm,板厚5 mm,焊缝的许用应力ot=240 Mpa,焊缝的倾斜角45，求此焊缝承受的最大拉力？已知：L=600

4、mm, 1=5 mm, o U =240 Mpa,求 F解（sin45。二斜边 ,F = sin45。x 斜边）F x sin 45 LS1厂 Q t fx L S 1F -sin 45。240 x 600 x 5sin4240 x 600 x 50.7071=1018243.53N / mm 2答：此焊缝最大拉应力为 1018243.53N/mm2受弯矩a受弯平面内弯矩c二伴竹t，6 12 Lb 受弯垂直板面的弯矩c% ct0：接头受弯矩作用时焊缝所承受的应力（Mpa）。U：焊缝受拉，受弯时的许用应力例4两块相同厚度板的对接接头，材料为Q345钢板，宽度为300mm,受垂直板面弯矩30000

5、00N/mm2，试计算焊缝所需要的厚度？已知：L=300 mm, m2=3000000N/mm2, 0 tz =201 Mpa,求 & 1解：二豁胡t,6M1 = s 1 空c t Lc t L6 x 3000000“ c=17 .2mmJ201 x 300当818 mm,即焊缝厚度为M18 mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。2 搭接接头的静载强度计算（ 1）受拉压得搭接接头的强度计算1）正面焊缝受拉、压得焊接接头的强度计算=丄 L1.4 KL2）侧面焊缝受拉、压得焊接接头的强度计算1.%;加*%;滋滋必处;如正面侧面3）正侧面焊缝联合受拉、压焊接接头的强度计算将100X100X10的角钢

6、用脚角焊缝搭接在一块钢板上（见图）受拉伸时，要求角钢等强度，试计算接头的合理尺寸和L应是多少?已知：角钢尺寸 100X100X10，求 L （LI, L2, L3）解：手册查得角钢断面积 A=19.2cm2=1920mm2。t（许用拉应力）=160 N/mm2t， =100 Mpa=100 N/mm2，F=o t A=160 N/mm2X 1920mm2 =30720 N/mm230720EL = = 439mmt x 0.7K 100x 0.7 x10正面 L3=100mm，L1+L2=439mm100mm=339mm从手册中可查得e=28.3mm,按杠杆原理，侧面角焊缝L228 .3L2

7、= 339 x = 95 .937 工 96mm100L1=L1L2L3=439mm96mm100 mm=243 mm答：当 K=10mm,取 Ll=243mm, L2=96 mm, L3=100 mm 最合理三 材料定额计算1 焊条， 2 焊丝， 3 焊剂， 4 气体消耗焊条二 m 条 A X L * p （1 + Kb ）1000 x KnA: 焊缝熔敷金属的截面积 mm2L: 焊缝长度 mP ：熔敷金属的密度g/cm3Kb: 药皮的重量系数Kn：金属由焊条到焊缝的转熔系数，包括因烧损、飞溅及未利用的焊条头损失在内表 1 药皮重量、焊条转熔系数系数焊条型号E4301E4303E4320E4

8、316E5015药皮重量（Kb）0.320.420.420.320.32焊条转熔（Kn）0.770.770.780.79b: 间隙C熔宽h余高熔宽=8b + (8 - P)2 x tga2 了+ ch238=8 b +(8-卩)2 X tg + 2 cha3a-r_I1 A = 8 b + 3 ch兀R 217A = 8b + (8 - P - R )2 x tg 卩 + 2R (8 - P - R) +5 A = 5b + 2R（S - P - R） +欣2 +P -R）2 * 郃 + 3 ch6 A = 8b +（8 一 P）2 x tga2+ 2 ch3A=8b+（8 一 P）2 xtg

9、a2+4 ch8a某工字梁长48m,焊脚尺寸K10mm,焊缝余高1 mm,焊缝坡口为I 形的角焊缝，现选用焊条E4303焊条，求焊条的消耗量已知：L=48m， K=10mm，P =7.8g/cm3, h=1mm解：K2100A -+ Kh -+ 10 x 1 - 60 mm 222焊条 -A x L x p f、 60 x 48 x 7.8 /、m 条1 + Kb 丿-1 + 0.42 丿-41.43Kg u 42Kg1000 x Kn1000 x 0.77有一容器6=20mm,采用E5015焊条焊接，求焊缝1的焊条材料定额焊缝l=2000mm匸i仝孑一丿已知：L=2000mm=2m, P =

10、7.8g/cm3, Kb=0.32,Kn=0.79, C1=14mm,C2=12mm，解:a-P)2 X tg 1+ ch3=14 x 2 + (14 - 2)2 x tg 30 o + 2 x 24 x 2a2+ ch23=28 + 144 x 0.577 + 32 = 143 mm 2A 2 = 5 b + (5 一 P) 2 x tg8 x 2 + (8 一 2)2 x tg 30 o +=16 + 36 x 0.77 + 16 = 52 .77 mm 2A = A1 + A 2 = 143 mm 2 + 52 .77 mm 2 = 195 .86 mm 2焊条 = m(Kg)氏 G +

11、 Kb)=G + 0.32 )= 5.11Kg答: 2m的焊缝要耗用5.11Kg的E5015焊条。定额DDnlM有一容器6=20mm,采用E5015焊条焊接，求一条环焊缝的焊条材料1=18已知：R=5,B=8 b=2mm, h=2mm, C1=18, C2=12, P=2, d=2100mm解：d=210020=2080mmL= n d=3.14=3.14X2080=6531.2mm=6.54mA1 = 5b + (5 - P - R)2 x tg 卩 + 2R(5 - P - R) + 兀R $ + 2ch233.14x 52 2=14x 2(14 - 2 - 5)2 tg8o + 2 x

12、5(14 - 2 - 5 + -+ - x18x 2=28+49 X0.14+70+39.25+24=168.11mm2A2=5b+6-P)22 3=8 x 2(8 - 2tg30o + 2 x 12 x 2=16+36+0.577+16=52.77mm2A (合计)=Al+A2=168.11+52.77=220.88 mm2m( Kg )条=A x L x p1000x Kn1 + 丽)220.88 x 6.54 x 7.81000 x 0.79(1 + 0.32) = 18.82Kg 沁 19Kg3 埋弧焊、手工钨极氩弧焊的焊丝耗用量：m ( Kg ) 丝AxLxp1000 x KnKn=

13、092 0 99095焊剂的消耗量是焊丝消耗量的0812倍1倍4 保护气体耗量的定额计算消耗了多少瓶 消耗了多少气体V=Q (1+ n ) t 基Xn式中：V：保护气体的体积(L)Q：保护气体的流量(L/min)n : 气体损耗的系数，常取 0.030.05t 基：单件焊接的基本时间( min)n：每年每月焊接的数量标准容量CO2标容40L的钢瓶，可灌入25Kg液态CO2,在0C和1个大气压(101.325Kpa), 1KgCO2可化成509L态的CO2，去掉本不能再用于焊接 的CO2气体，在标准状态下每瓶25Kg液态CO2，可提供使用CO2气体12324L。(co)N 二 V _212324

14、Ar标准容量40L氩气钢瓶，在20C、压力15Mpa,瓶内氩气容量6000L (Ar)N 二 V .6000例4有一 1Cr18Ni9Ti薄板对接，板厚 =4mm,焊接时Ar的流量为12L/min, 每件需要焊接15min，现有50件，要消耗多少氩气？并折合多少瓶？ 已知：n =0.04, Q=12L/min, t 基=15min, n=50 件V=Q (1+n)t 基Xn=12 (1+0.04) X 15X50=9360LN =9360 二 1.56 瓶沁 2 瓶6000 6000答：要消耗9360L氩气，折合2瓶氩气半自动CO2气体保护焊，焊接一批钢结构件共300套，每套需85 min, 焊接中的气体流量为12L/mi