《《焊接基础知识》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《焊接基础知识》PPT课件.ppt（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章第一章 焊接基础知识焊接基础知识 1、焊接接头与焊缝、焊接接头与焊缝2、焊接接头的表示方法、焊接接头的表示方法3、焊接应力及变形、焊接应力及变形4、焊接缺陷的产生及防止、焊接缺陷的产生及防止5、焊接质量检验、焊接质量检验第一节第一节 焊接接头与焊缝焊接接头与焊缝 电弧焊接头包括电弧焊接头包括4部分部分： 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。 熔化焊焊接接头的组成a)对接接头 b)搭接接头1焊缝金属 2熔和线 3热影响区 4母材 焊接过程使焊接接头具有以下力学特点：力学特点：（1）焊接接头力学性能不均匀）焊接接头力学性能不均匀 由于焊接接头各区在焊接过程中进行着不同的焊接冶金过程，并经
2、受不同的热循环和应变循环的作用，各区的组织和性能存在较大的差异，焊接接头组组织织的的不不均均匀匀，造成了整个接头力学性能的不均匀力学性能的不均匀。 （2）焊焊接接接接头头工工作作应应力力分分布布不不均均匀匀，存存在在应应力集中力集中 由于焊接接头存在几何不连续性，致使其工作应力是不均匀的，存在应力集中。 当焊缝中存在工艺缺陷，焊缝外形不合理或接头形式不合理时，将加剧应力集中程度，影响接头强度，特别是疲劳强度。（3）由于焊接的不均匀加热，引起）由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余焊接残余应力及变形应力及变形 焊接是局局部部加加热热的过程，电弧焊时，焊缝处最高温度可达材料沸点，而离开焊缝处温度急剧下
3、降，直至室温。这种不均匀温度场将在焊件中产生残余应力及变形。（4）焊接接头具有较大的刚性）焊接接头具有较大的刚性 通过焊接，焊缝与构件组成整体，所以与铆接或胀接相比，焊接接头具有较大的刚性。 一、焊缝的基本形式一、焊缝的基本形式焊缝：焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。分类：分类：1、按空间位置可分为：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝；2、按结合方式可分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝；3、按焊缝断续情况可分为：连续焊缝、断续焊缝；4、按承载方式可分为：工作焊缝、联系焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的基本形式。1、对接焊缝、对接焊缝 对接焊缝是沿着两个焊件之间形
4、成的，有不开坡口（或开I形坡口）和开坡口的两种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐的。2、角焊缝、角焊缝角焊缝截面形状角焊缝截面形状 3、工作焊缝和联系焊缝、工作焊缝和联系焊缝工作焊缝(又称承载焊缝)： 焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。焊缝一旦断裂，钢结构就立即受到严重破坏。联系焊缝(又称非承载焊缝) 焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即连接作用)，焊缝不直接承担载荷，工作中受力很小，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。二、接头的基本形式二、接头的基本形式焊接接头焊接接头(简称接头简称接头)：用焊接方法连接的接头。常用的焊接接头：常用的焊接接头： 对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、
5、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。 焊接接头的基本类型焊接接头的基本类型1、对接接头、对接接头 它是各冲焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式，具有受力好、强度大和节省金属材料的特点。 但是，由于是两焊件对接连接，被连接件边缘被连接件边缘加工及装配要求则较高加工及装配要求则较高。在焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。 对接接头的几种形式对接接头的几种形式 2、T形接头形接头 将相互垂直的被连接件用角角焊焊缝缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。 T形(十字)接头能承受各种
6、方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最常见的接头形式，在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。 由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大的应应力集中力集中。保证焊透保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。T形接头3、搭接接头、搭接接头 两块板料相叠，而在端部或侧面进行角角焊焊，或加上塞塞焊焊缝、槽焊缝缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头。 由于搭接接头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不
7、用搭接形式。 由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。 在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。 搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外，还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。 开槽焊搭接接头：开槽焊搭接接头：先将被连接件冲切成槽，然后用焊缝金属填满该槽，槽焊焊缝断面为矩形，其宽为被连接件厚度的两倍，开槽长度应比搭接长度稍短一些。 塞焊：塞焊：是在被连接的钢板上钻孔来代替槽焊的槽，用焊缝金属将孔填满使两板连接起来，塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种。 4、角接接头、角接接头
8、 角接头多用于箱形构件，骑座式管接头和筒体的连接，小型锅炉中火筒和封头连接也属于这种形式。 与T形接头类似，单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低，除了钢板很薄或不重要的结构外，一般都应开坡口两面焊，否则不能保证质量。 选择接头形式时，主要根据产品的结构，并综合考虑受力条件、加工成本等因素。 例如： 对对接接接接头头具有受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。 T形形接接头头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。 搭搭接接接接头头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。 焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊
9、缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同，决定了在选择焊接方法和制定工艺时的多样性。 合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整体的强度，还可以简化生产工艺，节省制造成本。 设计和选择焊接接头的主要因素：主要因素：（1）保证焊接接头满足使用要求；（2）接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊；（3）接头形式应尽量简单，尽量采用平平焊焊和和自自动动焊焊焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大应力尽量不设在焊缝上；（4）焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常工作；（5）焊接变形和应力小，能满足施工要求所需的技术、人员和设备的条件；（6）尽量使焊缝设计成联系焊缝；（7）焊接接
10、头便于检验；（8）焊接前的准备和焊接所需费用低；（9）对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸，试验证明，大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较低等。焊缝布置的一般原则： 1.避开应力最大处； 2.焊缝远离加工面； 3.对称布置变形小； 4.焊缝布置求分散； 5.便于操作想周到； 6.尽量平焊效率高。三、坡口的基本形式三、坡口的基本形式坡口：根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。开坡口：用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。开坡口的目的：（1）是为保证电弧能深入到焊缝根部使其焊透，并获得良好的焊缝成形以及便于清渣。（2）对于合金钢来说，坡口还能起到调节母材金属和填充金
11、属比例(即熔合比)的作用。 1、坡口类型、坡口类型（1）根据板厚不同，对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形等坡口。对接焊缝坡口型式对接焊缝坡口型式 （2）根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同，角接接头和T形接头的坡口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。角接和T形接头的坡口a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边） 2、坡口的设计原则、坡口的设计原则 坡口的形式和尺寸主要根据钢结构的板厚、选用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺等来选择和设计。 1) 焊缝中填充的材料少；2) 具有好的可焊性；3) 坡口的形状应容易加工；4) 便于调整焊接变形； 一般情况下，焊条电弧焊焊接6mm厚度的焊件和自动焊焊接14mm以下厚度的焊件时，可以不开坡口就可以得到合格的焊缝，但板间要留有一定的间隙，以保证熔敷金属填满熔池，确保焊透。 钢板超过上述厚度时，电弧不能熔透钢板，应考虑开坡口。
