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1、机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计l4.4.1 焊接结构材料的选择焊接结构材料的选择l4.4.2 焊接方法的选择焊接方法的选择l4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计l4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置l小结小结l作业作业 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.1 焊接结构材料的选择焊接结构材料的选择 设计焊接结构时，一方面要考虑结构强度和工作条件等性能的要设计焊接结构时，一方面要考虑结构强度和工作条件等性能的要求，另一方面还应
2、考虑到焊接工艺特点来选择合适的材料，以便求，另一方面还应考虑到焊接工艺特点来选择合适的材料，以便用最简单的工艺获得优质的产品。用最简单的工艺获得优质的产品。 在满足使用性能要求的前提下，尽量选用焊接性好的材料。在满足使用性能要求的前提下，尽量选用焊接性好的材料。 注意异种金属材料的焊接性差异注意异种金属材料的焊接性差异 。 焊接结构优先采用型材。焊接结构优先采用型材。 合理选择焊接结构的形状尺寸和规格合理选择焊接结构的形状尺寸和规格 。 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.2 焊接方法的选择焊接方法的选择 选择焊接
3、方法时应考虑材料的焊接性、焊件结构形状、焊缝长度、选择焊接方法时应考虑材料的焊接性、焊件结构形状、焊缝长度、生产批量及产品质量要求等因素，在综合分析焊件质量、经济性生产批量及产品质量要求等因素，在综合分析焊件质量、经济性和工艺可能性之后，确定最适宜的焊接方法。和工艺可能性之后，确定最适宜的焊接方法。 焊接接头质量要符合技术要求。焊接接头质量要符合技术要求。 根据焊件材料选择焊接方法。根据焊件材料选择焊接方法。 提高生产率，降低焊接成本。提高生产率，降低焊接成本。 考虑焊接现场设备条件及工艺可能性。考虑焊接现场设备条件及工艺可能性。机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章
4、章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 焊接接头设计包括焊接接头设计包括焊接接头形式设计焊接接头形式设计和和坡口形式设计坡口形式设计。 1.焊接接头设计焊接接头设计 对接接头对接接头受力均匀，节约材料，受力均匀，节约材料，应力集中较小，易于保应力集中较小，易于保证焊接质量，静载和疲证焊接质量，静载和疲劳强度都比较高劳强度都比较高 搭接接头搭接接头应力不均匀，接头处有附应力不均匀，接头处有附加弯矩，降低疲劳强度，加弯矩，降低疲劳强度，材料耗损大，但接头结合材料耗损大，但接头结合面大，增加承载能力。面大，增加承载能力。 机械制造技术基础机械制造
5、技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 T形接头形接头应用比较广泛，在船体应用比较广泛，在船体结构中多采用这种接头结构中多采用这种接头形式。形式。 角接接头角接接头一般只起连接作用，不能用一般只起连接作用，不能用来传递工作载荷，多用于箱来传递工作载荷，多用于箱式结构。式结构。 T形接头和角接接头受力复杂，在接头根部易出现未形接头和角接接头受力复杂，在接头根部易出现未焊透，引起应力集中。焊透，引起应力集中。 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计
6、焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 此外，还有以下几种接头形式：此外，还有以下几种接头形式： 盖板接头盖板接头 盖板接头盖板接头 十字接头十字接头 卷边接头卷边接头 卷边接头卷边接头 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 在焊接接头设计时还要兼顾以下几方面因素：在焊接接头设计时还要兼顾以下几方面因素： 焊接接头应保证具有足够的强度和刚度，以保证整焊接接头应保证具有足够的强度和刚度，以保证整个结构的使用性能。个结构的使用性能。 尽可能减少焊接工作量，以
7、降低成本。尽可能减少焊接工作量，以降低成本。 尽量使焊件不再进行或少量进行机械加工。尽量使焊件不再进行或少量进行机械加工。 应便于施焊，创造最佳的施焊工位和劳动条件。应便于施焊，创造最佳的施焊工位和劳动条件。 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 2.坡口形式设计坡口形式设计 对接接头的坡口形式对接接头的坡口形式 I形坡口形坡口 Y形坡口形坡口 双双Y形坡口形坡口 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.
8、4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 对接接头的坡口形式对接接头的坡口形式 双双V形坡口形坡口 带钝边带钝边U形坡口形坡口 带钝边双带钝边双U形坡口形坡口 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 角接接头的坡口形式角接接头的坡口形式 I形坡口形坡口 错边错边I形坡口形坡口 Y形坡口形坡口 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 角接接头的坡口形式角接接头
9、的坡口形式 带钝边单边带钝边单边V形坡口形坡口 带钝边双单边带钝边双单边V形坡口形坡口 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.3 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计 T形接头的坡口形式形接头的坡口形式 I形坡口形坡口 带钝边单边带钝边单边V形坡口形坡口 带钝边双单边带钝边双单边V形坡口形坡口 坡口形式主要是根据板材厚度进行选择，这样既能保证焊透，又坡口形式主要是根据板材厚度进行选择，这样既能保证焊透，又能节省焊接材料，提高生产率，降低成本。同时，选择坡口形式能节省焊接材料，提高生产率，降低成本。同时，选择坡口形式时
10、也要考虑加工方法和焊接工艺性。时也要考虑加工方法和焊接工艺性。 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 1.尽量使焊缝处于平焊位置尽量使焊缝处于平焊位置 2.焊缝位置应便于完成焊接操作焊缝位置应便于完成焊接操作 不合理不合理 合理合理 焊条电弧焊焊条电弧焊 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 2.焊缝位置应便于完成焊接操作焊缝位置应便于完成焊接操作 不合理不合理 合理合理
11、气体保护焊气体保护焊 不合理不合理 合理合理 埋弧焊埋弧焊 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 3.焊缝应避开应力最大和应力集中位置焊缝应避开应力最大和应力集中位置 不合理不合理 合理合理 不合理不合理 合理合理 不合理不合理 合理合理 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 4.焊缝应尽量分散布置，避免密集和交叉焊缝应尽量分散布置，避免密集和交叉 不合理不合理 合理合理
12、不合理不合理 合理合理 不合理不合理 合理合理 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 5.焊缝布置应尽量对称焊缝布置应尽量对称 合理合理 不合理不合理 合理合理 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 6.焊缝布置应避开机械加工表面焊缝布置应避开机械加工表面 不合理不合理 合理合理 不合理不合理 合理合理 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊
13、接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计4.4.4 焊缝位置的布置焊缝位置的布置 7.尽量减少焊缝的数量、长度和截面尽量减少焊缝的数量、长度和截面 8.焊缝转角处应平滑过渡焊缝转角处应平滑过渡 9.焊缝布置应照顾其它工序的方便和安全焊缝布置应照顾其它工序的方便和安全 机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计l小结小结l选择焊接结构材料要遵循四条原则。选择焊接结构材料要遵循四条原则。l选择焊接方法要遵循四条原则。选择焊接方法要遵循四条原则。l焊接接头设计包括焊接接头形式设计和坡口形焊接接头设计包括焊接接头形式设计和坡口形式设计。式设计。l焊缝位置的布置要遵循九条原则。焊缝位置的布置要遵循九条原则。机械制造技术基础机械制造技术基础主编主编 李长河李长河 第第4章章 焊接焊接4.4 焊接结构设计焊接结构设计l作业：作业：l焊接结构设计需要考虑的内容有哪些？焊接结构设计需要考虑的内容有哪些？l选择焊接方法时，要遵循哪些原则？选择焊接方法时，要遵循哪些原则？l常见的焊接接头形式有哪些？它们各自的特点常见的焊接接头形式有哪些？它们各自的特点及应用如何？及应用如何？l焊缝布置应考虑哪些原则？为什么？焊缝布置应考虑哪些原则？为什么？
