第十三十四章ppt课件

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1、第十三章第十三章 金属资料的焊接性能金属资料的焊接性能 第一节第一节 金属资料的可焊性金属资料的可焊性第二节第二节 碳钢的焊接碳钢的焊接第四节第四节 铸铁的焊补铸铁的焊补第五节第五节 有色金属的焊接有色金属的焊接第三节第三节 合金构造钢的焊接合金构造钢的焊接第一节第一节 金属资料焊接性的概念及评价方法金属资料焊接性的概念及评价方法一、可焊性的概念一、可焊性的概念 金属资料的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊金属资料的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接资料、工艺参数及构外型式条件下，获得优质焊接接头的难易程接资料、工艺参数及构外型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属

2、资料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难度，即金属资料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。易程度。p焊接性包括两个方面：焊接性包括两个方面：一是工艺焊接性一是工艺焊接性 主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂纹的能够性；纹的能够性；二是运用焊接性二是运用焊接性 主要是指焊接接头在运用中的可靠性，包括焊接接头的力学主要是指焊接接头在运用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能及其它特殊性能性能及其它特殊性能(如耐热、耐蚀性能等如耐热、耐蚀性能等)。金属资料的焊接性可经过估算和实验方法来确定。金属资料的焊接性可经过

3、估算和实验方法来确定。二、估算钢材可焊性的方法二、估算钢材可焊性的方法碳当量法：碳钢及低合金构造钢的碳当量阅历公式为：碳当量法：碳钢及低合金构造钢的碳当量阅历公式为： 各种化学元素对焊缝组织性能、夹杂物的分布以及对各种化学元素对焊缝组织性能、夹杂物的分布以及对焊接热影响区的淬硬程度等的影响不同，对产生裂纹倾向的影焊接热影响区的淬硬程度等的影响不同，对产生裂纹倾向的影响也不同。响也不同。 在各种元素中，碳的影响最为明显，其它元素的影响可折在各种元素中，碳的影响最为明显，其它元素的影响可折合成碳的影响。合成碳的影响。影响钢材焊接性的主要要素是化学成分。影响钢材焊接性的主要要素是化学成分。根据阅历：

4、根据阅历： C当量当量0.4%时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，可焊性良好。在普通的焊接工艺条件下，焊显，可焊性良好。在普通的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂痕，但对厚大工件或低温下焊接时件不会产生裂痕，但对厚大工件或低温下焊接时应思索预热。应思索预热。 C当量当量=0.4%0.6%时，钢材塑性下降，淬硬倾时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，可焊性较差。焊前工件需求适当预热，向明显，可焊性较差。焊前工件需求适当预热，焊后应留意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才焊后应留意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才干防止裂痕。干防止裂痕。 C当量当量0.6%时，钢材塑性较低，淬硬倾向很

5、强，时，钢材塑性较低，淬硬倾向很强，可焊性不好。焊前工件必需预热到较高温度，焊可焊性不好。焊前工件必需预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进展适当的热处置，才干保证焊接接头质焊后要进展适当的热处置，才干保证焊接接头质量。量。三、小型抗裂实验三、小型抗裂实验 从运用普通焊接工艺从运用普通焊接工艺焊后试板有无裂痕或裂痕焊后试板有无裂痕或裂痕多少，可初步评定资料的多少，可初步评定资料的可焊性好坏；假设有裂痕，可焊性好坏；假设有裂痕，应调整工艺如预热、缓应调整工艺如预热、缓冷等再焊接试板，直至冷等再焊接试板，直至到达不裂。因此

6、可经过参到达不裂。因此可经过参考抗裂实验制定出合理的考抗裂实验制定出合理的焊接工艺规程与规范。焊接工艺规程与规范。第二节第二节 碳钢的焊接碳钢的焊接 低碳钢含碳量不大于低碳钢含碳量不大于0.25%，塑性好，普通没有淬硬倾向，塑性好，普通没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，可焊性良好。焊这类钢时，不需求采对焊接热过程不敏感，可焊性良好。焊这类钢时，不需求采取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需求进展热处置电渣取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需求进展热处置电渣焊除外。焊除外。一、一、 低碳钢的焊接低碳钢的焊接 低碳钢可以用各种焊接方法进展焊接。低碳钢可以用各种焊接方法进展焊接。 运用最广泛的：焊条电弧焊

7、、埋弧焊、电渣焊、气体维运用最广泛的：焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体维护焊和电阻焊等。护焊和电阻焊等。 熔焊法焊接构造钢时，焊接资料及工艺的选择主要应保证熔焊法焊接构造钢时，焊接资料及工艺的选择主要应保证焊接接头与工件资料等强度。焊接接头与工件资料等强度。 焊条电弧焊焊接普通低碳钢构造，可选用焊条电弧焊焊接普通低碳钢构造，可选用E4313(J421)、E4303(J422)、E4320(J424)焊条。焊条。 焊接动载荷构造、复杂构造或厚板构造时，应选用焊接动载荷构造、复杂构造或厚板构造时，应选用E4316(J426)、E4315(J427)或或E5015(J507)焊条。焊条。 埋弧焊时，

8、普通采用埋弧焊时，普通采用H08A或或H08MnA焊丝配焊剂焊丝配焊剂431进展进展焊接。焊接。二、二、 中、高碳钢的焊接中、高碳钢的焊接 中碳钢含碳量在中碳钢含碳量在0.25%0.6%之间，随含碳量的添加，淬硬之间，随含碳量的添加，淬硬倾向愈发明显，可焊性逐渐变差。在实践消费当中，主要是焊倾向愈发明显，可焊性逐渐变差。在实践消费当中，主要是焊接各种中碳钢的铸钢件与锻件。接各种中碳钢的铸钢件与锻件。热影响区易产生淬硬组织和冷裂痕热影响区易产生淬硬组织和冷裂痕 中碳钢属于易淬火钢，热中碳钢属于易淬火钢，热影响区被加热超越淬火温度的影响区被加热超越淬火温度的区段时，受工件低温部分的迅区段时，受工件

9、低温部分的迅速冷却作用，将出现马氏体等速冷却作用，将出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或淬硬组织。如焊件刚性较大或工艺不恰当时，就会在淬火区工艺不恰当时，就会在淬火区产生冷裂痕，即焊接接头焊后产生冷裂痕，即焊接接头焊后冷却到相变温度以下或冷却到冷却到相变温度以下或冷却到常温后产生裂痕。常温后产生裂痕。p中碳钢的焊接特点：中碳钢的焊接特点：焊缝金属热裂痕倾向较大焊缝金属热裂痕倾向较大 焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、磷杂质焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、磷杂质远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量添加塑性下降，加上硫、磷低熔点缝金属含碳

10、量添加塑性下降，加上硫、磷低熔点杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就能够因内杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就能够因内应力而产生裂痕。应力而产生裂痕。焊接前：焊接前： 焊接中碳钢构件，焊前必需进展预热，使焊接中碳钢构件，焊前必需进展预热，使焊接时工件各部分的温差小，以减小焊接应力，焊接时工件各部分的温差小，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，防止产生淬硬同时减慢热影响区的冷却速度，防止产生淬硬组织。组织。 普通情况下，普通情况下，3535钢和钢和4545钢的预热温度可选钢的预热温度可选为为150150250250。构造刚度较大或钢材含碳量更。构造刚度较大或钢材含碳量更高时，预热温度应再提

11、高些。高时，预热温度应再提高些。焊接后：焊接后： 由于中碳钢主要用于制造各类机器零件，由于中碳钢主要用于制造各类机器零件，焊缝普通有一定的厚度，但长度不大：焊缝普通有一定的厚度，但长度不大： 焊接中碳钢多采用焊条电弧焊。焊接中碳钢多采用焊条电弧焊。 厚件可思索采用电渣焊，但焊后要进展相厚件可思索采用电渣焊，但焊后要进展相应的热处置。应的热处置。焊条选择焊条选择 焊接中碳钢焊件，应选用抗裂才干较强的低焊接中碳钢焊件，应选用抗裂才干较强的低氢型焊条碱性焊条。氢型焊条碱性焊条。 要求焊缝与工件资料等强度时，可根据钢材要求焊缝与工件资料等强度时，可根据钢材强度选用强度选用E5016(J506)、E50

12、15(J507)、E6016D1(J606)、E6015D1(J607)焊条。焊条。 假设不要求等强度时，可选用假设不要求等强度时，可选用E4315 (J427)型强度低些的焊条，以提高焊缝的塑性。型强度低些的焊条，以提高焊缝的塑性。 不论用哪种焊条焊接中碳钢件，均应选用细不论用哪种焊条焊接中碳钢件，均应选用细焊条、小电流，开坡口进展多层焊，以防止工焊条、小电流，开坡口进展多层焊，以防止工件资料过多地熔入焊缝，同时减小焊接热影响件资料过多地熔入焊缝，同时减小焊接热影响区的宽度。区的宽度。p高碳钢的焊接：高碳钢的焊接：p特点：高碳钢的焊接特点与中碳钢根本类似。特点：高碳钢的焊接特点与中碳钢根本类

13、似。由于含碳量更高，焊接性变得更差。由于含碳量更高，焊接性变得更差。p工艺：进展焊接时，应采用更高的预热温度、工艺：进展焊接时，应采用更高的预热温度、更严厉的工艺措施。更严厉的工艺措施。p运用：实践上，高碳钢的焊接普通只限采用运用：实践上，高碳钢的焊接普通只限采用焊条电弧焊进展修补任务。焊条电弧焊进展修补任务。 合金构造钢分类：合金构造钢分类：机械制造用合金构造钢机械制造用合金构造钢低合金构造钢低合金构造钢 用于机械制造的合金构造钢零件用于机械制造的合金构造钢零件( (包括调质钢、渗碳钢包括调质钢、渗碳钢) )，普通都采用轧制或锻造的坯料，焊接构造较少。普通都采用轧制或锻造的坯料，焊接构造较少

14、。 如需焊接，因其焊接性与中碳钢类似，所以其焊接工艺措如需焊接，因其焊接性与中碳钢类似，所以其焊接工艺措施与中碳钢根本一样。施与中碳钢根本一样。第三节第三节 合金构造钢的焊接合金构造钢的焊接 焊接构造中，用得最多的是低合金构造钢，又焊接构造中，用得最多的是低合金构造钢，又称低合金高强钢。其焊接特点如下：称低合金高强钢。其焊接特点如下：(1) 热影响区的淬硬倾向热影响区的淬硬倾向 低合金构造钢焊接时，热影响区能够产生淬硬低合金构造钢焊接时，热影响区能够产生淬硬组织，淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有组织，淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有关。钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越关。钢中含碳

15、及合金元素越多，钢材强度级别越高，那么焊后热影响区的淬硬倾向越大。高，那么焊后热影响区的淬硬倾向越大。 如如300 MPa级的级的09Mn2、09Mn2Si等钢材的淬等钢材的淬硬倾向很小，其焊接性与普通低碳钢根本一样。硬倾向很小，其焊接性与普通低碳钢根本一样。 350 MPa级的级的 Q345(即即16Mn)钢淬硬倾向也不钢淬硬倾向也不大，但当实践含碳量接近允许上限或焊接参数不大，但当实践含碳量接近允许上限或焊接参数不当时，过热区也完全能够出现马氏体等淬硬组织。当时，过热区也完全能够出现马氏体等淬硬组织。 强度级别大于强度级别大于450MPa级的低合金钢，淬硬倾级的低合金钢，淬硬倾向添加，热影

16、响区容易产生马氏体组织，硬度明向添加，热影响区容易产生马氏体组织，硬度明显增高，塑性和韧度那么下降。显增高，塑性和韧度那么下降。(2) 焊接接头的裂纹倾向焊接接头的裂纹倾向 随着钢材强度级别的提高，产生冷裂纹的倾向也加随着钢材强度级别的提高，产生冷裂纹的倾向也加剧。剧。 影响冷裂纹的要素主要有三个方面：影响冷裂纹的要素主要有三个方面：焊缝及热影响区的含氢量；焊缝及热影响区的含氢量；热影响区的淬硬程度；热影响区的淬硬程度；焊接接头的应力大小。焊接接头的应力大小。 对于热裂纹，由于我国低合金构造钢系统其含碳量对于热裂纹，由于我国低合金构造钢系统其含碳量低，且大部分含有一定的锰，对脱硫有利。因此产生

17、低，且大部分含有一定的锰，对脱硫有利。因此产生热裂纹的倾向不大。热裂纹的倾向不大。 根据低合金构造钢的焊接特点，消费中可分别采取以下措施根据低合金构造钢的焊接特点，消费中可分别采取以下措施进展焊接。进展焊接。对于强度级别较低的钢材：对于强度级别较低的钢材：在常温下焊接时与对待低碳钢根本一样。在常温下焊接时与对待低碳钢根本一样。在低温或在大刚度、大厚度构件上进展小焊脚、短焊缝焊接时，在低温或在大刚度、大厚度构件上进展小焊脚、短焊缝焊接时，应防止出现淬硬组织，要适当增大焊接电流、减慢焊接速度、应防止出现淬硬组织，要适当增大焊接电流、减慢焊接速度、选用抗裂性强的低氢型焊条。必要时需采用预热措施。选用

18、抗裂性强的低氢型焊条。必要时需采用预热措施。对锅炉、受压容器等重要构件，当厚度大于对锅炉、受压容器等重要构件，当厚度大于20 mm时，焊后必时，焊后必需进展退火处置，以消除应力。需进展退火处置，以消除应力。 不同环境温度的预热要求：不同环境温度的预热要求： 工件厚度工件厚度/mm：16以下，不低于以下，不低于-10不预热不预热, -10以以下预热下预热100150 工件厚度工件厚度/mm：1624，不低于，不低于-5不预热不预热 ,-5以下以下预热预热100150 工件厚度工件厚度/mm：2440，不低于，不低于0不预热不预热, 0以下预以下预热热100150 工件厚度工件厚度/mm：40以上

19、，均应预热以上，均应预热100150低合金钢的焊接措施低合金钢的焊接措施对于强度级别高的低合金构造钢件：对于强度级别高的低合金构造钢件：焊前普通均需预热。焊前普通均需预热。焊接时，应调整焊接参数，以控制热影响的冷焊接时，应调整焊接参数，以控制热影响的冷却速度不宜过快。却速度不宜过快。焊后还应进展热处置以消除内应力。不能立刻焊后还应进展热处置以消除内应力。不能立刻热处置时，可先进展消氢处置，即焊后立刻将热处置时，可先进展消氢处置，即焊后立刻将工件加热到工件加热到200350，保温，保温26 h，以加速，以加速氢分散逸出，防止产生因氢引起的冷裂纹。氢分散逸出，防止产生因氢引起的冷裂纹。第四节第四节

20、 铸铁的焊补铸铁的焊补一、铸铁的焊接特点：一、铸铁的焊接特点： 熔合区易产生白口组织；易产生裂痕；易产生气孔；只适于熔合区易产生白口组织；易产生裂痕；易产生气孔；只适于平焊。平焊。 热焊法是焊前将工件整体或部分预热到热焊法是焊前将工件整体或部分预热到600600700700，焊后，焊后缓慢冷却。缓慢冷却。 热焊法可防止工件产生白口组织和裂痕，焊补质量较好，热焊法可防止工件产生白口组织和裂痕，焊补质量较好，焊后可以进展机械加工。但热焊法本钱较高，消费率低，焊工焊后可以进展机械加工。但热焊法本钱较高，消费率低，焊工劳动条件差。劳动条件差。 普通用于焊补外形复杂焊后需求加工的重要铸件，如床头普通用于

21、焊补外形复杂焊后需求加工的重要铸件，如床头箱、汽缸体等。箱、汽缸体等。二、热焊法二、热焊法三、冷焊法三、冷焊法 焊补之前，工件不预热或只进展焊补之前，工件不预热或只进展400400以下低温预热的焊补以下低温预热的焊补方法通常称为冷焊法，主要依托焊条来调整焊缝化学成分以防方法通常称为冷焊法，主要依托焊条来调整焊缝化学成分以防止或减少白口组织和防止裂痕。冷焊法方便灵敏消费率高、本止或减少白口组织和防止裂痕。冷焊法方便灵敏消费率高、本钱低、劳动条件好。但焊接处切削加工性能较差。消费中多用钱低、劳动条件好。但焊接处切削加工性能较差。消费中多用于焊补要求不高的铸件以及怕高温预热引起变形的工件。于焊补要求

22、不高的铸件以及怕高温预热引起变形的工件。 焊接时，应尽量采用小电流、短弧、窄焊缝、短焊道每焊接时，应尽量采用小电流、短弧、窄焊缝、短焊道每段不大于段不大于50mm50mm并在焊后及时悄然锤击焊缝以松弛应力，防止并在焊后及时悄然锤击焊缝以松弛应力，防止焊后开裂。焊后开裂。 常用的焊条有：常用的焊条有： 1. 1. 钢芯铸铁焊条；高强度铸铁和球墨铸铁的补焊。钢芯铸铁焊条；高强度铸铁和球墨铸铁的补焊。 2. 2. 镍基铸铁焊条；重要铸件加工面的补焊。镍基铸铁焊条；重要铸件加工面的补焊。 3. 3. 铜基铸铁焊条。普通灰铸铁的补焊。铜基铸铁焊条。普通灰铸铁的补焊。第五节第五节 有色金属的焊接有色金属的

23、焊接一、铜及铜合金的焊接 铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多，其缘由是：铜的导热性很高紫铜约为低碳钢的8倍，焊接时热量极易散失。因此，焊前工件要预热，焊接时要选用较大电流或火焰，否那么容易呵斥焊不透缺陷。铜在液态易氧化，生成的Cu2O与铜组成低熔点共晶，分布在晶界构成薄弱环节；又因铜的膨胀系数大，凝固时收缩率也大，容易产生较大的焊接应力。因此，焊接过程中极易引起开裂。铜在液态时吸气性强，特别容易吸氢。凝固时气体从熔液中析出，来不及逸出就会生成气孔。铜的电阻极小，不适于电阻焊接。铜合金中的合金元素有的比铜更易氧化，使焊接的困难增大。例如黄铜铜锌合金中的锌沸点很低，极易烧蚀蒸发并生成氧化锌ZnO。改

24、动接头化学成分、降低接头性能，而且构成氧化锌烟雾易引起焊工中毒。铝青铜中的铝，焊接时易生成难熔的氧化铝，增大熔渣粘度，生成气孔和夹渣。 铜及铜合金可用氩弧焊、气焊、碳弧焊、钎焊等方法进展焊接。 采用氩弧焊是保证紫铜和青铜焊接质量的有效方法。二、铝及铝合金的焊接 工业上用于焊接的主要是纯铝熔点658、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。铝及铝合金的焊接也比较困难，其焊接特点是：铝与氧的亲和力很大，极易氧化生成氧化铝Al2O3。氧化铝组织致密，熔点高达2050，它覆盖在金属外表，能妨碍金属熔合。此外，氧化铝密度大，易使焊缝夹渣。铝的导热系数较大，要求运用大功率或能量集中的热源，厚度较大时应思索预热。铝的膨胀

25、系数也较大，易产生焊接应力与变形，并能够导致裂痕的产生。液态铝能吸收大量的氢，铝在固态时又几乎不溶解氢，因此在溶池凝固时易生成气孔。铝在高温时强度及塑性很低，焊接时常由于不能支持熔池金属而引起焊缝塌陷，因此常需采用垫板。 目前焊接铝及铝合金的常用方法有氩弧焊、气焊、点焊、缝焊和钎焊。 氩弧焊是焊接铝及铝合金的较好的方法。 不论采用哪种焊接方法焊接铝及铝合金，焊前必需彻底清理焊件的焊接部位和焊丝外表的氧化膜与油污，清理质量的好坏将直接影响焊缝性能。13.6 异种金属的焊接性分析 异种金属焊接通常要比同种金属的焊接困难，由于除了金属本身的物理化学性能对焊接有影响外，两种金属资料性能的差别会更大程度

26、上影响它们之间的焊接性能。结晶化学性的差别 冶金学上的不相容，包括晶格的类型、晶格参数、原子半径、原子的最外层电子构造等差别。物理性能的差别熔点、线膨胀系数、热导率和比热、电阻率。金属的氧化性金属间化合物焊缝与母材不等强性 为了获得优质的异种金属焊接接头，除合理地选用焊接方法和填充资料，正确地制定焊接工艺外，还可采取如下一些工艺措施：尽量缩短被焊金属在液态下相互接触时间，以防止或减少生成金属间化合物。熔焊时要很好地维护被焊金属，防止金属与周围空气的相互作用，产生使接头熔合不好的氧化物。采用与两种被焊金属的焊接性都很好的中间层或堆焊中间过渡层，以防止生成金属间化合物。在焊缝中参与某些合金元素，以

27、阻止金属间化合物相的产生和增长。异种金属的焊接方法熔焊 采用熔焊最大特点是控制稀释率和金属间化合物的产生。因此，为了减少稀释率，降低熔合比或控制不同金属母材的熔化量，常可选用热源能量密度较高的电子束焊、激光焊、等离子弧焊等方法。 处理母材金属稀释问题，可用堆焊隔离层的方法实现。 对一些熔合不理想的金属，可经过添加过渡层金属，使其能更好地熔合在一同。堆焊隔离层的运用压焊 大多数压焊方法都只是将被焊金属加热至塑性形状或甚至不加热，而施加一定压力为根本特征。与熔焊相比，当焊接异种金属接头时，压焊具有一定的优越性，只需接头方式允许，采用压焊往往是比较合理的选择。钎焊 钎焊本身就是钎料与母材之间的异种金

28、属衔接方法。还可采用较特殊的钎焊方法，如熔焊-钎焊法钎料与其中一种母材一样、共晶钎焊法或共晶分散焊法使两种母材在结合面处构成低熔点共晶体和液相过渡焊在接缝之间参与可熔化的中间夹层等方法。第十四章第十四章 焊接构造设计焊接构造设计第一节第一节 焊接资料的选择焊接资料的选择 焊接构造在满足任务性能要求的前提下，首先要思索选择焊接性较好的资料。 低碳钢wc0.25%)和碳当量小于0.4的低合金钢都具有良好的焊接性，设计中应尽量选用； 含碳量大于0.4的碳钢、碳当量大于0.4的合金钢，焊接性不好，设计时普通不宜选用。 假设必需选用，应在设计和消费工艺中采取必要措施。焊接异种金属时， 普通要求接头强度不

29、低于被焊钢材中的强度较低者，并应在设计中对焊接工艺提出要求，按焊接性较差的钢种采取措施，如预热或焊后热处置等。 设计焊接构造时，应多采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等设计焊接构造时，应多采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等型材，以降低构造分量，减少焊缝数量、简化焊接工艺，添加型材，以降低构造分量，减少焊缝数量、简化焊接工艺，添加构造件的强度和刚性。构造件的强度和刚性。 对外形比较复杂的部分，还可以选用铸钢件、锻件或冲压件对外形比较复杂的部分，还可以选用铸钢件、锻件或冲压件来焊接。来焊接。第二节第二节 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计一、焊缝的布置一、焊缝的布置 合理的焊缝位置是焊接构造设计的关键，合

30、理的焊缝位置是焊接构造设计的关键，与产质量量、消费率、本钱及劳动条件亲密相与产质量量、消费率、本钱及劳动条件亲密相关。其普通工艺设计原那么如下：关。其普通工艺设计原那么如下：(1) 焊缝布置应尽量分散焊缝布置应尽量分散 焊缝密集或交叉，会呵焊缝密集或交叉，会呵斥金属过热，加大热影响斥金属过热，加大热影响区，使组织恶化。区，使组织恶化。 因此两条焊缝的间距普因此两条焊缝的间距普通要求大于三倍板厚，且通要求大于三倍板厚，且不小于不小于100 mm。(2) 焊缝的位置应尽能够对称布置焊缝的位置应尽能够对称布置 如下图的焊件，焊缝位置偏离截面中心，在同一侧。如下图的焊件，焊缝位置偏离截面中心，在同一侧

31、。由于焊缝的收缩，会呵斥较大的弯曲变形。应使焊缝由于焊缝的收缩，会呵斥较大的弯曲变形。应使焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。位置对称，焊后不会发生明显的变形。(3) 焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置 对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面和对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面和应力集中位置不应该布置焊缝。应力集中位置不应该布置焊缝。 大跨度的焊接钢梁：板坯的拼料焊缝应防止放在梁的中间。大跨度的焊接钢梁：板坯的拼料焊缝应防止放在梁的中间。(3) 焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集

32、中位置 对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面和对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面和应力集中位置不应该布置焊缝。应力集中位置不应该布置焊缝。 压力容器的封头应有不断壁段：如图压力容器的封头应有不断壁段：如图b应改为应改为e形状，使焊缝形状，使焊缝避开应力集中的转角位置。直壁段不小于避开应力集中的转角位置。直壁段不小于25 mm。(3) (3) 焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置 对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面对于受力较大、构造较复杂的焊接构件，在最大应力断面和应力集中位置不应该布置焊缝。和应力集中位置

33、不应该布置焊缝。 在构件截面有急剧变化的位置或锋利棱角部位：那么易产在构件截面有急剧变化的位置或锋利棱角部位：那么易产生应力集中，应防止布置焊缝。例如图生应力集中，应防止布置焊缝。例如图c c应改为应改为f f的形状。的形状。 (4) (4) 焊缝应尽量避开机械加工外表。有些焊接构造是一焊缝应尽量避开机械加工外表。有些焊接构造是一些零件，需求进展机械加工，如焊接轮毂、配管件、焊接支些零件，需求进展机械加工，如焊接轮毂、配管件、焊接支架等。架等。 焊缝位置的设计应尽能够间隔已加工外表远一些，如图焊缝位置的设计应尽能够间隔已加工外表远一些，如图c、d。 (5) 焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要

34、思索到有足焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要思索到有足够的操作空间。够的操作空间。 如图如图a、b、c所示的内侧焊缝，焊接时焊条无法伸入。所示的内侧焊缝，焊接时焊条无法伸入。假设必需焊接，只能将焊条弯曲，但操作人的视野被遮挡着，假设必需焊接，只能将焊条弯曲，但操作人的视野被遮挡着，极易呵斥缺陷。因此应改为极易呵斥缺陷。因此应改为d、e、f所示的设计。所示的设计。 (5) 焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要思索到有足够的焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要思索到有足够的操作空间。操作空间。 埋弧焊构造要思索接头处在施焊中存放焊剂和熔池坚持问题。埋弧焊构造要思索接头处在施焊中存放焊剂和熔池坚持

35、问题。 (5) 焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要思索到有足够的焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要思索到有足够的操作空间。操作空间。 点焊与缝焊应思索电极伸入方便点焊与缝焊应思索电极伸入方便(图图4-44)。二、接头方式的选择与设计二、接头方式的选择与设计 接头方式应根据构造外形、强度要求、接头方式应根据构造外形、强度要求、工件厚度、焊后变形大小、焊条耗费量、坡工件厚度、焊后变形大小、焊条耗费量、坡口加工难易程度、焊接方法等要素综合思索口加工难易程度、焊接方法等要素综合思索决议。决议。 1 1接头方式接头方式 焊接碳钢和低合金钢常用的接头方式：焊接碳钢和低合金钢常用的接头方式：对接接头对接

36、接头T T形接头形接头角接接头角接接头搭接接头搭接接头 对接接头受力比较均匀，是最常用的接头方式，重要的受对接接头受力比较均匀，是最常用的接头方式，重要的受力焊缝应尽量选用。力焊缝应尽量选用。 角接接头与角接接头与T T形接头受力情况都较对接接头复杂，但接头形接头受力情况都较对接接头复杂，但接头成直角或一定角度衔接时，必需采用这种接头方式。成直角或一定角度衔接时，必需采用这种接头方式。 搭接接头因两工件不在同一平面，受力时将产生附加弯搭接接头因两工件不在同一平面，受力时将产生附加弯矩，而且金属耗费量也大，普通应防止采用。但搭接接头不矩，而且金属耗费量也大，普通应防止采用。但搭接接头不需开坡口，装配时尺寸要求不高，对某些受力不大的平面联需开坡口，装配时尺寸要求不高，对某些受力不大的平面联接与空间构架，采用搭接接头可节省工时。接与空间构架，采用搭接接头可节省工时。