§2-6焊縫及焊接接頭的形式和特點(diǎn)

一、焊縫的型式和特點(diǎn)焊縫是組成焊接接頭的主體部分，對(duì)接焊縫和角焊縫是焊縫的兩種最基本的型式一、焊縫的形式和特點(diǎn)T形接頭角焊縫搭接接頭角焊縫對(duì)接焊縫(2)坡口groove：根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，將焊件的待焊部位加工裝配成一定幾何形狀的溝槽。開坡口bevelling(oftheedge)：用機(jī)械、火焰或電弧等工藝方法加工坡口的過(guò)程.開坡口的目的：焊透坡口的類型卷邊坡口平對(duì)坡口V型坡口U型坡口X型坡口K型坡口（3）選擇坡口的原則、根據(jù)板厚和焊接方法選擇坡口，保證熔透。氣焊，手弧焊，自動(dòng)焊的熔透深度逐步增加，則板厚及鈍邊高度也可相應(yīng)增加。、焊接材料的消耗量：對(duì)于同樣厚度的焊接接頭，采用x型坡口比v型坡口能節(jié)省較多的焊接材料、電能和工時(shí)，構(gòu)件越厚節(jié)省越多。、可焊到性：它是選擇坡口型式的重要條件之一，一般地說(shuō)，要根據(jù)構(gòu)件能否翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)難易，或內(nèi)外兩側(cè)的焊接條件而定。對(duì)不能翻轉(zhuǎn)的和內(nèi)經(jīng)較小的容器，為了避免大量的仰焊及不能或不便從內(nèi)側(cè)施焊，都宜采用v型或u型坡口。、坡口加工：v型和x型坡口可用氣割或等離子切割，亦可用機(jī)械切割加工。但u型和雙u型坡口，一般需要刨邊機(jī)加工。、焊接變形：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛褪饺菀桩a(chǎn)生較大的焊接變形，如果坡口形勢(shì)適宜工藝合理，則可有效的減少焊接變形。3、其它焊縫型式PlugweldSlotweldEdgeweld;EdgejointSpotweld二、焊接接頭的型式及特點(diǎn)

焊接接頭的基本形式：1）對(duì)接接頭2)搭接接頭3)丁字（T型）接頭4)角接頭2、搭接接頭(lapjoint)（1）缺點(diǎn)：應(yīng)力集中大,受力狀態(tài)不好,疲勞強(qiáng)度低（2）優(yōu)點(diǎn)：對(duì)裝配的要求不高受力差，裝配要求簡(jiǎn)單。它的特點(diǎn)剛好和對(duì)接接頭相反，應(yīng)力分布很不均勻，疲勞強(qiáng)度低，但是它們的焊前準(zhǔn)備工作幾裝配要求卻很簡(jiǎn)單。你看它，下料時(shí)大一點(diǎn)，小一點(diǎn)，只要不過(guò)火對(duì)接頭性能就沒(méi)有太大的影響，正是因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)點(diǎn)，搭接接頭在某些對(duì)強(qiáng)度要求不高的結(jié)構(gòu)上應(yīng)用比較廣泛，如：大型貯罐的底板。（3）根據(jù)搭接接頭中角焊縫受力的方向可將其分為：

1）正面角焊縫(frontfilletweld)——與力的作用方向垂直的角焊縫；2）側(cè)面角焊縫(sidefilletweld)——與力的作用方向平行的角焊縫；（1）正面角焊縫的工作應(yīng)力分布在正面角焊縫的搭接接頭中力線彎曲較為嚴(yán)重，應(yīng)力分布很不均勻，根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以看出，在角焊縫的根部A點(diǎn)和焊趾B點(diǎn)都有較大的應(yīng)力集中，如圖2—27所示，其數(shù)值與許多因素有關(guān)，如焊趾B點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)就是隨角焊縫的斜邊與水平邊的夾角θ而變化的，減小其夾角θ和增大熔深焊透根部，可以降低應(yīng)力集中系數(shù)。由于搭接接頭的正面角焊縫與作用力偏心，所以承受拉力時(shí)接頭上產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，如下圖所示。為了減少?gòu)澢鷳?yīng)力，兩條正面角焊縫之間的距離應(yīng)不小于其板厚的4倍。（2）側(cè)面角焊縫的搭接接頭中的工作應(yīng)力分布用側(cè)面角焊縫連接的搭接接頭中其應(yīng)力分布更為復(fù)雜。在焊縫中既有正應(yīng)力又有切應(yīng)力，切應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度上的分布是不均勻的，當(dāng)受拉力P作用時(shí),沿側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度上切應(yīng)力分布如圖中qxa所示(qxa為單位長(zhǎng)度焊縫承受的切力）。

形成這種兩端應(yīng)力大，中間應(yīng)力小的主要原因，是因?yàn)榇罱影宀牟皇墙^對(duì)剛體，在受力時(shí)本身產(chǎn)生彈性變形所至。當(dāng)側(cè)面角焊縫的搭接接頭焊縫較長(zhǎng)時(shí)這種應(yīng)力分布的不均勻程度就更大，因此采用過(guò)長(zhǎng)的側(cè)面焊縫將使應(yīng)力集中增加，是不合理的。一般規(guī)范規(guī)定，側(cè)面焊縫長(zhǎng)度不得大于50k。3、丁字（十字）接頭

(cruciformjoint;

cross-shapedjoint)

丁字（十字）接頭是將相互垂直或近似垂直的被連接件用角焊縫連接起來(lái)的接頭特點(diǎn)：可以承受各個(gè)方向的力和力矩；有較大應(yīng)力集中丁字（十字）接頭在船體上的應(yīng)用非常廣泛，比如船的縱橫骨架、扶強(qiáng)材等。它的種類也較多，常見(jiàn)的如下圖所示。

丁字（十字）接頭的焊縫向母材過(guò)渡較劇烈，力線彎曲嚴(yán)重，應(yīng)力分布極不均勻，在焊縫跟部和趾部有較大的應(yīng)力集中。如圖所示。圖（a）是未開坡口的十字接頭中正面焊縫的應(yīng)力分布狀況。由于整個(gè)厚度沒(méi)有焊透，所以焊縫跟部應(yīng)力集中很大。在焊趾截面B-B上應(yīng)力分布也是不均勻的，B點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)的值隨角焊縫形狀而變，θ角減小應(yīng)力集中系數(shù)減小，焊角尺寸增大應(yīng)力集中系數(shù)也減小。圖（b）是開坡口并焊透的丁字（十字）接頭，這種接頭的應(yīng)力集中大大降低。圖（a）是最簡(jiǎn)單的角接頭，但承載能力差；圖（b）是采用雙面焊縫從內(nèi)部加強(qiáng)的角接頭，承載能力較大；圖（c）和（d）開坡口易焊透，有較高的強(qiáng)度，而且在外觀上具有良好的棱角，但要注意層狀撕裂問(wèn)題；圖（e）和（f）易裝配，省工時(shí)，是最經(jīng)濟(jì)的角接頭；圖（g）是保證接頭具有準(zhǔn)確直角的角接頭，并且剛性大，但角鋼厚度應(yīng)大于板厚；圖（h）是不合理的角接頭，焊縫多而且不易施焊。5、管接頭

指用管件組成的結(jié)構(gòu)中的焊接連接點(diǎn)，通常稱管節(jié)點(diǎn)。導(dǎo)管架導(dǎo)管架海洋平臺(tái)中的生活模塊T型管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)6、鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)

與鉚焊聯(lián)合接頭

（1）鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)既有焊接接頭，又有鉚接接頭的結(jié)構(gòu)稱為鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)為什么可以在焊接結(jié)構(gòu)的某些部位采用鉚接接頭？這是因?yàn)椋?）鉚接結(jié)構(gòu)有較高的止裂性2）鉚接接頭比焊接接頭的剛度小3）鉚接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)比某些焊接接頭的低4）鉚接接頭形成的內(nèi)應(yīng)力比焊接接頭低鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)吸取了鉚接和焊接兩種技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)鉚焊聯(lián)合結(jié)