1、A,1,在設(shè)計(jì)焊縫尺寸大小及其接頭形式時(shí)，首先要確定是工作焊縫還是聯(lián)系焊縫。,1、考慮焊縫性質(zhì),工作焊縫：與被連接的元件是串聯(lián)的，它承擔(dān)著傳遞全部載荷的作用，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)就會失效，其應(yīng)力稱為工作應(yīng)力。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,2,工作焊縫必須進(jìn)行焊縫強(qiáng)度計(jì)算； 聯(lián)系焊縫則需考慮經(jīng)濟(jì)性而減小、減短焊縫； 具有雙重性的焊縫，既有工作應(yīng)力又有聯(lián)系應(yīng)力，則只計(jì)算工作應(yīng)力，而不考慮聯(lián)系應(yīng)力；,聯(lián)系焊縫：焊縫與被連接件是并聯(lián)的，它傳遞很小的載荷，主要起元件之間的相互聯(lián)系的作用，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會立即失效，其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,3,2、焊接接頭形式選擇,焊接接頭形式可以分為：對接接頭； 搭

2、接接頭； T形接頭； 角接接頭。,焊縫設(shè)計(jì)原則,不同的接頭形式承載能力和應(yīng)力分布情況不同。,A,4,(1)對接接頭：兩焊件同在一個(gè)平面上焊接而成的接頭。,特點(diǎn)：應(yīng)力集中相對較小，能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷。注意：板厚不同,應(yīng)將厚板削薄后對接。L3 （2-1）,L,2,1,2,1,L/2,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,5,(2)搭接接頭：兩焊件相互錯(cuò)疊，在焊件端頭進(jìn)行焊接的接頭。,特點(diǎn)：應(yīng)力分布不均勻，疲勞強(qiáng)度較低； 焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對接接頭簡單； 橫向收縮量比對接接頭?。?適用于被焊結(jié)構(gòu)的狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,6,(3)T形接頭：兩焊件相互垂直，在交角處進(jìn)行焊接的接

3、頭。,特點(diǎn)：應(yīng)力分布不均勻，雖然承載能力低，但能承受各種方向的力和力 矩，是比較理想的焊接接頭形式。,注意：T形接頭應(yīng)避免采用單面角焊縫。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,7,(4)角接接頭：兩焊件邊緣相互垂直，在頂端邊緣上進(jìn)行焊接的接頭。角接接頭常用于箱形結(jié)構(gòu)，常用的角接頭如下圖：,特點(diǎn)：承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,8,(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度。,3、坡口的設(shè)計(jì),以對接Y形坡口為例： 坡口角度：3560，太大增加加工余量、焊接成本和變形； 鈍邊高度p：需要熔透時(shí)一般為13mm； 根部間隙b：保證鈍邊熔透，一般24mm，過大容易形成虛焊； 坡口深

4、度H：根據(jù)需要的焊縫厚度來設(shè)定。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,9,(2)坡口形式： 對接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對或加工成V形、X形、K形和U形等。 方形對接：無間隙適合于板厚小于3mm；有間隙或帶墊板的對接適合于厚小于16 mm。加工的經(jīng)濟(jì)性最好。,單面V型：適合于板厚在16mm左右； 雙面V型：適合于板厚在在32mm以下； 單面U型：加工難度增加，但比單V型坡口節(jié)省焊接材料； 雙面U型：加工難度增加，但比雙V型坡口節(jié)省焊接材料；,卷邊焊縫,I形坡口,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,10,角焊縫的坡口形式主要有以下3種：,根據(jù)受力情況決定是否需要焊透： 圖a為不開坡口的焊縫，加工的經(jīng)濟(jì)性最好； 對于較厚的板，可

5、采用圖b所示K形坡口，這樣做比不開坡口用大尺寸的角焊縫經(jīng)濟(jì)，而且疲勞強(qiáng)度高； 對要求完全焊透的丁字接頭，采用半V形坡口從一面焊，焊后清根焊滿，如圖c，比采用K形坡口施焊可靠。,a,b,c,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,11,經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選擇合理的接頭和坡口，減少焊材的填充量，提高焊接效率。 考慮坡口加工：優(yōu)先選擇便于加工的坡口，如V形、X形。U形和雙U形坡口，加工相對困難。 避免焊接缺陷：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生焊接缺陷。比如：坡口角度過大，致使焊接熱輸入大，工件變形；鈍邊過高，不能完全熔透，殘留的鈍邊即成了缺陷源。,焊縫設(shè)計(jì)原則,(3)坡口設(shè)計(jì)原則：,A,12,(1)對接焊縫

6、的有效厚度S如下圖：,4、焊縫大小的的設(shè)計(jì),S根據(jù)焊縫強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性； 重要焊縫應(yīng)當(dāng)采取等強(qiáng)原則，S=(較薄板厚) 。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,13,(2)角焊縫的焊腳尺寸K的設(shè)計(jì),說明：隨著h/k比率的增加，焊縫承受橫向應(yīng)力的能力相應(yīng)增加，直到比 率為2.75為止。,等邊角焊縫：a=0.707K,非等邊角焊縫：,根據(jù)有效截面大小選擇焊腳尺寸。焊腳尺寸K與焊縫有效截面大小a的關(guān)系如下圖：,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,14,焊腳尺寸K與板厚：,如圖雙面等邊角焊縫： 若12，則a1+a21 即0.707(K1+K2)1,美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會AISC-1.17.6規(guī)定： 厚度小于1/4寸（6.35mm）的材料，沿端邊起最大K可以與材料厚度相等； 厚度等于或大于1/4寸的材料，沿端邊起最大垂直K比材料厚度要小1/16 寸（1.6mm），在圖紙上特別規(guī)定要求焊縫獲得全厚度焊縫高的除外。,焊縫設(shè)計(jì)原則,A,15,焊縫設(shè)計(jì)原則,最小焊