1、焊件的選材原則和結(jié)構(gòu)工藝性,焊件的選材原則 焊件的結(jié)構(gòu)工藝性 焊接方法的選擇,一、焊件的選材原則,定義： 即對(duì)焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇。,一、焊件的選材原則,1.在滿足使用性能要求的前提下，首先選擇焊接性較好的材料。 優(yōu)先選用低碳鋼、普通低合金鋼（價(jià)低、工藝簡(jiǎn)單、可焊性好） 低合金高強(qiáng)度鋼（強(qiáng)度高，焊接性好、加工性好，減輕材料重量）,一、焊件的選材原則,2.考慮輔助工藝的可行性 中高碳鋼、屈服強(qiáng)度s400MPa的合金結(jié)構(gòu)鋼： c高，焊接性差，焊前預(yù)熱，焊后緩冷，以減小因其塑、韌性不好而產(chǎn)生開(kāi)裂的傾向。 考慮實(shí)際生產(chǎn)中有無(wú)預(yù)熱和緩冷的條件。,一、焊件的選材原則,3.注意所選材料與焊接方法要相匹配 低

2、碳鋼、低合金鋼：熔焊、壓焊等各種焊接方法； 高溫下易氧化材料（Al, Mg, Ti等）：惰性氣體保護(hù)氣氛下焊接，eg: 氬弧焊,一、焊件的選材原則,4.盡量選擇同一種材料焊接 焊接材料不一致，則材料強(qiáng)度、性能不一致，使得焊接工藝變得復(fù)雜。 必須采用異種材料焊接時(shí)，要選擇熔點(diǎn)、力學(xué)性能和抗氧化性差異小的材料。 焊接工藝措施按焊接性較差的材料進(jìn)行。,一、焊件的選材原則,5.盡量選用型材，如工字鋼，角鋼，槽鋼等。 使用型材可減少焊縫數(shù)量，簡(jiǎn)化焊接工藝，增加結(jié)構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度。 實(shí)際生產(chǎn)中重要焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇，已在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定好了，可查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或手冊(cè)。,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,定義：指焊接的結(jié)構(gòu)對(duì)

3、焊接工藝的適應(yīng)性。 基本原則：在滿足焊件工作要求的前提下，力求使焊件結(jié)構(gòu)便于焊接操作和有利于減小焊接應(yīng)力和變形。 考慮因素：焊縫布置、焊接的接頭形式等,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 1.盡量選擇平焊。 焊縫類型：平焊、橫焊、立焊、仰焊 圖4.12 平焊：操作最方便，焊縫接頭質(zhì)量最好。,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 2. 盡量減少焊縫數(shù)量和焊縫的填充金屬。 結(jié)合焊件選材原則一起考慮。多采用型鋼，減少焊縫數(shù)量，簡(jiǎn)化焊接工藝，減輕結(jié)構(gòu)重量，增加構(gòu)件強(qiáng)度和剛度，不易變形。 圖4.13,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 3.焊縫位置應(yīng)便于操作。 焊條電弧焊：考慮焊條操作位置，保證足夠

4、 的焊接操作空間。 點(diǎn)焊或縫焊：考慮電極的安放位置，留出電極方便深入的空間。 圖4.14，圖4.15,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 4.避免密集和交叉的焊縫 焊接接頭處嚴(yán)重過(guò)熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化，晶粒粗大，并使焊接應(yīng)力增大。 圖4.16,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 5.盡可能使焊縫對(duì)稱布置 焊縫對(duì)稱可使各焊縫產(chǎn)生的焊接變形在一定程度上相互抵消，焊后不會(huì)發(fā)生明顯的彎曲變形。 圖4.17,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 6.焊縫應(yīng)避開(kāi)或遠(yuǎn)離焊件的最大應(yīng)力部位，尤其是應(yīng)力集中部位。 焊接接頭存在殘余應(yīng)力和焊接缺陷，往往是焊接結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。 圖4.18,二、焊件的結(jié)

5、構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 7. 焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)零件的加工表面 有些表面要求較高的精度，需進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工，則焊縫應(yīng)遠(yuǎn)離這些位置。 附圖1,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊縫的選擇原則 8. 應(yīng)避免構(gòu)件截面的突變，在截面變化的地方應(yīng)平緩過(guò)渡。 焊縫在轉(zhuǎn)角處尤其是尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此截面突變處應(yīng)有一定斜度或圓角實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡，并把焊縫安放在薄板一側(cè)。 另外，焊縫端部應(yīng)避免銳角。附圖1,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接接頭形式的選擇 常見(jiàn)焊接接頭形式：對(duì)接、搭接、角接、T形接頭（圖4.20） 接頭形式的選擇應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的形狀、使用要求和焊接生產(chǎn)工藝而定。,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接接頭形式的選擇 1.對(duì)接接頭

6、 應(yīng)力分布均勻，接頭質(zhì)量容易保證，靜載和動(dòng)載作用下都有很高的強(qiáng)度，應(yīng)用最廣。 對(duì)下料尺寸精度和裝配要求較高。 重要受力焊縫應(yīng)盡量采用對(duì)接。 eg:鍋爐，壓力容器，船體等結(jié)構(gòu)的受力焊縫,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接接頭形式的選擇 2.搭接接頭 薄板焊件接頭的基本形式。 焊前準(zhǔn)備簡(jiǎn)便，裝配時(shí)要求不高。 焊件不在同一平面，受力時(shí)將產(chǎn)生附加彎矩接頭強(qiáng)度低，而且耗材多，一般少用。 電阻點(diǎn)、縫焊接頭多用搭接接頭。 受力不大的平面聯(lián)結(jié)與空間構(gòu)架，房屋、橋梁等的桁架結(jié)構(gòu)。,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接接頭形式的選擇 3.角接接頭 只起連接作用，不能用以傳遞工作載荷。 受力比對(duì)接接頭復(fù)雜，但接頭成一定角度連接時(shí)就得

7、選用。,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接接頭形式的選擇 4. T形接頭 接頭應(yīng)力分布較均勻 焊前準(zhǔn)備要求較高，操作時(shí)有特殊要求 船體結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,焊接坡口形式的選擇 開(kāi)坡口目的：對(duì)厚度較大工件，保證焊頭。 對(duì)重要結(jié)構(gòu)，當(dāng)板厚大于3mm時(shí)就要開(kāi)坡口。 選擇原則：根據(jù)板厚及焊接生產(chǎn)工藝，同時(shí)考慮坡口加工的可能性。 表4.7 焊條電弧焊常用焊縫坡口形式與標(biāo)注方法,二、焊件的結(jié)構(gòu)工藝性,厚薄板的對(duì)接過(guò)渡 厚薄差異較大的材料焊接時(shí)，截面變化突然，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，且兩者受力不均，易產(chǎn)生各種焊接缺陷。 斜坡過(guò)渡，使對(duì)接處的板厚基本一致。對(duì)接接頭過(guò)渡形式分為單面斜邊和雙面斜邊兩種。附圖2,三、焊接方法的選擇,考慮因素： 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、材料的焊接性、各種焊接方法的適用范圍、焊接接頭的質(zhì)量，實(shí)際的生產(chǎn)條件，技術(shù)水平等。 目標(biāo)：最經(jīng)濟(jì)、最方便、生產(chǎn)效率高且焊接接頭質(zhì)量好,三、焊接方法的選擇,低碳鋼、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：各種焊接方法 薄板輕型結(jié)構(gòu)，密封要求高：縫焊（eg:汽車油箱） 若無(wú)電阻焊設(shè)備，則氣焊、CO2氣體保護(hù)焊、焊條電弧焊、氬弧焊等 中等厚度工