焊件是不可拆卸的連接,。將需要連接的兩個金屬零件局部加熱并填充熔化金屬,,或通過加壓等方式熔合在一起,焊接熔合處即焊縫,。
焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(重量輕,、連接可靠、工藝和設(shè)備簡單等,。
1)與鑄造結(jié)構(gòu)相比,,焊接結(jié)構(gòu)重量輕,結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度大,。由于不需要成型,,制造周期短,成本低,,小批量時優(yōu)勢更加突出,;
2)與鉚接和螺栓結(jié)構(gòu)相比,,該結(jié)構(gòu)無縫隙,易于防腐,。此外,,由于不需要附件,結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,。
焊接結(jié)構(gòu)對焊接質(zhì)量要求很高,,保證焊接質(zhì)量是采用焊接結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。
有三種方法可以保證或提高焊接質(zhì)量:1)材料:選材的重要條件之一是可焊性,。碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.22%,,可焊性好;
2)工藝:工藝包括前處理,、后處理和焊接工藝,,不銹鋼非標(biāo)定制 ,其中焊接技能是決定性因素,。
3)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)影響因素主要是焊縫的承載形式,、尺寸、是否有利于焊接工藝的實施等,。
焊件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范:1)幾何連續(xù)性準(zhǔn)則:
焊縫及其影響區(qū)的強度,,尤其是其動載荷強度,一般低于周圍材料,,往往具有內(nèi)應(yīng)力,。因此,焊縫應(yīng)盡可能設(shè)置在應(yīng)力水平較低的區(qū)域,。
舉例來說:避免在幾何形狀突變處設(shè)置焊縫(因為這里的應(yīng)力集中),;
焊縫兩側(cè)有時無法保證幾何形狀的連續(xù)性,常見的是板厚不同,。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)保留過渡結(jié)構(gòu),,以減少幾何形狀的突變。
工程應(yīng)用實例:
(1)焊接不同板厚時,,留有過渡結(jié)構(gòu),,減少幾何形狀的突變;
(2)焊接壓力容器時(曲率突變點,,應(yīng)力集中嚴(yán)重,,也是高應(yīng)力區(qū),不宜設(shè)置焊縫),,封頭在離焊接處一定距離的區(qū)域彎曲,,使焊縫處不再有曲率突變;
(3)焊接不同厚度的管道時,,盡量錯開焊縫,,避免圓周焊縫,。
2)避免焊縫重疊的原則:
復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接往往會遇到多個焊縫交叉重疊的問題,焊縫交叉剛度大,,結(jié)構(gòu)翹曲嚴(yán)重,,從而增加焊縫的內(nèi)應(yīng)力。結(jié)構(gòu)多次過熱,,材料性能下降,,容易出現(xiàn)裂紋。這將導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)承載力下降,,因此應(yīng)避免焊縫的交叉重疊,。