對接焊縫的構(gòu)造和計算.ppt

1、1,3.3 對接焊接的構(gòu)造和計算,對接焊縫的焊件為了保證焊透常需做成坡口，故又叫坡口焊縫。對接焊縫的坡口形式有直線形(不切坡口)、半V形(單邊V形)、全V形、雙V形(X形)、U形、K形等等，如下圖所示，其中圖(a)、(b)、(c)、(e)均可考慮在下面加墊板(g)。坡口形式和尺寸(間隙b、鈍邊p和坡口角等)的選擇沒有一成不變的模式，應(yīng)根據(jù)板厚、施工條件(設(shè)備條件、采用手工焊或自動焊、焊件是否能翻身、選用的焊接參數(shù)等)具體情況而定，主要目的是為了既要保證焊透，又要盡量減少焊縫金屬和使施工方便。,一、對接焊縫的構(gòu)造要求,2,當(dāng)焊件厚度很小(手工焊6mm，埋弧焊l0mm)時，可用直邊縫。對于一般厚度

2、的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和根部間隙b共同組成一個焊條能夠運轉(zhuǎn)的施焊空聞，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚的焊件(t20mm)，則采用U形、K形和X形坡口。對于V形縫和U形縫需對焊縫根部進行補焊。,3,在對接焊縫的拼接處，當(dāng)板寬或板厚不同時，為使截面和緩過渡以減小應(yīng)力集中，應(yīng)將板寬或板厚切成斜面，且坡口形式應(yīng)根據(jù)較薄焊件厚度確定。試驗證明，只要斜度不大于14，則其疲勞強度與等寬等厚的情況相差不大。故規(guī)范規(guī)定：當(dāng)焊件的寬度不同或厚度在一側(cè)相差4mm以上時，應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1：2.5的斜角，但對直接承受動力荷載且需驗算疲勞

3、的結(jié)構(gòu)，圖中斜角坡度不應(yīng)大于1：4。,4,在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，這些缺陷對承載力影響極大，故凡要求等強的對接焊縫施焊時應(yīng)設(shè)置引弧板和引出板（常常簡述為引弧板），焊后將它割除。當(dāng)無法采用引弧(出)板施焊時，允許不設(shè)置引弧(出)板，此時可令焊縫計算長度等于實際長度減2t(此處t為較薄焊件厚度)。,5,二、對接焊縫的計算,1.對接焊縫受軸心力作用,式中 N軸心拉力或壓力； lw 焊縫的計算長度。施焊時，焊縫兩端設(shè)置引弧板和引出板時，等于焊縫的實際長度；無引弧板和引出板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去2t； t在對接接頭中連接件的較小厚度；在T形接頭中為腹板厚度； 對接焊縫的抗拉

4、、抗壓強度設(shè)計值,6,由于三級焊縫的抗拉強度比母材低。故當(dāng)設(shè)置引弧板和引出板時，只有三級焊縫才需按上式進行抗拉強度驗算。 如果用直縫不能滿足抗拉強度要求時，可采用如圖 (b)所示的斜對接焊縫。計算表明，焊縫與作用力N的夾角滿足 時，斜焊縫長度的增加能抵消抗拉強度的不足，可不再進行驗算 。,7,2. 對接焊縫承受彎矩和剪力的共同作用,（a）所示是對接接頭受到彎矩和剪力的共同作用，由于焊縫截面是矩形，正應(yīng)力與剪應(yīng)力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應(yīng)分別滿足下列強度條件：,(b)所示是工字形截面粱的對接焊縫接頭，除應(yīng)分別按上式驗算最大正應(yīng)力和剪應(yīng)力外，對于同時受有較大正應(yīng)力和較大剪應(yīng)力的腹板與翼

5、緣交接點處，還應(yīng)按下式驗算折算應(yīng)力：,8,(a)矩形截面；(b)工字形截面,當(dāng)軸心力與彎矩、剪力共同作用時，焊縫的最大正應(yīng)力應(yīng)為軸心力和彎矩引起的應(yīng)力之和，剪應(yīng)力、折算應(yīng)力仍按上式驗算,3.承受軸心力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫,9,【例1】,驗算兩鋼板的對接焊縫的強度。板寬為500mm，厚12mm，軸心拉力的設(shè)計值N=1100kN。鋼材為Q235-BF，手工焊，焊條為E43型，三級焊縫，施焊時不用引弧板。,【解】,直縫連接其計算長度lw500-212=476mm。焊縫正應(yīng)力為：,不滿足要求，改用斜對接焊縫，取截割斜度為1.5:l，即 =56。斜縫計算長度lw500/sin-212=579mm。故此時焊縫正應(yīng)力為：,10,剪應(yīng)力為：,這就說明當(dāng) 時，焊縫強度能夠保證，可不必計算。,若不采用斜對接焊縫，可考慮加引弧板，這時直縫計算長度lw500mm。焊縫正應(yīng)力為：,滿足要求,11,【例2】,計算工字形截面牛腿與鋼柱連接的對接焊縫強度(圖3-3-6)。F=550kN(設(shè)計值)，偏心距e=300mm。鋼材為Q235-BF，焊條為E43型，手工焊。三級焊縫。上、下翼緣加引弧板施焊。,【解】 因有引弧板，對接焊縫的計算截面與牛腿的截面相同，因而,12,V=F=550KN, M=Fe=550