焊接接头应力分布ppt课件.ppt

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1、焊工技师、高级技师培训10-4焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布在焊件需连接的部位，用焊接方法制造而成的接头称为焊接接头，一般简称接头。焊接接头本身的力学性能不均匀、焊接接头部位所受工作应力分布不均匀，是造成接头破坏的主要原因。焊接接头工作应力分布在焊件需连接部位，用焊接方法制造而成的接头称为焊接接头，一般简称接头。接头是焊接结构的重要组成部分。通过对大量焊接结构失效事故的分析表明，接头部位往往是结构破坏的起点。造成这种情况的原因是多方面的，归纳起来主要有两点：焊接接头本身的力学性能不均匀；接头部位所受工作应力分布不均匀。因此，研究焊接接头的性能特征和应力分布规律，对提

2、高焊接结构的使用可靠性具有十分重要的意义。焊接接头工作应力分布焊接接头的类型一、焊接接头的组成二、焊缝的基本形式三、焊接接头的基本形式焊接接头工作应力分布一、焊接接头的组成焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区、母材组成图2-1熔焊焊接接头的组成对接接头的断面图搭接接头的断面图焊接接头工作应力分布影响焊接接头性能的主要因素焊接接头是一个成分、组织和性能都不均匀的连接体。此外，焊接接头因焊缝的形状和布置的不同，将会产生不同程度的应力集中。所以，不均匀性和应力集中是焊接接头的两个基本属性。影响焊接接头性能的主要因素有以下两个方面：力学方面因素：接头形状的不连续性(余高、接头错边)、

3、焊接缺陷（未焊透、裂纹）、残余应力和残余变形等。材质方面因素：焊接热循环所引起的组织变化、焊接材料引起的焊缝化学成分的变化、焊后热处理所引起的组织变化以及矫正变形所引起的加工硬化等。焊接接头工作应力分布二、焊接接头的不均匀性及其力学行为㈠热影响区的力学性能1.强度和塑性焊接接头工作应力分布2.韧性焊接接头工作应力分布㈡焊缝金属的力学性能焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布影响焊接接头性能的主要因素残余应力组织成分不同焊趾及咬边热影响区焊缝金属缺陷：裂纹、未焊透、气孔、夹渣裂纹、脆化应力集中角变形错边错边应力集中焊接接头工作应力分布二、焊缝的基本形式对接

4、焊缝角焊缝焊缝的形式应根据焊件的厚度、工作条件、受力情况等因素进行选择。焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接焊缝和角焊缝是焊缝的基本形式。焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布对接焊缝对接焊缝的接头可采用卷边、平对接或加工成各种形式的坡口。对接焊缝开坡口的目的，是为了确保接头的质量，同时也从经济效益考虑。坡口形式的选择取决于板材厚度、焊接方法和工艺过程。通常必须考虑以下几个方面：1）可焊到性或便于施焊；2）降低焊接材料的消耗量；3）坡口易加工；4）减少或控制焊接变形。焊接接头工作应力分布上面只是列举了选择坡口的一般规则，具体选择时，则需要根据具体情况综合考虑。例如，从节约焊接

5、材料出发，U形坡口较V形坡口好，但加工费用高；双面坡口明显地优于单面坡口，同时焊接变形小。双面坡口焊接时需要翻转焊件，增加了辅助工时，所以在板厚小于25mm时，一般采用V形坡口。受力大而要求焊接变形小的部位应采用U形坡口。利用焊条电弧焊焊接6mm以下钢板时，选用I形坡口就可得到优质焊缝；用埋弧自动焊焊接14mm以下的钢板，采用I形坡口也能焊透。焊接接头工作应力分布对接焊缝坡口角度的大小与板厚和焊接方法有关，其作用是使电弧能深入根部使根部焊透。坡口角度越大，焊缝金属量越多，焊接变形也会增大，一般坡口角度选60°左右。采用根部间隙是为了保证焊缝根部能焊透，一般情况下，坡口角度小，

6、需要同时增加根部间隙；根部间隙较大时，又容易烧穿，为此，需要采用钝边防止烧穿。根部间隙过大时，还需要加垫板。焊接接头工作应力分布对接焊缝的典型坡口形式焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布角焊缝角焊缝按其截面形状可分为平角焊缝、凹角焊缝、凸角焊缝和不等焊脚角焊缝。各种截面形状角焊缝的承载能力与载荷性质有关。静载时，如母材金属塑性良好，则角焊缝的截面形状对承载能力没有明显影响；动载时，凹角焊缝比平角焊缝的承载能力高，凸角焊缝的承载能力最低。不等腰角焊缝，长边平行于载荷方向时，承受动载效果好。焊接接头工作应力分布角焊缝截面形状及其计算断面KKaKKaKKaKKa焊接接头工作应力

7、分布焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布为了提高焊接效率、节约焊接材料、减小焊接变形，当板厚大于13mm时，可以采用开坡口的角焊缝。在等强度条件下，坡口角焊缝的焊接材料消耗量仅为普通角焊缝的60%。焊接接头工作应力分布三、焊接接头的基本形式焊接接头的基本形式有四种：对接接头、搭接接头、T形接头和角接接头。对接接头：两焊件表面构成大于或等于135°、小于或等于180夹角，即两板件相对端面焊接而形成的接头。对接接头从强度角度看是比较理想的接头形式，也是广泛应用的接头形式之一。常见的对接接头的焊缝轴线与载