焊接结构第一章焊接结构的基础知识

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1、2021/9/3012021/9/301北京铁路局石家庄职工培训基地主讲：邢建章职称：工程师E-maiI:xingjz55@sohu.com第一章焊接结构的基础知2021/9/3022021/9/302第一章焊接结构的基础知【能力目标】理解焊接结构的特点和工作条件，能识读焊接结构图、识别焊接接头基本形式和焊缝形式，初步认识焊接结构生产工艺过程。【内容提示】本章内容包括焊接接头的组成、基本形式及焊缝的基本形式，焊接结构的应用和有关技术特点等。结合能力目标要求，通过机械零部件焊接、容器焊接、船舶焊接以及梁柱焊接等典型实例，对焊接结构基本

2、构件的概念、结构特点、工作条件进行简要地分析和讨论．同时介绍焊接接头和焊接生产工艺过程的基本知识。2021/9/3032021/9/303第一节焊接接头的基本知识一、焊接接头的组成焊接熔焊接头由焊缝金属、熔合区、热影响区和母材金属组成，如图l-1-l所示。焊缝金属是焊接时填充的金属材料与母材金属熔化结晶所形成的结合部分，其组织和性能不同于母材金属，化学成分也不同于母材金属；熔合区是焊缝金属与母材金属交接的过渡区，母材金属处于半熔化状态，熔合区的组织和性能不同于母材金属；热影响区是受焊接热循环影响，但没有熔化，固态母材金属的组织和性能

3、发生变化的区域。可见，焊接接头是一个成分、组织和性能等具有多样性的不均匀体。2021/9/3042021/9/304图1-1-1焊接接头的组成1-焊缝金属2-熔合区3-热影响区4-母材金属2021/9/3052021/9/305影响焊接接头性能的主要因素如图1-1-2所示，可归纳为力学和材质两个方面。力学方面，如接头形状的改变(角变形和错边等)、焊接缺陷(如未焊透、裂纹、气孔、夹渣等)、残余应力和残余变形等都是产生应力集中的根源；材质方面，主要是指焊接热循环所引起的组织变化、焊后热处理和焊接残余变形的矫正等。焊接接头因焊缝的形状和布

4、局不同，将会产生不同程度的应力集中。2021/9/3062021/9/306图1-1-2影响焊接接头性能的主要因素2021/9/307二、焊接接头的基本形式决定焊接接头形式的因素有焊接方法、焊接位置、焊接条件、焊接结构的形式和几何尺寸等，其中，焊接方法是决定焊接接头形式的主要依据，电弧焊和电阻焊是两种常用的焊接方法。手弧焊机电阻焊2021/9/3081．电弧焊接头电弧焊接头的基本形式见表1-1-1。(1)对接接头对接接头是两焊件表面构成l35°～l80°夹角的接头，见表1-1-1中1～6。对接接头受力状况良好，应力集中程度较轻，材料

5、消耗少，能承受较大的静载荷和动载荷，是应用最多的比较理想的接头形式，但对接板边缘加工及装配要求较高。2021/9/309(2)T形(十字)接头T形(十字)接头是一工件的端面与另一工件表面构成直角或近似直角的接头，见表1-1-l中7～12。这种接头有多种类型(焊透或不焊透、开坡口或不开坡口)，可承受各种方向的力和力矩。1)开坡口的T形(十字)接头是否能焊透要看坡口的形状和尺寸。这类接头适用于承受动载荷的结构。2)不开坡口的T形(十字)接头通常是不焊透的。2021/9/3010(3)搭接接头搭接接头是把两焊件部分重叠形成的接头，见表1-

6、1-1中l3～14。搭接接头的应力分布不均匀，疲劳强度较低，不是理想的接头形式。但由于其焊接准备和装配工作简单，在结构中仍然得到广泛的应用。2021/9/3011(4)角接接头角接接头是两焊件端部构成30°～l35°夹角的接头，见表1-l-l中l5～18，多用于箱形构件。2021/9/3012(5)端接接头端接接头是两焊件重叠放置或两焊件表面之间构成不大于30°夹角的端部接头，见表1-1-1中l9，这种接头不是主要的受力焊缝，常用于焊接结构间不受力的连接，多用于密封。2021/9/30132．电阻焊接头电阻焊接头是在热(电阻热)和机

7、械压力联合作用下，通过金属原子间的结合形成的熔核、焊缝或对接接头。如图l-1-3所示为电阻焊原理图，将焊件压紧在两电极之间，施加电极压力后，电阻焊变压器向焊接区通以强大的焊接电流，在电阻热的作用下，使两焊件接触点达到连接的目的。电阻焊生产效率高，接头性能安全可靠，广泛应用于航空航天、电子、汽车、家用电器等行业。电阻焊2021/9/30142021/9/3014(1)对焊接头用于各种杆件和板件的连接，对焊的连接面一般垂直于构件的中心线，且尽可能具有相同的结构形式和面积，若采用特殊的夹紧装置也可互成一定角度。图l-1-4a所示是轮圈对焊

8、接头；图1-1-4b所示是锚链对焊接头。图1-1-4电阻焊接头形式a)轮圈对焊接头b)锚链对焊接头2021/9/301515(2)点焊接头通常用于两板或三板的搭接，如图1-1-4c所示。搭接板的板厚取决于材料的种类和点焊机的功率，搭接