焊接强度计算知识

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1、焊接强度计算知识各种焊接接头都有不同程度的应力集中，当母材具有足够的塑性时，结构在静开车破坏之前就有显著的塑性变形，应力集中对其强度无影响。例如，侧面搭接接头在加载时，如果母材和焊缝金属都有较好的塑性，其切应力的分布是不均匀的，见图29。继续加载，焊缝的两端点达到屈服点σs，则该处应力停止上升，而焊缝中段各点的应力因尚未达到σs，故应力随加载继续上升，到达屈服点的区域逐渐扩大，应力分布曲线变平，最后各点都达到σs。如再加载，直至使焊缝全长同时达到强度极限，最后导致破坏。36 什么是工作焊缝？什么是联系焊缝？焊接强度计算知识焊接结

2、构上的焊缝，根据其载荷的传递情况，可分为两种：一种焊缝与被连接的元件是串联的，承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝，见图30a、图30b，其应力称为工作应力。另一种焊缝与被连接的元件是并联的，仅传递很小的载荷，主要起元件之间相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，这种焊缝称为联系焊缝，见图30c、图30d，其应力称为联系应力。设计时，不需计算联系焊缝的强度，只计算工作焊缝的强度。37 举例说明对接接头爱拉（压）时的静载强度计算。全焊透对接接头的各种受力情况 见图31。图中F为接头所受的

3、拉（压）力，Q为切力，M1为平面内弯矩，M2为垂平面弯矩。受拉时的强度计算公式为                              F                     σt＝─── ≤〔σ′t 〕                            Lδ1                                F受压时的强度计算公式为 σα＝─── ≤〔σ′α〕                              Lδ1 式中   F——接头所受的拉力或压力（N）；       L——焊缝长度（c

4、m）；     δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；焊接强度计算知识      σ——接头受拉（σt）或受压（σα）时焊缝中所承受的应力（N/cm2）㈠〔σ′t 〕——焊缝受拉时的许用应力（N/cm2）〔σ′α 〕——焊缝受压时的许用应力（N/cm2）计算例题 两块板厚为5mm、宽为500mm的钢板对接焊在一起，两端受28400N的拉力，材料为Q235-A钢，试校核其焊缝强度。解：查表得〔σ′t 〕=14200N/cm2。   根据已知条件，在上述公式中，F=28400N，L=500mm=50cm，δ1=5mm=0.5cm，代入

5、计算为              F         28400σt＝───＝─────＝1136N/cm2＜14200N/cm2            Lδ1       50×0.5 ∴ 该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作安全。38 举例说明对接接头受剪切时的静载强度计算。受剪切时的强度计算公式为              Qτ=─── ≤〔τ′〕            Lδ1 式中 Q——接头所受的切力（N）；     L——焊缝长度（cm）；焊接强度计算知识   δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；    τ——接头焊

6、缝中所承受的切应力（N/cm2）；〔τ′〕——焊缝许用切应力（N/cm2）计算例题 两块板厚为10mm的钢板对接焊，焊缝受29300N的拉力，材料为Q235-A钢，试设计焊缝的长度（钢板宽度）。解：查表得〔τ′〕=9800N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，Q=29300N，δ1=10mm=1cm，代入计算为 Q           28400L≥──────＝──────＝2.99cm=29.9mm δ1〔τ′〕      1×9800 取L=30mm。即当焊缝长度（板宽）为30mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。 39

7、 举例说明对接接头受弯矩时的静载强度计算。受水平板面内弯矩的强度计算公式为 6M1σ= ──── ≤〔σ′t 〕δ1L2 受垂直板面内弯矩的强度计算公式为焊接强度计算知识 6M2σ= ──── ≤〔σ′t〕δ12L 式中   M1——水平板面内弯矩（N/cm2）；       M2——垂直板面弯矩（N/cm2）；       L——焊缝长度（cm）；      δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；σ——接头受弯矩作用时焊缝中所承受的应力（N/cm2）；〔σ′t〕——焊缝受弯时的许用应力（N/cm2）。计算例题 两块厚度相同钢板的

8、对接接头，材料为16MnR钢，钢板宽度为30mm，受垂直板面弯矩300000N·cm，试计算焊缝所需的厚度（板厚）。解：查表得〔σ′t〕=20100N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，M2=300000N·cm，L=300mm=30cm，代入计算为 取δ1=