钢结构的焊接培训课件.pptVIP

1.钢结构焊接连接特性 * 2.焊缝形式及缺陷 * 一、钢结构常用焊接方法 1.手工电弧焊 A、焊条的选择： 焊条应与焊件钢材相适应。 原理：利用电弧产生热量 熔化焊条和母材形 成焊缝。 焊接连接的特性 焊机 导线 熔池 焊条 焊钳 保护气体 焊件 电弧 * Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518) Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048) B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。 优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328) C、优、缺点 * （1）对接焊缝 正对接焊缝 （2）角焊缝 T型对接焊缝 斜对接焊缝 * 3. 焊缝位置 * 1.焊缝缺陷 * 外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸； 内部无损检验：检验内部缺陷。 内部检验主要采用超声 波，有时还用磁粉检验 荧光检验等辅助检验方 法。还可以采用X射线或 γ射线透照或拍片。 * * * * * 《钢结构工程施工及验收规范》规定： 焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级 和三级。 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合 三级质量标准。 一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。 * 详细参见表3-1，图3-13 一、焊接残余应力的分类及其产生的原因 1、焊接残余应力的分类 A、纵向焊接残余应力—沿焊缝长度方向; B、横向焊接残余应力—垂直于焊缝长度方向; C、沿厚度方向的焊接残余应力。 2、焊接残余应力产生的原因 （1）纵向焊接残余应力 * * 焊接过程是一个不均匀的加热和冷却过程，焊件上产生不均匀的温度场，焊缝处可达1600oC，而邻近区域温度骤降。高温钢材膨胀大，但受到两侧温度低、膨胀小的钢材限制，产生热态塑性压缩，焊缝冷却时被塑性压缩的焊缝区趋向收缩，但受到两侧钢材的限制而产生拉应力。对于低碳钢和低合金钢，该拉应力可以使钢材达到屈服强度。焊接残余应力是无荷载的内应力，故在焊件内自相平衡，这必然在焊缝稍远区产生压应力。 + - - 500oC 800oC 300oC 300oC 500oC 800oC 施焊方向 8cm 6 4 2 0 2 4 6 8cm - - - - - + + 产生的原因: 1、焊缝的纵向收缩，使焊件有反向弯曲变形的趋势，导致两焊件在焊缝处中部受拉，两端受压； 2、焊接时已凝固的先焊焊缝，阻止后焊焊缝的横向膨胀，产生横向塑性压缩变形。焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受先焊焊缝的限制而产生拉应力，而先焊焊缝产生压应力，因应力自相平衡，更远处焊缝则产生拉应力；应力分布与施焊方向有关。 以上两种应力的组合即为，横向焊接残余应力。 * * (a) 焊缝纵向收缩 时的变形趋势 - + - (b) 焊缝纵向收缩 时的横向应力 x y + - + 施焊方向 (c) 焊缝横向收缩 时的横向应力 x y - + - + (d) 焊缝横向 残余应力 y x 不同施焊方向下,焊缝横向收缩时产生的横向残余应力: - + + 施焊方向 (e) - + - 施焊方向 ( f ) x y y x 在厚钢板的焊接连接中，焊缝需要多层施焊，焊接时沿厚度方向已凝固的先焊焊缝，阻止后焊焊缝的膨胀，产生塑性压缩变形。焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受先焊焊缝的限制而产生拉应力，而先焊焊缝产生压应力，因应力自相平衡，更远处焊缝则产生拉应力。因此，除了横向和纵向焊接残余应力σx,σy 外，还存在沿厚度方向的焊接残余应力σz，这三种应力形成同号(受拉)三向应力，大大降低连接的塑性。 * - + - 321 σx σy σz 1、对结构静力强度的影响 * f + - - b fy + - - b fy Ny Ny 因焊接残余应力自相平衡，故： 当板件全截面达到fy，即N=Ny时： 结论： 焊接残余应力对结构的静力强度没有影响。 + - - fy f b B t 2、对结构刚度的影响 * A、当焊接残余应力存在时，因截面的bt部分拉应力已经达到fy ，故该部分刚度为零（屈服），这时在N作用下应变增量为： f + - - b fy N N + - - fy f N N b B t 因为B-bB，所以△ε1 △ε2。 * 结论： 焊接残余应力的