第5章-2_焊接结构设计合理性分析.ppt

第5章 焊接结构设计合理性分析 一、焊接结构合理性分析（或工艺性审查）的目的 (一)焊接结构工艺性审查的目的 1、焊接结构的工艺性： 是指设计的焊接结构在一定的生产条件下能否经济的制造出来，并能采取最佳工艺方法的可行性。 （是指以最合适和最少的原材料、能源和工时消耗，获得最佳的质量指标和综合性能。） 只有设计的焊接结构具有良好的工艺性有较高的技术－经济指标（容易满足安全性和经济性要求，产品质量好，价格低），才具有竞争力。 焊接结构的工艺性好坏是结构设计好坏的重要标志之一。 新设计的产品、改进设计的产品、外来产品图样在首次生产前要由工艺部门进行焊接结构工艺性审查。 审查应实事求是，多分析比较，以确定最佳方案。 目的： 保证结构设计的合理性； 保证工艺的可行性； 保证结构使用的可靠性； 保证经济性。 (二)、焊接结构工艺性审查的步骤 1、产品结构图样审查 产品图样是工程的语言，要求准确、清晰，符合国家制图标准。 包括新产品设计图样、继承性设计图样和按照实物测绘的图样等。 对图样的基本要求： 2、产品结构技术要求审查 了解焊接产品的结构特点、工作性质和工作环境。 ———焊接结构为什么这样设计？能否有更好的改进？特别注意图样上结构各部分之间的联系、各接头的重要性及其加工要求。 熟悉焊接产品所使用的技术标准，综合考虑生产工艺能否适应结构的技术要求，制造时有无困难，及时发现技术问题，提出合理修改方案。 (三)焊接结构工艺性审查的内容 2、从减小焊接应力与变形的角度分析结构 的合理性 （1）尽可能减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属量。 （2）尽可能选用对称的构件截面和焊缝位置。 （3）尽可能减小焊缝截面尺寸。 （4）采用合理的装配焊接顺序。 （5）尽量避免各条焊缝相交。 3、从焊接生产工艺性分析结构的合理性 （1）尽量使结构具有良好的可焊到性。 （2）保证接头具有良好的可探到性。 （3）尽量选用焊接性好的材料来制造 焊接结构。 4、从焊接生产的经济性分析结构的合理性 （1）提高材料利用率 （2）减少生产劳动量 1）合理地确定焊缝尺寸 2）尽量取消多余的加工 3）尽量减少辅助工时 4）尽量利用型钢和标准件 5）有利于采用先进的焊接方法 为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评定。 改变焊接工艺参数、焊接方法及首次列入工艺规程的重要焊缝的焊接工艺参数，必须先经焊接工艺评定。 ? 例1 双孔叉的连杆结构形式 例2 弯管结构示意图 例3 平板拼接形式 例4 承受压力的T形接头 左边结构，焊缝密集，应力集中大，焊后残余应力很高。承受动载则使用寿命将降低。 右边结构较为合理。 a图八块小肋板加强轴承套，焊缝过于集中，存在严重的应力集中，不适合承受动载荷。 b图两块大肋板，改善了应力集中，改善了结构的工艺性。 焊缝集中和可焊到性差 压力容器采用大厚度平封头，应力集中严重，降低承载能力；采用热压成形的球面封头，以对接接头连接筒体与封头为合理的结构形式。 重要的接头应采用开坡口的焊缝，防止因未焊透而产生应力集中。将角接和T形接头转化为对接接头。 焊缝在x－x轴一侧，焊后最容易产生弯曲变形 焊缝位置对称于x－x轴和y－y轴，焊后变形较小，容易防止。 三条角焊缝在空间相交，在交点处会产生三轴应力，塑性降低，可焊到性差，严重的应力集中。 锯齿合成梁 等强度的长短角焊缝 箱形结构 焊缝的位置应尽可能对称布置 如图4-39a、b所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中 c、d、e所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。 * * 举例 2、工艺性审查 图样应符合机械制图国家标准中的有关规定 图样齐全，有装配图，必要的部件图和零件图 图样比例适当，同一图中可采用不同比例绘出 简单结构可在装配图