焊接工艺的设计.ppt

焊接结构设计与工艺设计简介 使用焊接方法制造的金属结构称为焊接结构。 船体、球罐、起重机臂等都是焊接结构。 设计主要内容： （1）结构材料的选择； （2）焊缝布置； （3）焊接方法的选择； （4）焊接接头设计； （5）焊接材料、焊接参数的选择等。 1.2焊缝布置　　　 ★焊缝在空间的位置： 平焊；横焊；立焊；仰焊。 平焊操作方便，易于保证焊缝质量， 故焊接时，使焊缝尽可能量处于平焊位置。 为保证焊接件的质量，在布置焊缝位置和确定焊接次序时，应尽量减少焊接应力和变形，并充分考虑工人的操作方便及工件美观，一般应遵循以下原则： 1.3　焊接方法的选择 合理选择焊接方法，应考虑的因素： １．材料的焊接性，低碳钢可采用各种焊接方法。 ２．焊件的结构特点； 如焊缝的长短、形状，焊件厚度等。 ３．生产批量： 批量小：用设备投资少的方法，如气焊、焊条电弧焊等； 批量大：用高效焊接方法， 如电阻焊、摩擦焊、埋弧焊等。 ４．经济性，优先选用普通焊接方法。 如气焊、电弧焊、电阻焊等。 ★焊接接头形式的选择： 选用何种接头主要依据焊接方法、焊件结构特点和使用要求等因素。 （1）焊接方法: 1）熔焊适用于各类接头形式； 2）电阻点焊和缝焊须采用搭接接头； 3）对焊和摩擦焊须采用对接接头； 4）钎焊多采用搭接接头。 （2）焊件结构特点和使用要求： 1）承载较大的接头宜采用对接，以减少应力集中； 2）承载较小可采用搭接、角接、Ｔ形接。 ２．坡口形式 坡口： 是根据设计和工艺需要， 在焊件的待焊部位加工 并装配成的呈一定几何形状的沟槽。 常用的坡口形式 有Ⅰ形，Ｖ形，Ｕ形，Ｘ形，和双Ｕ形等。 （1）各类坡口的特点： 1）Ⅰ形坡口： ①易于制备；②板厚较大时难于焊透。 2）Ｖ形坡口： ①较易制备；②厚板焊接时费工费料； ③焊接变形较大。 3）Ｕ形、Ｘ形及双Ｕ形坡口： ①焊接时省工省料；②焊接变形小； ③制备较费工。 （2）坡口形式选择： 主要依据焊件板厚和焊件使用条件进行选择。 1）焊件板厚： 薄板对接一般采用Ⅰ型坡口，其余可查表。 2）焊件使用条件： ★承载较小或精度要求不高时， 采用Ⅰ形、Ｖ形等坡口； ★承载较大或精度要求较高时， 宜采用Ｕ形、Ｘ形、和双Ｕ形等坡口。 * * 1.1结构材料的选择 结构材料指焊件材料。 选择原则： ⑴尽量选用焊接性较好的材料。 (在满足使用性能要求的前提下) 如WC＜0.25%的碳钢， WC＜0.2%的低合金钢等。 ⑵尽量采用廉价材料，以降低成本。 ⑶尽量选用轧制型材，以减少焊缝、焊接应力。　　　　　　　 1.焊缝布置应便于操作，以便于施焊和检验。 不合理 合理 A.手工电弧焊 不合理 合理 B.埋弧焊 C.点焊或缝焊 不合理 合理 75° 2.焊缝应避开加工表面，尤其是已加工表面。 不合理 合理 3.焊缝应避免焊缝密集或汇交， 尽量少、短，对称、分散布置。 4.焊缝应尽量避开构件最大受力处或孔洞、 尖角等应力集中处。 5.应避免母材厚度方向工作时受拉。 对接 搭接 角接 T形接头 1.焊接接头形式及特点： （1）对接接头：受力均匀，接头质量易保证， 应用最广； （2）搭接接头：受力不均匀，材料消耗大， 一般用于薄板件； （3）角接接头：只连接，不能传递工作载荷； （4）T形接头：可传递载荷。 1.4 焊接接头设计