焊接件的工艺设计.ppt

第十二章 焊接件的工艺设计 焊接结构与工艺设计主要包括结构材料的选用，焊缝的布置，焊接方法的选择，焊接接头的设计以及焊接参数的选择等 §12.1 焊接材料和焊接方法的选择 一、焊接材料的选择 基本原则 1. 在满足使用性能要求的前提下，应尽量选用焊接性好的材料 如含碳量小于0.25％的碳钢和碳当量小于0.4％的合金钢 2. 对于不同部位选用不同强度和性能的刚才拼焊而成的复合构件，应按低强度金属选择焊接材料，按高强度金属制定焊接工艺 3. 采用焊接性不确定的新材料时，必须进行焊接性试验，以保证工艺的正确性 4. 应尽量采用轧制型材 以减少备料工作量和焊缝数量 二、 焊接方法的选择 1. 材料的焊接性 ●低碳钢、低合金结构钢可采用多种焊接法 ●高合金钢、非铁合金宜采用能量集中，保护良好的焊接方法 ●异种金属宜用电子束焊，激光焊，钎焊等 2. 焊接结构特点 ●焊缝较短且不规则，宜采用手工方法 ●焊缝较长且规则，宜采用机械化自动化焊接方法 ●薄板结构，宜用电阻点焊，缝焊，氩弧焊，等离子弧焊等 ●厚板结构，宜用埋弧焊，电渣焊，等离子弧焊等 3. 生产批量 批量小，用设备投资少的 批量大，用电阻焊，摩擦焊，埋弧焊等高效焊接方法 4. 经济性 应优先选用普通的焊接方法 同时，注意选用新技术 §12.2 焊接件结构设计 一、焊接接头形式和坡口设计 1. 接头形式 有对接、搭接、角接、丁字接（T接） （1）各类焊接接头的特点 ●对接接头：接头承受载荷时，应力分布 较均匀，承载能力较高 但，备料和装配要求较高 ●搭接接头：备料和装配简易 但，承受载荷时应力分布不均匀且 受切应力作用，故承载能力不高 ●角接和丁字接头：可承受不同方向的力 和力矩 但，易产生应力集中，承载能力不高 （2）接头形式的选择 1）焊接方法 熔焊适用于各类接头形式 电阻焊缝焊，须用搭接 对焊和摩擦焊，须用对接 钎焊多用搭接 2）焊接结构特点和使用要求 承载较大，宜采用对接接头，以减少应力集中 反之，可采用搭接，角接，丁字接等 以便于备料和简化工艺 2. 坡口形式 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 坡口形式： Ⅰ形：易于制备，但板厚较大时难于焊透 V形：较易制备，但厚板焊接时费工费料， 且变形大 U、X形，双U形：焊接变形小，但较费工 二、焊缝的布置 为简化焊接工艺和保证质量，应合理布置焊缝 需考虑的因素 1. 焊缝位置应便于操作 应尽量焊缝分布在平焊的位置上 焊接操作时应考虑有足够的空间 2. 焊缝应尽量分散，避免密集交叉 防止焊接接头组织和性能恶化，减少应力集中和焊接变形 3. 焊缝尽量对称分布 变形可相互抵消 4. 焊缝布置应避开最大应力和应力集中位置 5. 焊缝应尽量远离机械加工表面 影响焊件精度和表面质量 * * *