角焊接强度计算
角焊缝的构造和计算
3.3 角焊缝的构造和计算3.3.1 角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为:正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝;正面角焊缝:焊缝长度方向与作用力垂直;侧面角焊缝:焊缝长度方向与作用力平行。
按其截面形式分:直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。
直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。
在直接承受动力荷载的结构中,为了减少应力集中,提高构件的抗疲劳强度,侧面角焊缝以凹形为最好。
但手工焊成凹形极为费事,因此采用手工焊时,焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。
当用自动焊时,由于电流较大,金属熔化速度快、熔深大,焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。
为此规定在直接承受动力荷载的结构(如吊车梁)中,侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。
对正面角焊缝,因其刚度较大,受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)],直角边的比例通常为1:1.5(长边顺内力方向)。
两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝,斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝,除钢管结构外,不宜用作受力焊缝。
大量试验结果表明:侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力,塑性较好,弹性模量低(E=0.7×105~1×105N/mm2),强度也较低。
由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折,因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端大中间小的状态,焊缝越长,应力分布不均匀性越显著。
但在在接近塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。
即分布不均匀,且不均匀程度随的增大而增加,破坏常在两端开始,再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂正面角焊缝(图3.13)受力复杂,截面中的各面均存在正应力和剪应力。
由于传力时力线弯折,并且焊根处正好是两焊件接触面的端部,相当于裂缝的尖端,故焊根处存在着很严重的应力集中。
钢结构角焊缝强度计算与匹配分析
N w
=
βf
f
w f
he
lw
。
母材可承受拉力为 :
NB
=
f
B u
lB
t
式中
f
B u
———母材屈服抗拉强度设计值 ;
t ———母材承力截面厚度较小值 ;
lB ———母材承力截面宽度 。
采用等强度设计时 ,焊缝承受载荷能力与母材
相等 N w = NB , 可得
钢结构角焊缝强度计算与匹配分析 ———王 庆 ,等
Abstract :The strengt h of fillet welding joint is related not only to t he fillet weld size ,but also depends on t he base metal strengt h matching1 The influences of strengt h matching on fillet weld were analyzed1 The relationships among fillet weld size ,t hickness of base metal and matching coefficient of strengt h were established1 The results may be a references for design strengt h and calculation of steel structures1 Keywords :fillet weld strengt h design matching
图 2 角焊缝受力分析
σ2⊥+ 3 (τ2⊥+ τ2∥)
≤
3
各类焊缝连接的强度计算
各类焊缝连接的强度计算焊缝是一种将金属材料通过熔化和凝固来连接的工艺。
焊接连接的强度是判断焊缝质量的重要指标之一,也是确保焊接结构安全可靠的关键因素之一、下面将介绍不同类型焊缝连接的强度计算方法。
1.纵向接头焊缝强度计算方法纵向接头焊缝是指在连接件的纵向方向上进行焊接。
若焊缝的宽度为b,其强度计算方法如下所示:强度=焊缝截面积×焊缝的强度焊缝截面积=焊缝宽度×连接件的长度焊缝的强度可以通过实验得出,一般根据焊缝的类型和焊接材料的强度来确定。
2.横向接头焊缝强度计算方法横向接头焊缝是指在连接件的横向方向上进行焊接。
横向接头焊缝的强度计算方法与纵向接头焊缝类似,只是焊缝的宽度和连接件的长度需要根据具体情况来确定。
3.对接焊缝强度计算方法对接焊缝是将两个平行连接件通过焊接进行连接。
对接焊缝的强度计算方法一般采用连接件的孔边有效长度来进行计算。
孔边有效长度是指连接件孔边与焊缝的距离。
对于不同类型的对接焊缝,可以根据实验得到的结果或者理论计算的方法来确定焊缝的强度。
4.角接焊缝强度计算方法角接焊缝是将两个连接件按照一定的角度进行焊接。
角接焊缝的强度计算方法与对接焊缝类似,也是采用连接件的孔边有效长度来进行计算。
需要注意的是,上述计算方法是根据焊缝的形状和连接件的尺寸来确定的,对于具体的焊缝强度计算,还需要考虑材料的物理性质、焊接工艺参数等因素。
此外,还可以通过有限元分析等数值模拟方法来计算焊缝连接的强度。
这种方法可以更真实地模拟焊接过程和焊缝的行为,得到更准确的强度预测结果。
综上所述,焊缝连接的强度计算需要考虑多个因素,包括焊缝形状、连接件尺寸、焊接材料的强度、物理性质和焊接工艺参数等。
正确的强度计算方法可以确保焊接结构的安全性和可靠性。
焊接角最小破坏力的计算方法
焊接角最小破坏力的计算方法焊角强度在塑料门窗制造中是一项重要的质量参数,影响焊角强度的因素是多方面的,塑料型材的质量、下料的尺寸与角度、锯切面与定位面的垂直度、锯切面的表面质量、焊接的压力、温度、时间的匹配等诸多因素都影响着焊接强度的好坏。
因此,塑料门窗加工企业都很重视该项质量指标。
在原塑料门窗标准(JB/T3017~JB/T3018)中规定了角强度“平均值不低于3000N,最小值不低于平均值的70%”的质量要求。
在新颁布的塑料门窗标准(JB/T140和JB/T180)对角强度又有了新的规定,对平开窗焊接角破坏力“窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于2000N,窗扇焊接角最小破坏力的计算值不应小于2500N,且实测值应大于计算值”;对平开门焊接角破坏力“窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于3000N,窗扇焊接角最小破坏力的计算值不应小于6000N,且实测值应大于计算值”;对推拉窗焊接角破坏力“窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于2500N,窗扇焊接角最小破坏力的计算值不应小于1400N,且实测值应大于计算值;”对推拉门焊接角破坏力“窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于3000N,窗扇焊接角最小破坏力的计算值不应小于4000N,且实测值应大于计算值”。
塑窗新标准中不但对有型材角强度“实测值”的要求,同时又出现了一个新指标“焊接角最小破坏力的计算值”,焊接角最小破坏力的计算值是怎样计算出来的呢?下面就给大家做一介绍,仅供读者参考。
根据塑料门窗标准(JB/T140和JB/T180)的6.10.4项中计算受压弯曲应力公式为σc=F C×〔(a/2-e/21/2)/2W〕;当平均应力σc=σmin =35MPa时(五个试验焊角的平均应力≥35MPa),此时的焊接角最小破坏力的计算值是理论计算公式为F C=(4×σmin·W)/(a-21/2e),它是塑料型材断面设计的基本力学依据,简单的说塑料型材断面设计时就要满足标准的焊接角最小破坏力。
角焊缝强度设计值
角焊缝强度设计值角焊缝强度设计值是指在一定条件下,角焊缝所能承受的最大应力值。
在工程设计中,为了保证结构的安全性和可靠性,需要对角焊缝强度进行设计计算。
一、角焊缝的基本概念角焊缝是指两个钢材或钢板通过相互交错、垂直或倾斜连接而形成的焊缝。
它是钢结构中常用的连接方式之一,广泛应用于桥梁、厂房、塔架等工程领域。
二、角焊缝强度设计值的计算方法1. 强度计算公式根据国家标准《钢结构设计规范》(GB 50017-2017),角焊缝强度设计值可按以下公式计算:$$ \frac{F}{\gamma_w} = \frac{0.7\times f_{ex}}{\sqrt{3}}\timesA_w $$其中,$F$为角焊缝承载力;$\gamma_w$为安全系数;$f_{ex}$为外拉抗力;$A_w$为有效截面积。
2. 计算步骤(1)确定截面类型和尺寸:根据实际情况确定截面类型和尺寸,并计算出有效截面积。
(2)计算外拉抗力:根据角焊缝所受载荷,结合截面类型和尺寸,计算出角焊缝的外拉抗力。
(3)计算强度设计值:根据公式,将外拉抗力代入公式中,计算出角焊缝的强度设计值。
三、影响角焊缝强度设计值的因素1. 材料强度:钢材或钢板的强度是影响角焊缝强度设计值的重要因素之一。
一般来说,材料强度越高,角焊缝的承载能力也越大。
2. 焊接工艺:不同的焊接工艺会对角焊缝产生不同程度的影响。
优良的焊接工艺可以提高角焊缝的质量和承载能力。
3. 角度大小:角度大小是指两个钢材或钢板交错连接时形成的夹角大小。
夹角越大,角焊缝承载能力越大。
4. 焊接长度:一般来说,相同尺寸下,较长的角焊缝比较短的有更高的承载能力。
5. 截面类型和尺寸:截面类型和尺寸对角焊缝的强度设计值也有一定的影响。
不同截面类型和尺寸下,角焊缝的承载能力也不同。
四、常见问题及解决方法1. 角焊缝强度设计值不足怎么办?若角焊缝强度设计值不足,则需要采取以下措施:(1)增加角焊缝的长度和宽度;(2)改变截面类型和尺寸;(3)增加材料强度;(4)优化焊接工艺,提高角焊缝质量。
几种常用焊接焊缝计算书
几种常用焊接焊缝计算书常用焊缝计算书一、轴力、剪力作用下的角焊缝计算1.角焊缝强度计算角焊缝受力示意图如下:通过焊缝中心作用的轴向力为F=23kN,轴向力与焊缝长度方向的夹角为45°,垂直于焊缝方向的分力为N,平行于焊缝方向的分力为V。
角焊缝的焊脚尺寸为6mm,计算长度为100mm,有效截面面积为Af,正面角焊缝的强度设计增大系数βf取1.22.角焊缝的强度设计值fwt取160N/mm2,则根据公式计算得到焊缝强度ft为27.8158N/mm2,小于fwt,满足要求。
二、轴力作用下的角钢连接的角焊缝计算1.角焊缝强度计算角焊缝受力示意图如下:通过焊缝中心作用的轴向力为N=20kN,角焊缝的焊脚尺寸为6mm,角钢的肢宽为45mm。
角焊缝采用双不等肢短肢角钢三面围焊连接方式,角钢的肢背焊缝长度为90mm,肢尖焊缝长度为75mm。
正面角焊缝的强度设计增大系数βf取1.22,角焊缝的强度设计值fwt取160N/mm2.根据公式计算得到角钢肢宽分配荷载N3为36.8928kN,角钢肢背内力分配系数k1查表取0.75,角钢肢尖内力分配系数k2查表取0.25.角钢肢背承受的轴心力N1为0,角钢肢尖承受的轴心力N2为-10.9464kN,取0.经计算,角焊缝强度满足要求。
根据计算结果,角焊缝的强度满足要求。
具体来说,根据弯矩轴力剪力作用下的角焊缝计算,首先需要计算各条焊缝的强度。
针对第一条焊缝N1,其强度计算公式为ft1=0.7×hf×(lw1-10)×103,代入实际参数后得到结果为0N/mm2≤fwt=160N/mm2.同理,对于第二条焊缝N2,其强度计算公式为ft2=0.7×hf×(lw2-10)×103,代入实际参数后得到结果为0N/mm2≤fwt=160N/mm2.因此,可以得出结论:焊缝强度满足要求。
接下来,需要进行焊缝几何特征的计算。
角焊缝强度设计值
角焊缝强度设计值角焊缝强度设计值是指在工程施工中,对角焊缝的强度进行设计和计算的数值。
角焊缝是指两块金属板或构件在一定角度下进行焊接所形成的焊缝。
角焊缝的强度设计值的确定对于工程的安全性和稳定性至关重要。
本文将从角焊缝的强度设计原理、计算方法以及相关因素等方面进行阐述。
角焊缝强度设计值的计算是基于焊缝的几何形状和材料特性进行的。
首先,需要确定焊缝的有效截面面积,即焊缝的有效宽度和厚度。
然后,根据焊缝所处的应力状态,选择相应的强度设计公式进行计算。
最后,根据焊缝所处的工作环境和工况,考虑相关因素对强度设计值进行修正。
角焊缝的几何形状是影响强度设计值的主要因素之一。
一般情况下,焊缝的有效宽度越大,强度设计值越高。
然而,焊缝的宽度过大也会增加焊接过程中的热应力和变形,降低焊缝的强度。
因此,在设计中需要合理确定焊缝的宽度。
焊缝的有效厚度也会影响强度设计值。
一般来说,焊缝的厚度越大,强度设计值越高。
但是,过大的焊缝厚度会导致焊接过程中的热应力集中,容易引起裂纹和变形,降低焊缝的强度。
因此,在设计中需要合理确定焊缝的厚度。
除了几何形状,焊缝的材料特性也是影响强度设计值的重要因素。
焊缝的材料特性包括焊材的强度、韧性、硬度等。
焊材的强度越高,焊缝的强度设计值越高;焊材的韧性越好,焊缝的抗裂纹能力越强。
此外,焊缝的材料特性还与焊接工艺和焊接条件等因素有关。
在角焊缝的强度设计中,还需要考虑相关因素对强度设计值的修正。
这些因素包括焊接过程中的应力集中、焊接接头的几何形状、焊接接头的质量等。
这些因素会影响焊缝的强度和疲劳寿命,需要在设计中进行合理的修正。
角焊缝强度设计值的确定是一个复杂的工程问题,需要考虑多个因素的综合影响。
准确的角焊缝强度设计值可以确保工程施工的安全性和稳定性。
因此,在设计中需要充分考虑焊缝的几何形状、材料特性以及相关因素,并根据实际情况进行合理的计算和修正。
只有这样,才能保证角焊缝的强度设计值达到预期要求,确保工程的质量和安全。
角焊缝强度计算公式
角焊缝强度计算公式角焊缝是一种常用的焊接接头形式,其强度计算对于工程设计和焊接工艺具有重要意义。
本文将介绍角焊缝强度计算的相关公式和计算方法。
一、角焊缝的分类角焊缝是指两个相交的焊接接头,通常分为T型角焊缝和L型角焊缝两种形式。
T型角焊缝通常用于连接板和角钢等材料,而L型角焊缝则用于连接板和板、角钢和角钢等材料。
二、角焊缝强度计算公式角焊缝的强度计算需要考虑多个因素,包括焊缝的截面面积、焊缝的抗剪强度、焊缝的抗拉强度等。
以下是常用的角焊缝强度计算公式。
1. T型角焊缝的抗剪强度计算公式:τ = 0.7 × σw × L × h其中,τ为角焊缝的抗剪强度,σw为焊缝金属的抗剪强度,L为焊缝的有效长度,h为焊缝的有效截面高度。
2. T型角焊缝的抗拉强度计算公式:σt = 0.7 × σw × L × s其中,σt为角焊缝的抗拉强度,s为焊缝的有效截面宽度。
3. L型角焊缝的抗剪强度计算公式:τ = 0.7 × σw × L × h其中,τ为角焊缝的抗剪强度,σw为焊缝金属的抗剪强度,L为焊缝的有效长度,h为焊缝的有效截面高度。
4. L型角焊缝的抗拉强度计算公式:σt = 0.7 × σw × L × s其中,σt为角焊缝的抗拉强度,s为焊缝的有效截面宽度。
三、角焊缝强度计算实例为了更好地理解角焊缝强度计算公式的应用,我们举一个实例进行说明。
假设有一道T型角焊缝,焊缝金属的抗剪强度为300MPa,焊缝的有效长度为50mm,焊缝的有效截面高度为10mm。
根据上述公式,可以计算出该角焊缝的抗剪强度如下:τ = 0.7 × 300MPa × 50mm × 10mm = 10500N同样地,可以使用相应的公式计算出角焊缝的抗拉强度。
四、角焊缝强度计算的注意事项在进行角焊缝强度计算时,需要注意以下几点:1. 确定焊缝的有效长度和有效截面尺寸是关键,需要根据具体情况进行计算。
【精品】角焊缝的结构和计算[精华]
3.3角焊缝的构造和计算3.3.1角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为:正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝;正面角焊缝:焊缝长度方向与作用力垂直;侧面角焊缝:焊缝长度方向与作用力平行。
按其截面形式分:直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。
直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。
在直接承受动力荷载的结构中,为了减少应力集中,提高构件的抗疲劳强度,侧面角焊缝以凹形为最好。
但手工焊成凹形极为费事,因此采用手工焊时,焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。
当用自动焊时,由于电流较大,金属熔化速度快、熔深大,焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。
为此规定在直接承受动力荷载的结构(如吊车梁)中,侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。
对正面角焊缝,因其刚度较大,受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)],直角边的比例通常为1:1.5(长边顺内力方向)。
两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝,斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝,除钢管结构外,不宜用作受力焊缝。
大量试验结果表明:侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力,塑性较好,弹性模量低(E=0.7×105~1×105N/mm2),强度也较低。
由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折,因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端大中间小的状态,焊缝越长,应力分布不均匀性越显著。
但在在接近塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。
即分布不均匀,且不均匀程度随的增大而增加,破坏常在两端开始,再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂正面角焊缝(图3.13)受力复杂,截面中的各面均存在正应力和剪应力。
由于传力时力线弯折,并且焊根处正好是两焊件接触面的端部,相当于裂缝的尖端,故焊根处存在着很严重的应力集中。
角焊缝强度设计值
角焊缝强度设计值引言角焊缝是构建工程中常见的连接方式之一。
为了确保角焊缝的强度,设计师需要根据相关标准和要求计算得到合适的强度设计值。
本文将介绍角焊缝强度设计值的计算方法、相关标准,并探讨一些影响角焊缝强度设计值的因素。
角焊缝的分类角焊缝根据其形状和构造可以分为直角焊缝和斜焊缝。
直角焊缝是指两个构件以直角相交,并在相交处进行焊接。
斜焊缝则是指两个构件以斜角相交,并在相交处进行焊接。
根据角焊缝的应用位置,可以将其分为外角焊缝和内角焊缝。
外角焊缝位于构件外侧,内角焊缝位于构件内侧。
在设计中,需要根据具体情况选择适合的角焊缝形式。
强度设计值的计算方法角焊缝的强度设计值计算涉及到许多因素,包括焊缝尺寸、材料强度、焊接方法等。
下面将介绍两种常用的计算方法。
简化计算方法简化计算方法适用于一些对焊缝强度要求不高或具有较低施工条件的情况。
根据相关标准,简化计算方法的计算公式如下:强度设计值(简化计算方法) = 设计强度系数× 抗拉强度其中,设计强度系数是根据焊缝和焊接材料的类型选择的系数,抗拉强度是焊接材料的抗拉强度。
综合计算方法综合计算方法是一种较为准确的计算方法,可以根据具体情况综合考虑角焊缝的尺寸、材料、应力等因素。
综合计算方法的计算过程如下:1.计算焊缝的有效截面面积。
由于焊缝的尺寸可能不均匀,需要根据实际情况计算出其有效截面面积。
2.根据焊接材料的抗拉强度和焊缝的有效截面面积计算焊缝的抗拉承载力。
3.根据焊缝的应力计算其应力集中系数。
4.根据焊缝的应力集中系数和抗拉承载力计算强度设计值。
相关标准角焊缝的设计要求需要遵循相关的标准和规范。
以下是一些国内外常用的标准:1.GB 50017-2017《钢结构设计规范》2.AISI S100-07/12 《冷弯薄壁钢构件设计规范》3.AWS D1.1/D1.1M-2015《结构钢焊接规范》这些标准提供了关于角焊缝设计的详细要求和计算方法,设计师应该根据具体情况选择适用的标准,并遵循其中的规定进行设计。
直角角焊缝的强度计算公式, 式中符号表示
直角角焊缝是一种常见的焊接连接方式,其强度计算公式主要涉及到焊缝的几何形状、焊缝的尺寸以及材料的力学性能等因素。
下面将介绍直角角焊缝的强度计算公式,并逐一解释相关参考内容。
1.直角角焊缝的截面面积计算公式:直角角焊缝的截面为三块板材的交叉部分,其截面面积可以通过几何计算得到,即焊缝有效截面积的总和。
可以使用焊缝尺寸的定义来计算,例如焊缝的高度、宽度等。
2.直角角焊缝的拉伸强度计算公式:直角角焊缝在拉伸过程中主要受到截面的剪切和拉伸力。
剪切力与截面面积的乘积成正比,拉伸力与焊缝的拉伸强度成正比。
因此,直角角焊缝的拉伸强度可以使用下列公式计算:F = τ × As其中,F表示拉伸力,τ表示焊缝的拉伸强度,As表示焊缝的有效截面积。
这一公式的参考内容可以来自焊接技术标准或手册,其中规定了不同材料和连接方式的焊缝拉伸强度的数值范围。
3.直角角焊缝的剪切强度计算公式:直角角焊缝在剪切过程中主要受到截面的剪切力。
剪切力与截面面积的乘积成正比,因此直角角焊缝的剪切强度可以使用下列公式计算: F = τ × As其中,F表示剪切力,τ表示焊缝的剪切强度,As表示焊缝的有效截面积。
这一公式的参考内容同样可以来自焊接技术标准或手册。
4.直角角焊缝的疲劳强度计算公式:直角角焊缝在疲劳加载下会发生疲劳破坏,因此需要考虑疲劳强度。
直角角焊缝的疲劳强度可以使用以下公式计算: S = k × Sf × Se × Sp × Sc × Sh其中,S表示焊缝的疲劳强度,k表示安全系数,Sf表示基本疲劳强度,Se表示环境系数,Sp表示加载方式系数,Sc表示焊缝形状系数,Sh表示应力集中系数。
这些系数的数值可以参考焊接技术标准或手册的相关表格。
总结:直角角焊缝的强度计算公式主要包括截面面积、拉伸强度、剪切强度和疲劳强度等方面。
这些公式需要考虑焊缝尺寸、焊缝形状以及材料的机械性能等因素。
《焊接强度计算》课件
确定焊接接头的强度 计算焊接接头的应力 确定焊接接头的变形
确定焊接接头的疲劳寿命 确定焊接接头的失效模式 确定焊接接头的优化设计
焊接强度计算公式的局限性
公式只适用于理想状态,实际焊接过程中存在各种因素影响 公式无法考虑焊接过程中的温度变化和应力分布 公式无法预测焊接过程中的裂纹和变形 公式无法考虑焊接材料的物理和化学性质对焊接强度的影响
焊接强度计算在工程实践中的应用前景
焊接强度计算在结构设计 中的应用
焊接强度计算在材料选择 和优化中的应用
焊接强度计算在焊接工艺 优化中的应用
焊接强度计算在焊接质量 控制中的应用
焊接强度计算在焊接设备 研发中的应用
焊接强度计算在焊接技术 培训中的应用
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汇报人:PPT 汇报时间:20X-XX-XX
不锈钢的焊接方法:TIG焊、 MIG焊、激光焊等
不锈钢的焊接强度计算方法: 采用有限元分析、实验测试
等方法进行计算
不锈钢的焊接强度影响因素: 材料、焊接方法、焊接参数、
焊接环境等
不锈钢的焊接强度提高方法: 优化焊接工艺、选用合适的
焊接材料等
实例三:铝及其合金的焊接强度计算
铝及其合金的物理特性
铝及其合金的焊接方法
焊接强度计算概述
焊接强度的概念
焊接强度:焊接 接头在载荷作用 下抵抗破坏的能 力
影响因素:材料、 焊接工艺、焊接 参数等
重要性:保证焊 接结构的安全性 和可靠性
计算方法:理论 计算、实验测定、 数值模拟等
焊接强度计算的意义
确保焊接结构的安全性和 可靠性
提高焊接结构的使用寿命 和性能
降低焊接结构的制造成本 和维护费用
焊缝强度计算例题
焊缝强度计算例题焊缝强度计算是确定焊接接头的机械性能的重要手段之一,它可以帮助工程师评估焊接接头的耐久性和可靠性。
下面将给出一些与焊缝强度计算相关的参考内容。
1. 焊接接头的分类:焊接接头一般可分为角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝、搭接对接复合焊缝等。
不同类型的焊缝在强度计算时需要采用不同的方法。
2. 焊缝的强度评估标准:针对不同类型的焊缝,有不同的强度评估标准。
例如,对于角焊缝,可以采用焊缝拉伸强度来评估其强度;对于对接焊缝,可以通过计算焊脚强度来评估其强度。
3. 强度计算公式:焊缝强度计算通常采用经验公式或者规范提供的计算方法。
例如,对于角焊缝的强度计算,可以使用以下公式:强度= A × σ式中,A为焊缝的截面面积,σ为焊缝材料的抗拉强度。
4. 材料力学性能参数的确定:焊缝强度计算中需要用到材料的力学性能参数,如抗拉强度、屈服强度等。
这些参数可以通过材料试验或者参考相关材料标准来获得。
5. 影响焊缝强度的因素:焊缝强度不仅与焊接材料的性能有关,还受到焊接工艺和焊接质量的影响。
因此,在焊缝强度计算时,还需要考虑焊接质量、焊缝形状和尺寸等因素。
6. 焊缝强度的安全系数:在焊缝强度计算中,一般会引入安全系数来考虑计算误差和不确定性因素。
不同的应用场景和材料要求可能有不同的安全系数。
7. 相关焊缝标准和规范:在焊缝强度计算过程中,参考相关的焊缝标准和规范是非常重要的。
例如,美国焊接学会(American Welding Society,AWS)和国际焊接工程师协会(International Institute of Welding,IIW)等都提供了相关的标准和规范。
总之,焊缝强度计算是保证焊接接头质量和可靠性的重要环节。
通过参考适当的标准和规范,结合实际工程要求和材料性能,合理计算焊缝强度,可以确保焊接接头的安全性和稳定性。
角焊缝的强度设计值
角焊缝的强度设计值角焊缝是指两个零件在直角交汇的位置处,通过焊接方法连接在一起的结构部件。
角焊缝是工业中常见的焊接构造,具有重要的应用价值。
然而,由于设计不当或生产工艺问题,角焊缝的强度可能会出现问题,影响整个工件的稳定性和安全性。
因此,对角焊缝的强度进行设计至关重要。
首先,角焊缝的设计强度应该根据工件的预期载荷进行计算。
这意味着必须对工件的使用条件和负载情况进行充分的了解和分析,以便确定所需的焊接质量和强度水平。
通常,设计强度的计算将基于一组公认的原则,如ASME BPVC,AS/NZS 1554和EN ISO 15614等。
其次,正确的焊接工艺也是角焊缝强度设计值的关键因素。
焊接工艺的选择应根据工件材料的类型和结构,以及实际应用条件进行。
在焊接前,必须清除焊接部位的油脂、污垢和氧化物等杂质,以确保所焊接的两个材料能够有效地结合。
在焊接过程中,应控制好焊接温度和焊接速度,保证焊点的质量和健康程度。
此外,在进行角焊缝的设计时,还需要充分考虑工人的安全和生产环境的安全等相关因素。
最后,对于焊接后的工件,必须进行适当的质量检查和测试来验证所设计的强度值是否正确。
这涉及到非破坏性检测和破坏性检测等多种不同形式的测试方法。
非破坏性检测包括渗透检测、超声波检测和磁粉探伤等方法,可用于检测焊接部位的裂纹或翻边等缺陷,从而判断焊接的质量。
破坏性检测则采用裂纹扩展试验、弯曲试验和拉伸试验等方法,通过对焊缝的断裂方式和载荷变化的分析,来验证设计强度值的正确性和合理性。
总之,角焊缝的强度设计值是焊接结构的重中之重,必须合理设计和有效控制。
对于焊接结构制造过程中的质量要求,都需要加以严格落实和执行,确保生产出质量好、强度高、安全可靠的焊缝结构件。
焊缝强度、定额计算.
焊缝的强度、定额计算二 焊缝的强度计算角焊缝的计算断面,在角焊缝截面的最小高度上,其值等于内接三角形高度a (计算高度)。
K Ka7.02= 余高和个量熔深对接头强度没有影响,对埋弧焊CO 2气保护的熔深较大应考虑。
计算断面:δ=(K+P )cos45° 当K ≤8mm δ可取等于K 当K >8mm 可取P=3mm ⑴ 对接接头的静载荷强度计算a 不考虑焊缝的的余高(基本金属的强度即为焊缝的强度,计算公式通用)b 焊缝的计算长度=实际长度c 计算厚度时取薄板一侧d 焊缝金属的许用应力与基本金属相等,不必进行强度计算 A 受拉或受压受拉时 []'≤=t L Ft σδσ1 受压时 []'≤=p L Fp σδσ1F :接头所受的拉力或压力(N ) L :焊缝长度(mm)δ1 接头中较薄板的厚度σt 、σp 接头受拉或受压焊缝中所承受的应力(Mpa ) [σt ′]焊缝受拉或弯曲时的许用应力(Mpa ) [σp ′]焊缝受压时的许用应力(Mpa ) 例1:两块板厚5mm ,宽为500mm 的钢板,对接在一起,两端受到284000N 拉力,材料为Q235-A ,[σt ′]=142MPa ,试校核其焊缝强度?已知:δ=5mm ,焊缝长度L=500mm ,F=28400N ,[σt ′]=142MPa ,求σt <[σt ′] 解:[]Mpa t Mpa <L F t 1426.11355002840001='=⨯==σδσ∴该对接接头焊缝强度满足要求,结构工作是安全的注:1)单位化为mm ;2)应有校核的结论Bτ:接头焊缝中所承受的切应力(Mpa ) Q : 接头所受的剪切力[τ′]:焊缝许用的剪切应力(Mpa ) 例2两块板厚为10mm 的钢板对接,焊缝受到29300N 的切力,材料为Q235,试设计焊缝的长度?已知:δ1=10mm ,Q=29300N ,[τ′]=98 Mpa 。
焊接强度计算
重点:1.焊接接头的应力集中 2.焊接接头的应力分布 3.焊缝静载强度计算 难点:1.焊接接头的应力分布 2.焊缝静载强度计算
1.焊接接头的应力集中
1 应力集中的概念 1.1定义 由于焊接的形状和焊缝布置的特点,焊接 接头工作应力的分布是不均匀的,其最大 应力σ max 比平均应力值 σ m高,这种情况称 应力集中。
σ max 1.2 表达式: T = Κ σm
焊接接头中存在应力集中的影响因素
① 焊接工艺缺陷、冶金缺陷、夹渣、气孔、 咬边、未焊透均会引起应力集中、其中咬 边、未焊透较为严重。 ② 不合理的焊缝外形。不同焊缝形状会引起 不同程度的应力集中。 ③ 接头型式:不同接头型式引起应力集中不 同。 ④ 制造过程中的缺陷。 ⑤ 焊接残余应力。
焊缝接头强度计算的假设
⑤ 角焊缝都是在切应力作用下破坏的。角焊缝的计算断面 在角焊缝截面的最小高度上,取内接三角形高度α 为计算 高度,(如图)。 K 直角等要角焊缝的计算高度: = α = 0.7 K
2
⑥ 尽管加强和小量的熔深对于接头强度没有影响,但埋弧 自动焊和 co2保护焊的熔深较大应予以考虑,其角焊缝计 算断面厚度 α(如图)
2 2 τ 合 = τ M + τ Q ≤ [τ ' ]
τ [注]:θ 的计算是按全部焊缝计算,还是只考虑水平焊缝或只考 虑垂直焊缝,要按具体情况而定。(如图)可按全部焊缝承 受的剪力θ , θ 均匀分布于全部焊缝中,其方向同P一致 τ
τ 合 = (τ m cosθ + τ θ ) 2 + (τ M ⋅ sin θ ) 2 ≤ [τ ' ]
焊缝抗剪强度计算
5.7 焊缝连接计算
5.7.1一般高耸结构不承受疲劳动力荷载,按等强设计工厂焊缝宜采用熔透的二级对接焊缝。
二级及以上对接焊缝按国家现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81要求做无损探伤,三级对接焊缝和角焊缝做外观检查。
对于安全等级为一级的高耸结构或承受疲劳动力荷载的高耸结构,其焊缝等级应提高一级。
5.7.2承受轴心拉力或压力的对接焊缝强度应按下式计算:
式中N――作用在连接处的轴心拉力或压力;
ιw――焊缝计算长度(mm),未用引弧板施焊时,每条焊缝取实际长度减去2t(mm);
5.7.3承受剪力的对接焊缝剪应力应按下式验算:
5.7.4承受弯矩和剪力的对接焊缝,应分别计算其正应力σ和剪应力τ,并在同时受有较大正应力和剪应力处,按下式计算折算应力:
5.7.5角焊缝在轴心力(拉力、压力或剪力)作用下的强度应按下式计算:
5.7.6角焊缝在非轴心力或各种力共同作用下的强度应按下式计算:
式中σf――按焊缝有效截面计算、垂直于焊缝长度方向的应力(N/mm2)
――按焊缝有效截面计算、沿焊缝长度方向的应力(N/mm2)。
5.7.7圆钢与钢板(或型钢)、圆钢与圆钢的连接焊缝抗剪强度应按下式计算:
5.8 螺栓连接计算
5.9 法兰盘连接计算。