《钢结构的焊接》.ppt

高强度螺栓连接 两种类型： 摩擦型连接：依靠钢材板间摩擦阻力传力，并以剪力不 超过接触面摩擦力作为设计准则； 优点：剪切变形小、弹性好、施工简单、可拆卸； 适用范围：承受动力荷载的部位。
承压型连接：允许接触面滑移，以螺杆或连接板达到破坏 的极限承载力作为设计准则。 优点：承载力高、连接紧凑、剪切变形大 适用范围：承受静力荷载或间接动力荷载结构。
焊机
焊条 保护气体
焊钳
焊件
电弧
熔池 导线
焊条选用原则：所用焊条应与焊件钢材(或称主体金属) 相适应，依据等强度原则：
Q235钢 E43型焊条(E4300~E4328)； Q345钢 E50型焊条(E5001~E5048)； Q390钢Q420钢 E55型焊条(E5500~E5518)。 不同钢种相焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
焊条型号： ①E表示焊条； ②第一、二位数字为熔敷金属的最小抗拉强度(kgf/mm2)； ③第三、四位数字表示适用焊接位置、电流种类以及药 皮类型等。
埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。 自动电弧焊 焊丝送进和电弧按焊接方向的移动有专门机 构控制完成。 半自动电弧焊 焊丝送进有专门机构，而电弧按焊接方向 的移动靠人手工操作完成。
优点：任何形式的构件都可直接相连，构造简单，制作 加工方便；不削弱截面，用料经济；连接的密闭性好， 结构刚度大；可实现自动化操作，提高焊接结构质量。 缺点：在热影响区内，金相组织发生改变，局部材质变 脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低； 焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩 展到整体，低温冷脆问题较为突出。
第三章 钢结构的连接
第一节 钢结构的连接方法
连接的作用：将板材或型钢组合成构件，再将构件组合 成整体结构，以保证其共同工作。 连接的影响：方式、质量直接影响钢结构的工作性能。 连接的要求：必须安全可靠、传力明确、构造简单、制 造方便和节约钢材。 连接方法：焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊接连接:在被连接金属件之间的缝隙区域，通过高温使 被连接金属与填充金属熔融结合，冷却后形成牢固连接 的工艺过程称为焊接连接,填充金属带称为焊缝。
优点 电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，生产率 高。工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，焊缝质量好、 焊件变形小。同时，高焊速也减小了热影响区的范围。 缺点 对焊件边缘的装配精度(如间隙)要求比手工焊高。
气体保护焊：利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保 护介质的一种电弧熔焊方法。
直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层，以防 止有害气体的侵入并保证了焊接过程中的稳定性。
螺栓：性能等级为8.8级、10.9级。 摩擦型孔径比螺栓公称直径大1.5-2.0mm； 为什么要求 承压型孔径比螺栓公称直径大1.0-1.5mm。 不一致？
第二节 焊缝连接
焊件的连接形式：焊接件之间的相对关系
连接形式
对接
搭接
T形连接
对接
搭接
(a)
T型(a) 连(b)接
角接
角 接
(b) (c)
(b)(a)
(d)
(c()e()b) (d)
(f) (e) (c)(g)
(f) (h)
(g)
对接连接：主要用于厚度相同或接近相同的两构件的相 互连接。
优点：传力均匀平缓，没有明显应力集中，用料经济；
缺点：焊件边缘需要加工（坡口，V形），被连接两板的 间隙有严格的要求。
搭接连接：适用于不同厚度构件的连接。
优点：构造简单，施工方便； 缺点：传力不均匀，易产生弯矩，材料较费；
优点 气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣，焊工能够清楚 地看到焊缝成型的过程；由于保护气体是喷射的，有助 于熔滴的过渡；又由于热量集中，焊接速度快，焊件熔 深大，故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高，塑性和抗 腐蚀性好，适用于全位置的焊接。
缺点 不适用于在风较大的地方施焊。
铆钉连接：通过铆钉穿过需连接件而将连接件连接的办法。
优点 塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查，对主 体金属的材质质量要求低。 缺点 削弱截面，费钢费工，要求技工技术水平高，劳动 条件差。
螺栓连接：在被连接件上钻孔，装上螺杆、拧紧螺帽进 行连接，通过螺杆或连接件间的摩擦承受荷载，有普通 螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
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普通螺栓连接 普通螺栓分为A、B、C三级。 A与B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓。 A级和B级螺栓材料性能等级则为5.6级或8.8级。 C级螺栓材料性能等级为4.6级或4.8级。
粗制螺栓：由未经加工的圆钢压制而成。
特点：螺栓表面粗糙，一般采用在单个零件上一次冲成或 不用钻模钻成设计孔径的孔(II类孔)，螺栓孔的直径比螺 栓杆的直径大1.5~3mm。 特点：螺杆与螺孔间有较大的间隙，受剪力作用时，将会 产生较大的剪切滑移，连接的变形大。
优点：安装方便，且能有效地传递拉力，可用于沿螺栓杆 轴受拉的连接中，以及次要结构的抗剪连接或安装时的临 时固定。
T形连接 ：常用于制作组合截面。 优点：省工省料； 缺点：焊件间存在缝隙，截面突变，应力集中现象严重。
角部连接 ： 主要用于制作箱形截ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
焊缝形 式 1、按焊缝与受力方向的相对位置
正对接焊缝
斜对接焊缝
按
正对接焊缝：焊缝垂直于力线
常用焊接方法 ：通常采用电弧焊（包括手工电弧焊）、 埋弧焊(自动或半自动焊)以及气体保护焊等。
手工电弧焊：通电后，在涂有药皮的焊条与焊件之间产 生可达3000℃的高温电弧，电弧周围的金属被熔为液态， 形成熔池，同时焊条中的焊丝熔化而滴入熔池，与焊件 的熔融金属结合，冷却后形成焊缝，而焊条上的药皮在 焊接过程中产生气体以保护电弧和熔化的金属，并形成 熔渣覆盖焊缝，防止空气中的氧、氮等有害气体与熔融 金属接触而形成易脆物质。
螺栓等级含义 a.b a:表示螺栓成品的抗拉强度不小于a×100N/mm2； b:表示螺栓成品的屈强比（屈服强度/抗拉强度）。 4.6：抗拉强度不小于400N/mm2；屈强比为0.6。
精制螺栓：毛坯在车床上经过切削加工精制而成。 特点：表面光滑，尺寸准确，对成孔质量要求高。 优点：精度较高，受剪性能好。 缺点：制作和安装复杂，价格较高，少在钢结构中采用。