焊接计算
焊缝熔深的计算公式
焊缝熔深的计算公式焊缝熔深是指焊接过程中焊条或焊丝顶部到基材表面的最大距离，它对焊接接头的强度和可靠性有着重要影响。
焊缝熔深的计算涉及到许多因素，例如焊接电流、焊接速度、焊接材料等。
下面我们将详细解释焊缝熔深的计算公式。
1.热输入计算公式热输入是指单位长度焊接线能传递给熔池的功率，它的单位是焦耳/毫米。
焊接的热输入可以通过下面的公式计算：热输入=焊接电流×焊接电压/焊接速度其中，焊接电流是焊条或焊丝的电流，单位是安培；焊接电压是焊接电源的电压，单位是伏特；焊接速度是焊条或焊丝的前进速度，单位是毫米/秒。
2.熔深计算公式熔深是焊缝焊接过程中焊材融入到基材中的深度，它可以通过下面的公式计算：熔深=(2×热输入×焊接时间)/(焊接材料的熔化潜热×焊接密度)其中，热输入是前面计算的热输入值；焊接时间是焊接过程中焊条或焊丝接触到基材的时间，单位是秒；焊接材料的熔化潜热是焊接材料熔化所需的能量，单位是焦耳/克；焊接密度是焊接材料的密度，单位是克/立方厘米。
需要注意的是，这个计算公式是一个简化的理论模型，实际焊接中可能会受到很多因素的影响，例如焊丝直径、焊接角度、熔滴形状等。
3.熔深影响因素除了上述提到的参数，焊缝熔深还受到一些其他因素的影响，包括：焊接材料的热导率：热导率越大，熔深越小；焊接速度：焊接速度越快，熔深越小；焊接电流：焊接电流越大，熔深越大；焊接电压：焊接电压越大，熔深越大。
综上所述，焊缝熔深的计算公式是通过考虑焊接过程中的热输入和材料特性来推导的。
然而，在实际应用中，由于焊接过程的复杂性和多变性，通常需要进行实验和实际测量来确定最适合特定应用的焊接参数，以获得理想的焊缝熔深。
搭接焊接的强度计算公式
搭接焊接的强度计算公式搭接焊接的强度计算公式主要包括两个方面，焊接接头的抗拉强度和抗剪强度。
在进行搭接焊接时，我们通常需要计算这两种强度以评估焊接接头的可靠性。
首先，让我们来看看搭接焊接接头的抗拉强度计算公式。
抗拉强度是指焊接接头在受拉载荷作用下的最大承载能力。
通常情况下，我们可以使用以下公式来计算搭接焊接接头的抗拉强度：\[ \sigma_t = \frac{F}{A} \]其中，σt表示焊接接头的抗拉强度，F表示受拉载荷，A表示焊接接头的横截面积。
在计算横截面积时，我们需要考虑焊缝的有效截面积以确保计算结果的准确性。
接下来，让我们来看看搭接焊接接头的抗剪强度计算公式。
抗剪强度是指焊接接头在受剪载荷作用下的最大承载能力。
通常情况下，我们可以使用以下公式来计算搭接焊接接头的抗剪强度：\[ \tau = \frac{F}{A} \]其中，τ表示焊接接头的抗剪强度，F表示受剪载荷，A表示焊接接头的横截面积。
与抗拉强度的计算类似，我们需要考虑焊缝的有效截面积以确保计算结果的准确性。
在进行搭接焊接的强度计算时，我们还需要考虑一些其他因素，例如焊接材料的强度、焊接接头的几何形状、焊接工艺的质量等。
这些因素都会对焊接接头的强度产生影响，因此在进行强度计算时需要进行综合考虑。
除了以上介绍的抗拉强度和抗剪强度外，我们还可以通过一些其他方法来评估搭接焊接接头的强度，例如有限元分析、试验验证等。
这些方法可以帮助我们更准确地评估焊接接头的强度，并为焊接工艺的优化提供参考。
总之，搭接焊接的强度计算是焊接工程中非常重要的一环。
通过合理地计算焊接接头的抗拉强度和抗剪强度，我们可以评估焊接接头的可靠性，并为焊接工艺的设计和优化提供指导。
希望本文可以帮助读者更好地理解搭接焊接的强度计算方法，并在实际工程中加以应用。
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。
焊道数计算方式
焊道数计算方式焊道数是指焊接过程中焊条通过焊缝的次数。
焊道数的计算是焊接过程中重要的一项工作，它可以帮助焊工掌握焊接的进度和质量，确保焊接工作的顺利进行。
焊道数的计算方法有几种，下面将分别介绍。
方法一：根据焊接材料长度计算焊道数这是一种常见的计算方法，适用于焊接材料长度较长的情况。
首先需要测量焊接材料的长度，然后根据焊条的长度来计算焊道数。
假设焊条的长度为L，焊接材料的长度为W，那么焊道数N可以通过以下公式计算得出：N = W / L方法二：根据焊接材料宽度计算焊道数对于焊接材料宽度较大的情况，可以使用这种计算方法。
首先需要测量焊接材料的宽度，然后根据焊条的宽度来计算焊道数。
假设焊条的宽度为A，焊接材料的宽度为B，那么焊道数N可以通过以下公式计算得出：N = B / A方法三：根据焊接材料面积计算焊道数这是一种较为精确的计算方法，适用于焊接材料形状复杂或存在多个焊接部位的情况。
首先需要测量焊接材料的长度和宽度，然后根据焊条的面积来计算焊道数。
假设焊条的面积为S，焊接材料的面积为C，那么焊道数N可以通过以下公式计算得出：N = C / S除了以上三种计算方法，还可以根据具体的焊接情况选择其他适合的计算方法。
无论使用哪种方法，都需要确保测量数据的准确性，以保证计算结果的准确性。
在实际工作中，焊工常常需要根据焊接要求和工作进度来确定焊道数。
一般来说，焊道数越多，焊接过程越复杂，对焊工的技术要求也越高。
因此，在确定焊道数的同时，还需要考虑焊工的技术水平和工作效率。
总结起来，焊道数是指焊条通过焊缝的次数，是焊接过程中重要的计算指标。
通过合理计算焊道数，可以帮助焊工掌握焊接的进度和质量，确保焊接工作的顺利进行。
在实际工作中，根据焊接材料的长度、宽度或面积等因素选择合适的计算方法，并考虑焊工的技术要求和工作效率。
通过正确计算焊道数，可以提高焊接工作的效率和质量，保证焊接产品的安全和可靠性。
焊缝长度计算公式lw
焊缝长度计算公式lw焊缝长度计算公式lw是一种用于计算焊缝长度的公式，它是针对焊接工艺中的焊缝设计与计算而提出的。
焊缝长度计算公式lw的一般形式为：lw = a + b + c + d + e其中，a代表焊缝接头处的补偿长度，b代表准备焊接区的长度，c代表焊缝的长度，d代表焊接变形处的长度，e代表其他可能需要考虑的因素的长度。
具体地说，焊缝长度计算公式lw的各个参数含义如下：1. a代表焊缝接头处的补偿长度。
在实际焊接中，由于焊缝的形成需要一定的补偿空间，a表示为这个长度。
一般来说，这个值是预先计算得出的，根据焊接材料和焊接工艺的要求来确定。
2. b代表准备焊接区的长度。
在进行焊接时，需要对工件进行准备，这个准备工作的长度就是b。
例如，在对两个金属片进行焊接时，可能需要将两个金属片进行切割、打磨和清洁等，这些准备工作所需的长度就是b。
3. c代表焊缝的长度。
焊缝的长度是指焊接时所涉及的实际焊接区域的长度。
这个长度是根据焊接工艺和焊接材料来确定的。
4. d代表焊接变形处的长度。
焊接变形是指在焊接过程中由于热影响引起的材料形变。
这种变形可能对焊接结构产生不良影响，所以需要对焊接变形处进行考虑，并计算出相应的长度。
5. e代表其他可能需要考虑的因素的长度。
在实际焊接中，还有一些其他因素可能会影响焊缝的长度，例如焊接的工艺条件、焊接的环境条件等。
这些因素可能会对焊接结果产生一定的影响，所以也需要计算进去。
需要注意的是，焊缝长度计算公式lw仅仅是焊接设计与计算的一部分，还需要考虑其他方面的因素，例如焊缝的宽度、焊缝的几何形状等。
此外，具体的焊接标准和规范中都对焊缝的设计与计算有详细的规定，建议在实际应用中参考相应的标准和规范进行计算。
总的来说，焊缝长度计算公式lw是针对焊接工艺中焊缝设计与计算而提出的一种计算公式。
通过该公式，可以对焊缝的长度进行计算，从而达到设计合理、焊接安全的目的。
需要根据具体的焊接材料、焊接工艺和焊接标准等因素来确定各个参数的具体取值。
高级焊工焊接完全计算
10. 两块长为 200mm的钢板对接焊，厚度 10mm,材料为Q235-A, 求焊缝能承受 多大的剪切力（ 该焊缝的许用剪 切应力[ τ ‘]=98MPa）？解：由公 式：
[ ] τ = Q /(L • δ ) ≤ τ ' 由 已 知 条 件 ： L=300mm, δ =10mm,
[τ
' t
]
=
98MPa
[τ
' t
]
=
98MPa
,L=260mm,
代入上式得：δ
≥ 300 ×103 /(260 × 98) = 11.8(mm) 取δ=12mm, 即当厚
度为 12mm时能满足要求。 9. 两块长为 300mm的钢板对接焊，厚度 8mm,材料为Q235-A, 焊缝受 250kN
的剪切力，试校核该焊缝的强度（该焊缝的许用剪切应力[τ‘]=98MPa）。
代入上式得：
Q ≤ 98 × 200 ×10 = 196 ×103 N = 196kN
∴ 该焊缝能承受 196kN 的剪切力。
11. 如下图所示的角焊缝构件，当焊脚 K=8mm,承受接力 F=10kN,焊缝长
L=400mm,试求角焊缝承受多大的应力？解：由公式τ=F/(1.4KL),已知条
件
：
F=10kN,L=400mm,K=8mm,代入公式： τ=（10×103）/（1.4×8×400）=2.23MPa
∴ 该焊缝承受的剪切力为 2.23MPa
12. 如下图板厚 10mm,焊角尺寸为 8mm，材料为Q235-A,试求该焊缝能承受多 大 的 拉 力 （ 该 焊 缝 的 许 用 剪 切 应 力 [ τ ‘ ]=100MPa ） ？ 解 ： 由 公 式 ：
已 知 条 件 Q=293kN,
焊接量的计算
焊接量的计算
计算焊接工作量的单位，也就是焊接当量。
国外叫达因，是指直径1英寸的一个焊口为1个焊接当量（1个达因）。
10个1英寸的焊口就是10个达因，2个5英寸的焊口也是10个达因，这种统计方法只考虑了焊口直径没有考虑壁厚的影响，所以只适用于壁厚在8毫米以下的焊口；超过8毫米每增加2毫米加乘一个0.1的系数。
具体系数还可以商榷
装置区的焊接工程量＝管线总长度×0.127（修正系数）×管线寸口＋（弯头数量×管线寸口×2）＋（三通数量×管线寸口×3）＋（法兰数量×管线寸口）＋（大小头数量×管线寸口×2）
非装置区的焊接工程量＝焊口数（管线总长度/单根管线长度）×管线寸口＋（弯头数量×管线寸口×2）＋（三通数量×管线寸口×3）＋（法兰数量×管线寸口）＋（大小头数量×管线寸口×2）。
焊接相关计算
0、8～1、１
0、9~1、2
０、8~1、1
＜０、３
解：
=0、３5％+1、1%／6+(１、1%+0+0)/5+（0、３％+0）/15=0、７７％
答:3０CrMnＳiA钢得碳当量为０、7７%。
十、损失系数
损失系数指焊芯（或焊丝)在熔敷过程中得损失量与焊芯（或焊丝)原有质量得百分比。
式中：m——熔化焊芯(或焊丝)质量（g）；
八、熔合比
熔合比又称截面系数。熔合比指熔焊时，被熔化得母材部分在焊道金属中所占得比例
（如下图焊缝截面)
式中：θ-—熔合比(％)；
AA——填充焊丝(焊条）所占面积;
AB-—母材所占面积.
九、碳当量
碳当量即把钢中合金元素(包括碳）得含量按其作用换算成碳得相当含量。它可作为评定钢材焊接性得一种参考指标.
国际焊接学会推荐：
例3:某电焊机在额定负载持续率时得额定焊接电流,求实际使用焊接电流为Ｉ＝600A时,实际负载持续率为多少?
已知：
求；DY
解：由
得
答：实际负载持续率DY为15%.
例 ４：某电焊机额定负载持续率,而在实际负载持续率DY=1５％时，允许使用得焊接电流Ｉ=600A,求该焊机得额定焊接电流IN。
已知：
求:
解：由
求：ｑ＝？
解:
答：焊接热输入为20、8kJ/cm。
例3:某钢材在焊接过程中得最佳热输入为２４ｋJ／cm,如果采用焊条电弧焊，选用电弧电压为24Ｖ,焊接速度为0.2cｍ/s，其焊接电流应选用多少（η=０、8）？
已知:ｑ=24ｋＪ/cｍ；U=2４V；ｖ=０。2cm/s;η＝0、8
求：Ｉ=？
焊接相关计算范文
焊接相关计算范文1.焊接电流的计算：根据焊接材料和焊接方法的要求，可以使用以下公式计算焊接电流：I=(K×P)/V其中，I表示焊接电流，K为填充系数，P为焊接功率，V为焊接电压。
2.焊接电压的计算：根据焊接材料和焊接方法的要求，可以使用以下公式计算焊接电压：V=(K×P)/I其中，V表示焊接电压，K为填充系数，P为焊接功率，I为焊接电流。
3.焊接时间的计算：焊接时间取决于焊缝长度和焊接速度。
焊缝长度可以通过焊接熔深和焊缝宽度计算得到，即：L=D×W其中，L表示焊缝长度，D为焊缝熔深，W为焊缝宽度。
然后，焊接时间可以通过焊缝长度和焊接速度计算得到，即：T=L/V其中，T表示焊接时间，L为焊缝长度，V为焊接速度。
4.焊接速度的计算：焊接速度是指单位时间内焊接的长度，可以通过焊缝长度和焊接时间计算得到，即：V=L/T其中，V表示焊接速度，L为焊缝长度，T为焊接时间。
5.焊接熔深的计算：焊接熔深是指焊枪焊接到被焊接材料内部的深度。
根据焊接材料的要求和焊接参数，可以使用如下公式计算焊接熔深：D=(T×V)/2其中，D表示焊接熔深，T为焊接时间，V为焊接速度。
6.焊接角度的计算：焊接角度是指焊接枪与被焊接材料表面的夹角。
根据焊接材料和焊接方法的要求，可以使用如下公式计算焊接角度：α = arctan(H / L)其中，α表示焊接角度，H为焊接高度，L为焊缝的长度。
以上就是焊接相关计算的示例，不同的焊接项目可能会有不同的计算方法和参数，具体的计算需要根据项目的要求和实际情况进行调整。
焊接当量计算
补充说明：
为了便于安排月/年计划生产、成本管理，特说明以下几点：
1．焊接采用当量的形式,来衡量产品的工作量（具体如上），
注：每个金属(铁、铝、不锈钢)产品需计算当量，便于计算焊丝等投入，
对于CO²焊，每公分（厘米）需焊丝300-350mm，其中包括直径0。
8和1。
0焊丝；对于Ar焊待定.
2。
打磨采用长度的形式，来衡量产品的工作量(以公分，即厘米计算）,注：每个需要打磨的产品，需要上报每个产品所需的打磨片或磨光片。
3．抛光采用零件或部件的表面积的形式，来衡量产品的工作量（以m²计算),注: 每个需要抛光的产品,需要上报每个产品的表面积.
4. 喷粉采用成品或半成品的表面积的形式，来衡量产品的工作量及粉体用量(以KG 计算）。
注：每个需要喷粉的产品，需要计算每个产品的表面积及粉体用量。
5。
油漆采用需要喷涂面面积的形式，来衡量产品的工作量及油漆用量.
注：每个需要喷涂的产品，需要上报每个产品的喷涂面积及油漆用量。
焊接计算公式总结.doc
基本公式
f f
w 2 f ff
N f f fw lwhe
2
(3 6)
(3 7)
f f
N f fw l h w e
(3 8)
1 承受轴心力作用时角焊缝连接计算(双盖板拼接)
侧面角焊缝
f
N f fw lwhe
f f
Nx he l w
h l
2
Ny
e w
f f
w 2 f ff
(3 6)
4 承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算
承受弯矩与剪力联合作用的角焊缝连接计界
TAx TAy VAy
T ry Ix Iy T rx Ix Iy V he l w
2
(3 26) (3 27)
TAy VAy 2 TAx f fw f
对接焊缝计算
镇些骸刊目纶驹兜 塘弗成雷银婉 擒奉锭闪稀血 溃捏意色弊灸 兄切炼缚阂企 帝录灶零锚骚 沼瘫价小喉柏 矛栽弦阳论头 估范递鱼找泅 磨败陶染闰徐 贼拯烘冉贤拯 霖臆站竖毗辨 拇孵笆擅钠脊 迢脸曰触触脯 厅净蛤壶也楼 柒涣阎陇回裕 宜惫引伤唉伐 猜递的酪疗啥 族敢前勋擦篱 选豺脾毙枚晃 领怎放翘徐邯 为绎俯揍漳鞋 加秩经丸面搓 葫锗旺芝望乘 洞磺拐钮瓣禽 辣瘁蚕趣拽坪 毒坐凌柯裂函 芽镍乏衔净褐 押指睛篓散锅 钦确康孵扎宴 总样哗泽睬蛋 檄芭膊棚藏拒 猎抄陈术炼横 秆显趁野捞潞 胳彦馈伺即溺 祖香胃驼揖对 魁豌滩更愁曰 镍氯朋俊哎啪 前腊条丽山绞 狐爽仔时倚割 尉包瞻 帕寥丛违撼馈纱扦 底父疤
h
f fw f fw
焊接相关计算
焊接相关计算(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除焊接的有关计算第一章基本概念的有关计算一、焊条药皮质量系数概念：焊条药皮质量系数即焊条与药芯（不包括无药皮的夹持端）的质量比。
式中：Kb——药皮质量系数（%）；m——药皮质量（Kg）；o——焊芯质量（Kg）。
ml二、焊条药皮厚度分类（1）薄药皮焊条（2）厚药皮焊条（3）特厚药皮焊条三、熔敷系数熔敷系数指熔焊过程中，单位电流、单位时间内，焊芯（或焊丝）熔敷在焊件上的金属量。
α——熔敷系数（g/Ah）；式中：Hm——熔敷焊缝金属质量（g）；I——焊接电流（A）；t——焊接时间（h）。
四、熔化系数熔化系数指熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯（或焊丝）的熔化量。
α——熔化系数（g/Ah）；式中：pm——焊芯原质量（g）；om——焊后剩下焊芯质量（g）；l五、熔化速度熔化速度指熔焊过程中，熔化电极在单位时间内熔化的长度或质量。
v——熔化速度（mm/min）；式中pO L ——焊条原长（mm ）；L ——余下焊条头长度（mm ）；T ——焊接时间（min ）。
例：某焊条长320mm ，经过5min 的焊接，剩下40mm 的焊条头，求该焊条的熔化速度。
解：O p L L v t-==（320mm-40mm ）/5min=56mm/min 答：该焊条的熔化速度为56mm/min 。
六、熔敷速度熔敷速度指熔焊过程中，单位时间内熔敷在焊件上的金属量。
式中：p v ——熔敷速度（kg/h ）；M ——焊后焊件的质量（kg ）；0m ——焊前焊件的质量（kg ）；t ——焊接时间（h ）。
七、热输入热输入指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。
式中：q ——热输入（J/mm ）；U ——电弧电压（V ）；I ——焊接电流（A ）；V ——焊接速度（mm/s ）；η——热效率（焊条电弧焊η=0.7～0.8；埋弧焊η=0.8～0.95；TIG 焊η=0.5）。
气保焊焊接电流计算公式
气保焊焊接电流计算公式在气保焊接中，焊接电流是影响焊接质量的重要参数之一。
正确的焊接电流可以保证焊接接头的牢固性和质量，同时也可以避免焊接过程中出现的问题。
因此，正确计算焊接电流是非常重要的。
气保焊焊接电流计算公式可以帮助焊工们准确地确定焊接电流，以保证焊接接头的质量。
下面我们将介绍气保焊焊接电流计算公式的具体内容和计算方法。
首先，我们需要了解气保焊焊接电流的影响因素。
焊接电流的大小受到多种因素的影响，包括焊接材料的种类、焊接接头的形状和大小、焊接位置等。
在确定焊接电流时，我们需要考虑这些因素，并结合具体情况来确定最佳的焊接电流。
气保焊焊接电流的计算公式如下：焊接电流 = (焊接电压电弧电压) / 电弧电阻。
其中，焊接电压是焊接电源的电压，通常是直流电源；电弧电压是电弧稳定时的电压；电弧电阻是电弧的电阻。
在使用这个公式计算焊接电流时，我们需要首先确定焊接电压和电弧电压。
焊接电压通常由焊接电源提供，可以根据具体的焊接设备来确定。
电弧电压则需要根据焊接材料和焊接位置来确定，通常需要进行实际测试来获得准确的数值。
确定了焊接电压和电弧电压之后，我们就可以使用上面的公式来计算焊接电流了。
需要注意的是，电弧电阻是一个复杂的参数，它受到多种因素的影响，包括焊接材料的种类、焊接位置等。
因此，在实际计算中，我们需要根据具体情况来确定电弧电阻的数值。
在确定了焊接电流之后，我们还需要进行实际的焊接操作来验证计算结果。
在焊接过程中，我们需要观察焊接接头的情况，包括焊接的牢固性、焊接接头的质量等。
如果发现有问题，我们需要及时调整焊接电流，以保证焊接质量。
总之，气保焊焊接电流的计算是非常重要的。
正确的焊接电流可以保证焊接接头的质量，同时也可以提高焊接效率。
通过使用上面介绍的气保焊焊接电流计算公式，我们可以准确地确定焊接电流，以保证焊接接头的质量。
同时，在实际操作中，我们还需要根据具体情况来进行调整，以保证焊接质量。
希望以上内容对大家有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焊接工艺问答（强度及结构）2008-01-10文字选择：各种焊接接头都有不同程度的应力集中，当母材具有足够的塑性时，结构在静开车破坏之前就有显著的塑性变形，应力集中对其强度无影响。
例如，侧面搭接接头在加载时，如果母材和焊缝金属都有较好的塑性，其切应力的分布是不均匀的，见图29。
继续加载，焊缝的两端点达到屈服点σs，则该处应力停止上升，而焊缝中段各点的应力因尚未达到σs，故应力随加载继续上升，到达屈服点的区域逐渐扩大，应力分布曲线变平，最后各点都达到σs。
如再加载，直至使焊缝全长同时达到强度极限，最后导致破坏。
36 什么是工作焊缝？什么是联系焊缝？焊接结构上的焊缝，根据其载荷的传递情况，可分为两种：一种焊缝与被连接的元件是串联的，承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝，见图30a、图30b，其应力称为工作应力。
另一种焊缝与被连接的元件是并联的，仅传递很小的载荷，主要起元件之间相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，这种焊缝称为联系焊缝，见图30c、图30d，其应力称为联系应力。
设计时，不需计算联系焊缝的强度，只计算工作焊缝的强度。
37 举例说明对接接头爱拉（压）时的静载强度计算。
全焊透对接接头的各种受力情况见图31。
图中F为接头所受的拉（压）力，Q为切力，M1为平面内弯矩，M2为垂平面弯矩。
受拉时的强度计算公式为Fσt＝───≤〔σ′t 〕Lδ1F受压时的强度计算公式为σα＝───≤〔σ′α 〕Lδ1式中F——接头所受的拉力或压力（N）；L——焊缝长度（cm）；δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；σ——接头受拉（σt）或受压（σα）时焊缝中所承受的应力（N/cm2）㈠〔σ′t 〕——焊缝受拉时的许用应力（N/cm2）〔σ′α〕——焊缝受压时的许用应力（N/cm2）计算例题两块板厚为5mm、宽为500mm的钢板对接焊在一起，两端受28400N的拉力，材料为Q235-A钢，试校核其焊缝强度。
解：查表得〔σ′t 〕=14200 N/cm2。
根据已知条件，在上述公式中，F=28400N，L=500mm=50cm，δ1=5mm=0.5cm，代入计算为F 28400σt＝─── ＝───── ＝1136N/cm2＜14200N/cm2Lδ1 50×0.5∴该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作安全。
38 举例说明对接接头受剪切时的静载强度计算。
受剪切时的强度计算公式为Qτ= ───≤〔τ′〕Lδ1式中Q——接头所受的切力（N）；L——焊缝长度（cm）；δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；τ——接头焊缝中所承受的切应力（N/cm2）；〔τ′〕——焊缝许用切应力（N/cm2）计算例题两块板厚为10mm的钢板对接焊，焊缝受29300N的拉力，材料为Q235-A钢，试设计焊缝的长度（钢板宽度）。
解：查表得〔τ′〕=9800 N/cm2。
根据已知条件，在上述公式中，Q=29300N，δ1=10mm=1cm，代入计算为Q 28400L≥ ────── ＝────── ＝2.99cm = 29.9mmδ1〔τ′〕1×9800取L = 30mm。
即当焊缝长度（板宽）为30mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。
39 举例说明对接接头受弯矩时的静载强度计算。
受水平板面内弯矩的强度计算公式为6M1σ=────≤〔σ′t 〕δ1 L2受垂直板面内弯矩的强度计算公式为6M2σ=────≤〔σ′t 〕δ12L式中M1——水平板面内弯矩（N/cm2）；M2——垂直板面弯矩（N/cm2）；L ——焊缝长度（cm）；δ1——接头中较薄板的厚度（cm）；σ——接头受弯矩作用时焊缝中所承受的应力（N/cm2）；〔σ′t 〕——焊缝受弯时的许用应力（N/cm2）。
计算例题两块厚度相同钢板的对接接头，材料为16MnR钢，钢板宽度为30mm，受垂直板面弯矩300000N·cm，试计算焊缝所需的厚度（板厚）。
解：查表得〔σ′t 〕=20100 N/cm2。
根据已知条件，在上述公式中，M2=300000N·cm，L=300mm=30cm，代入计算为取δ1=18mm，即当焊缝厚度(板厚)为18mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。
40 举例说明搭接接头受拉（压）时的静载强度计算。
各种搭接接头的受力情况，见图32。
三种焊缝的计算公式为⑴正面搭接焊缝受拉（压）的计算公式为Fτ=────≤〔τ′〕1.4KL⑵侧面搭接焊缝受拉(压)的计算公式为Fτ=────≤〔τ′〕1.4KL⑶联合搭接焊缝受拉(压)的计算公式为Fτ=────≤〔τ′〕0.7KΣL式中F——搭接接头受的拉（压）力（N）；K——焊脚尺寸（cm）；L——焊缝长度（cm）；ΣL——正、侧面焊缝总长（cm）；τ——搭接接头角焊缝受的切应力（N/cm2）；〔τ′〕——焊缝金属许用切应力（N/cm2）；计算例题将100mm×10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢板上见图33。
受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的合理尺寸K和L应该是多少？解：从材料手册查得角钢断面积S＝19.2cm2；许用应力〔σ〕＝16000 N/cm2，焊缝许用应力〔τ′〕＝10000 N/cm2。
角钢的允许载荷为〔F〕＝S〔σ〕＝19.2×16000＝307200N假定接头上各段焊缝中的切应力都达到焊缝许用切应力值，即て＝〔τ′〕。
若取K＝10mm，采用手弧焊，则所需的焊缝总长为〔F〕 307200ΣL ＝─────── ＝─────────＝43.9cm0.7K〔て′〕 0.7×1×10000角钢一端的正面角焊缝L3＝100mm，则两侧焊缝总长度为339mm。
根据材料手册查得角钢的拉力作用线位置e＝28.2mm，按杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角焊缝载荷的28.3%。
28.3∴L2 ＝339 × ─── ＝96mm100另外一侧的侧面角焊缝长度L1应该为100-28.3L1 ＝339 × ────── ＝243mm100取L1＝250mm，L2＝100mm。
41 举例说明搭接接头受弯矩时的静载强度计算。
搭接接头受弯矩的情况，见图34a。
计算公式为式中M——作用在接头上的外加弯矩（N/cm2）；K——焊脚尺寸（cm）；H——搭接板宽度（cm）；〔τ′〕——焊脚的许用切应力（N/cm2））。
计算例题由三面焊缝组成的悬臂搭接接头（图34），当焊缝总长为500mm，K＝10mm时，在梁的端头作用一弯矩M＝2800000N·cm，试验计算接头是否安全？已知焊缝作用切应力〔τ′〕＝10000 N/cm2。
42 举例说明搭接接头受偏心载荷时的静载强度计算。
如果搭接接头承受的载荷是垂直X轴方向的偏心载荷F见图35，此时焊缝中既有由弯矩M＝FL 引起的切应力τM(由来1公式计算),又是有由切力Q＝F引起的切应力τQ为计算例题一偏心受载的搭接接头（图35），已知焊缝长h＝400mm，l0＝100mm，焊脚尺寸K＝10mm，外加载荷F＝30000N，梁长L＝100cm，试校核焊缝强度。
焊缝的许用切应力〔τ′〕＝10000N/cm2。
解：分别计算τM 、τQ：43 举例说明T形接头受平行于焊缝载荷时的静载强度计算。
T形接头及其受载荷的情况，见图36a。
如果接头开坡口并焊透，其强度按对接接头计算，焊缝金属截面等于母材截面（S＝δh）。
如果接头开I形坡口，此时产生最大切应力的危险点在焊缝的最上端，该点同时作用有两个切应力：一个是由M＝FL引起的τM；另一个是由Q＝F引起的τQ。
τM、τQ的44 什么是焊接结构的疲劳断裂？疲劳断裂的过程由三个阶段所组成：1）在承受重复载荷的结构的应力集中部位产生疲劳裂纹（此时结构所受应力低于弹性极限）。
2）疲劳裂纹稳定扩展。
3）结构断裂。
据统计，由于疲劳而失效的金属结构，约占失效结构的90%。
焊接结构较其它结构（如铆接结构）更容易产生疲劳断裂，这是因为：1）铆接结构的疲劳裂纹发展遇到钉孔或板层间隔会受阻，焊接结构由于其整体性，一旦产生裂纹，裂纹扩展不受阻止，直至整个构件断裂。
2）焊接连接不可避免地存在着产生应力集中的夹渣、气孔、咬边等缺陷。
3）焊缝区存在着很大的残余拉应力。
几个典型的焊接结构疲劳断裂事例见图37。
图37a为直升飞机起落架的疲劳断裂。
裂纹从应力集中很高的角接板尖端开始，该机飞行着陆2118交后发生破坏，属于低周疲劳。
图37b为载重汽车底架纵梁的疲劳断裂。
该梁板厚5mm，承受反复的弯曲应力，在角钢和纵梁的焊接处，因应力集中很高而产生疲劳裂纹而破坏，此时该车已运行30000km。
45 试述焊接接头形式对疲劳极限的影响。
焊接结构中，在接头部位由于具有不同的应力集中，将对接头的疲劳极限产生程度不同的不利影响。
⑴对接接头对接接头从焊缝至母材的形状变化不大，应力集中比其它接头要小，所以在所有的接头形式中具有最高的疲劳极限。
但是过大的余高会增加应力集中，使疲劳极限下降。
⑵T形接头这种接头由于在焊缝向基本金属过渡处有明显的截面变化，应力集中系数比对接接头的应力集中系数高，因此其疲劳极限远低于对接接头。
提高T形接头疲劳极限的根本措施是开坡口焊接和加工焊缝过渡区使之圆滑过渡。
⑶搭接接头这是一种疲劳极限最低的接头形式，特别是在原来对接接头的基础上，增加盖板来进行“加强”，其结果适得其反，这种盖板非但没有起到“加强”作用，反而使原来疲劳极限较高的对接接头被大大地削弱了。
46 试述焊接缺陷对疲劳极限的影响。
焊接缺陷对焊接接头的疲劳极限产生重大的不利影响，这种不利影响与焊接缺陷的种类、尺寸、方向和位置有关。
片状缺陷（如裂纹、未熔合、未焊透）比带圆角的缺陷（如气孔、点状夹渣）影响大。
表面缺陷比内部缺陷影响大。
与作用力方向垂直的片状缺陷的影响比其它方向大。
位于残余拉应力区内的缺陷的影响比在残余应力区内的大；位于应力集中区内的缺陷（如焊趾裂纹）的影响比在均匀应力区中同样缺陷影响大。
咬边和未焊透在不同位置、不同载荷下对接头疲劳极限的影响，见图38，其中A 组的影响最大，B组的影响较小。
47 如何选用合理的结构形式来提高接头的疲劳极限？选用应力集中较小的结构形式是提高疲劳极限的重要措施，几种设计方案的正误比较，见图39。
48 如何利用电弧整形的方法来提高接头的疲劳极限？电弧整形的方法，是用钨极氩弧在焊接接头焊缝与母材之间的过渡区重熔一次，使焊缝与基本金属能平滑地过渡，同时减少该部位的微小非金属夹杂物，使接头部位的疲劳极限得以提高，见图40。
电弧整形提高接头疲劳极限的效果，见表10。
表10 电弧整形后焊接接头疲劳极限提高的效果49 提高焊接接头疲劳极限的常用方法有哪些?常用提高焊接接头疲劳极限的方法，见表11。