焊接结构生产课件资料
合集下载
《焊接结构学(第2版)》教学课件-第4章
(5)端接接头 端接接头是将两板件平行叠放,并在板件一端将其 焊在一起所形成的接头形式(见图4-9)。
图4-9 端接接头
对于钎焊接头来说,由于钎料的强度通常都会低于母材的强度 ,因此,钎焊接头多采用搭接接头形式,希望通过增大搭接面积 来使钎焊接头具有与母材相近的承载能力,图4-10给出了一些 钎焊接头搭接化设计的例子。
图4-6 常见Τ形(十字)接头
a)单侧角焊缝
图4-7 T形接头的承载能力
T形接头无法承载 b)双侧角焊缝 T形接头可承受各种载荷 c)具有自身对称性的管板接头
(4)角接接头 将相互构成直角的两板件端面焊接起来所构成 的焊接接头称为角接接头,多用于箱形构件上,常见的角接接 头形式如图4-8所示。
图4-8 各种形式的角接接头
焊接结构学
（第2版）
第4章 焊接接头
主要内容
4.1 焊接接头的基本特性 4.2 焊接接头的非均质特性 4.3 焊接接头工作应力的分布与 承载能力 4.4 静载荷条件下焊缝强度的计 算 4.5 焊接接头设计概述
4.1 焊接接头的基本特性
4.1.1 焊接接头的概念及定义
将两个或两个以上的构件以焊接的方法来完 成连接,使之成为具有一定刚度且不可拆卸的整 体,其连接部位就是所谓的焊接接头。依据焊接 方法的不同,可以将其区分为熔焊接头、钎焊接 头和压焊接头等。
图4-12 各种不同的焊接节点
a)管件连接节点 b)管板连接节点 c)球形节点 d)铸件节点
图4-13 焊接坡口的 基本形式
a)I形坡口 b)V形坡口 c)单边V形坡口 d)U形坡口 e)J形坡口
2.焊接坡口 由于焊接工艺的需要以及结构设计的要求,常常将被焊工件的待焊部位 加工装配成具有规定尺寸的几何形状,这种焊前连接部位的几何形状关系 通常称为焊接坡口。焊接坡口的基本形式包括I形坡口、V形坡口、单边V 形坡口、U形坡口和J形坡口(见图4-13)。
焊接ppt课件
编辑版pppt
30
三. 埋弧焊工艺
2）采取防漏措施 ① 双面焊； ② 手工电弧焊封底； ③ 焊剂垫； ④ 垫板。
3)要有引弧板和引出板
编辑版pppt
31
四、埋弧焊应用
应用： 主要用于较厚 钢板的长直焊 缝和较大直径 环形焊缝焊接。
编辑版pppt
32
压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直 焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械 （高炉炉身）等的焊接。
编辑版pppt
28
三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备 板厚在20~25mm以下的工件可不开坡口； 实际生产中，板厚在14~22mm应开Y型坡口， 板厚在22~50mm，可开双Y型坡口或U型坡口。
编辑版pppt
29
三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备
环焊缝： 焊丝起弧点应与环 的中心偏离一定距 离a(a=20~40mm), 直径小于250mm一 般不采用埋弧焊。
钎焊：
软钎焊、 硬钎焊
编辑版pppt
4
焊接成形的特点
● 接头牢固、密封性好。 ● 可化大为小、以小拼大。 ● 可实现异种金属的连接。 ● 重量轻、加工装配简单。 ● 焊接结构不可拆卸 。 ● 焊接应力变形大，接头易产 生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
编辑版pppt
5
第四篇 焊接
电弧焊 其他常用焊接方法 常用金属材料的焊接 焊接结构设计
编辑版pppt
1
编辑版pppt
2
第四篇 焊接
用加热或加压力等手段，借助金属原子 的结合与扩散作用，使分离的金属材料 牢固地连接起来的方法。
焊接动画
编辑版pppt
3
焊接成形的分类
熔化焊：
电弧焊、电渣 焊、电子束焊、 激光焊、等离 子弧焊等
《焊接生产》PPT课件
焊接是钢结构最主要的连接方式，优点是任何形 状的结构都可以用焊缝连接，构造简单，省工省 料，而且能实现自动化操作，生产效率高。
螺栓连接分普通螺栓连接和高强螺栓连接。普通 螺栓是用A3F(Q235－A·F）钢制造的，按加工精 度分为A、B、C三级。
高强螺栓系用高强钢材制成，可对栓杆施加很大的紧固预拉力，使板叠压得 很紧，利用板间的摩擦阻力传递剪力，这就是摩擦型高强螺栓连接。
机械保护的作用 药皮 稳定电弧的作用
冶金的作用
形成熔渣，保护熔池， 防治空气中的氧和氮对 熔池金属的有害作用
增加合金元素，提高焊 缝金属的力学性能。
药皮的种药类皮：的成分：
① 氧化钛型； ② 氧化钛钙型； ③ 钛铁矿型； ④ 氧化钛型； ⑤ 纤维素型； ⑥ 低氢钾型； ⑦ 低氢钠型； ⑧ 石墨型； ⑨ 盐基型。
焊条种类
按熔渣性质 酸性焊条 酸性氧化物比碱性氧化物多 适合各种电源、易操作、电弧稳定、成本低 焊缝塑性韧性差、不宜用于重要构件 碱性焊条 焊缝塑性韧性好、抗冲击能力强 要求直流电源、操作性差、电弧不够稳定、价格高，适于重要构件
焊条工艺参数
焊条（焊芯）直径与被焊件厚度相当。 d件=3mm； d焊条=2.5，3mm； d件=4~7mm； d焊条=3.2，4mm；
1 . 设备简单、应用灵活方便。 2 . 劳动条件差、生产率低、质量不稳定。
一、手工电弧焊焊接过程
①引弧 ② 形成熔池 ③形成焊缝
焊接时，电弧9在焊条7与工件 1之间燃烧，电弧热使工件接 口处熔成熔池10，熔化的焊条 金属熔滴8，借重力和电弧气 体5的吹力作用过渡到熔池中。 与此同时，药皮6在熔化中， 与液体金属产生复杂的物理化 学反应，形成的熔渣4因比重 小而不断从熔池中浮起，同时， 药皮燃烧产生大量的CO2气体 围绕于电弧9周围。熔渣4和气 流可防止空气中氧、氮等有害 气体的浸入，起保护熔化金属 液的作用。
螺栓连接分普通螺栓连接和高强螺栓连接。普通 螺栓是用A3F(Q235－A·F）钢制造的，按加工精 度分为A、B、C三级。
高强螺栓系用高强钢材制成，可对栓杆施加很大的紧固预拉力，使板叠压得 很紧，利用板间的摩擦阻力传递剪力，这就是摩擦型高强螺栓连接。
机械保护的作用 药皮 稳定电弧的作用
冶金的作用
形成熔渣，保护熔池， 防治空气中的氧和氮对 熔池金属的有害作用
增加合金元素，提高焊 缝金属的力学性能。
药皮的种药类皮：的成分：
① 氧化钛型； ② 氧化钛钙型； ③ 钛铁矿型； ④ 氧化钛型； ⑤ 纤维素型； ⑥ 低氢钾型； ⑦ 低氢钠型； ⑧ 石墨型； ⑨ 盐基型。
焊条种类
按熔渣性质 酸性焊条 酸性氧化物比碱性氧化物多 适合各种电源、易操作、电弧稳定、成本低 焊缝塑性韧性差、不宜用于重要构件 碱性焊条 焊缝塑性韧性好、抗冲击能力强 要求直流电源、操作性差、电弧不够稳定、价格高，适于重要构件
焊条工艺参数
焊条（焊芯）直径与被焊件厚度相当。 d件=3mm； d焊条=2.5，3mm； d件=4~7mm； d焊条=3.2，4mm；
1 . 设备简单、应用灵活方便。 2 . 劳动条件差、生产率低、质量不稳定。
一、手工电弧焊焊接过程
①引弧 ② 形成熔池 ③形成焊缝
焊接时，电弧9在焊条7与工件 1之间燃烧，电弧热使工件接 口处熔成熔池10，熔化的焊条 金属熔滴8，借重力和电弧气 体5的吹力作用过渡到熔池中。 与此同时，药皮6在熔化中， 与液体金属产生复杂的物理化 学反应，形成的熔渣4因比重 小而不断从熔池中浮起，同时， 药皮燃烧产生大量的CO2气体 围绕于电弧9周围。熔渣4和气 流可防止空气中氧、氮等有害 气体的浸入，起保护熔化金属 液的作用。
《焊接幻灯片》课件
焊接幻灯片 PPT 课件
欢迎来到《焊接幻灯片》PPT课件。在这个课件中，我们将介绍焊接的基本概 念、原理、材料、常见工艺、安全以及应用领域。让我们一起探索这个令人 着迷的领域。
第一部分：焊接简介
焊接定义
了解焊接是什么以及它的基 本概念。
焊接发展历史
回顾焊接的发展历程，了解 其重要里程碑。
焊接分类
探索不同类型的焊接方法和 其适用领域。
2 焊接的未来发展
展望焊接技术未来的发展趋势。ຫໍສະໝຸດ 3 焊接技术的提高及其重要性
讨论提高焊接技术的必要性和途径。
第二部分：焊接原理
焊接工艺基础理论
介绍焊接过程中的基本物理和 化学原理。
焊接热力学
探讨焊接中的热传导、热膨胀 等热力学现象。
焊接工艺参数
解释影响焊接质量的参数，如 电流、电压和焊接速度。
第三部分：焊接材料
1 焊接材料概述
概述常用的焊接材料，如金属和非金属。
2 金属材料焊接
介绍金属材料焊接的方法和技术。
焊接工作场所安全
了解如何确保焊接工作场所的 安全。
焊接设备安全使用
探索焊接设备的安全操作和维 护。
第六部分：焊接应用
汽车焊接
审视汽车制造中的焊接应用。
船舶焊接
探索船舶制造过程中的焊接技术。
建筑结构焊接
了解焊接在建筑结构中的关键作用。
钢结构焊接
介绍焊接在钢结构制造中的应用。
总结
1 焊接的重要性
总结焊接的重要作用和影响。
3 非金属材料焊接
了解焊接非金属材料的挑战和解决方法。
第四部分：常见焊接工艺
1
电弧焊接
探索电弧焊接的原理和应用。
气焊
欢迎来到《焊接幻灯片》PPT课件。在这个课件中，我们将介绍焊接的基本概 念、原理、材料、常见工艺、安全以及应用领域。让我们一起探索这个令人 着迷的领域。
第一部分：焊接简介
焊接定义
了解焊接是什么以及它的基 本概念。
焊接发展历史
回顾焊接的发展历程，了解 其重要里程碑。
焊接分类
探索不同类型的焊接方法和 其适用领域。
2 焊接的未来发展
展望焊接技术未来的发展趋势。ຫໍສະໝຸດ 3 焊接技术的提高及其重要性
讨论提高焊接技术的必要性和途径。
第二部分：焊接原理
焊接工艺基础理论
介绍焊接过程中的基本物理和 化学原理。
焊接热力学
探讨焊接中的热传导、热膨胀 等热力学现象。
焊接工艺参数
解释影响焊接质量的参数，如 电流、电压和焊接速度。
第三部分：焊接材料
1 焊接材料概述
概述常用的焊接材料，如金属和非金属。
2 金属材料焊接
介绍金属材料焊接的方法和技术。
焊接工作场所安全
了解如何确保焊接工作场所的 安全。
焊接设备安全使用
探索焊接设备的安全操作和维 护。
第六部分：焊接应用
汽车焊接
审视汽车制造中的焊接应用。
船舶焊接
探索船舶制造过程中的焊接技术。
建筑结构焊接
了解焊接在建筑结构中的关键作用。
钢结构焊接
介绍焊接在钢结构制造中的应用。
总结
1 焊接的重要性
总结焊接的重要作用和影响。
3 非金属材料焊接
了解焊接非金属材料的挑战和解决方法。
第四部分：常见焊接工艺
1
电弧焊接
探索电弧焊接的原理和应用。
气焊
焊接结构生产概述ppt课件
6.适用于制造大型或重型、构造简单而且是 单件小批量消费的产品构造
7.废品率高
〔二〕 焊接构造的缺陷
〔1〕存在较大的焊接应力和变形
焊接〔部分加热〕-内应力-变形-工艺缺欠-承载才 干〔刚度、强度、稳定性〕下降-尺寸精度、尺寸稳 定性下降-校形-添加任务量-添加本钱。
〔2〕对应力集中敏感
焊接构造具有整体性，其刚度大，焊缝的布置、数 量和次序等都会影响到应力分布，对应力集中敏感， 而应力集中是疲劳，脆断等破坏的来源，因此在焊 接构造设计时要妥善处置。
3.焊接接头密封性好
气密性，水密性均优于其它方法，特别是 在高温，高压容器上，只需焊接接头才是 最理想的衔接方式。
4.焊前预备任务简单
由于近年来数控精细气割设备的开展，对 于各种厚度或方式状复杂的待焊接，不用 预划线就能直接从板料上切割出来，普通 不用再机械加工就可投入装配焊接。
5.易于构造的变卦和改型
图8-1-1 焊接构造制造工艺过程图
〔一〕焊接构造的特点〔优点〕
根据焊剂的制造方法，可以把焊剂分为熔 炼焊剂和非熔炼焊剂两大类
1.焊接接头强度高 焊接接头强度可到达与母材等强度甚至高
于母材强度。
2.焊接接头设计灵敏性大
主要表如今：
①焊接构造的几何外形不受限制：如铆、铸、 锻等方法无法制造空心构造，焊接那么可以；
焊接构造是各种经过轧制的金属资料及铸、 锻件等毛坯采用焊接方法制呵斥的能接受 载荷的金属构造。
焊接构造消费是包括从原资料验收入库起， 经备料、装配、焊接等，直至构造质量检 验及验收入库的全过程。焊接构造制造工 艺过程及其相互关系如图8-1-1所示。图中 1~9为备料工艺过程的工序；序号10~18为 装配-焊接工艺过程的工序；序号19~23为 构造质量检验与验收入库工序。
《焊接结构识图》课件
根据检验结果，对符合要求的焊接结 构进行验收，对不符合要求的进行返 修或报废处理。
04
焊接结构的缺陷与预防措施
焊接结构的主要缺陷
气孔
在焊接过程中，熔池中的气体在金属冷却凝固之前未能完全逸出，形成的气孔。
夹渣
焊接过程中，焊缝内残留的熔渣或其他杂质。
未焊透
焊接接头根部未完全熔透的现象。
裂纹
焊接过程中，由于热应力、材料缺陷等原因，在焊缝中产生的缝隙。
下安全可靠。
工艺可行性
焊接结构设计应考虑制造工艺 的可行性，包括焊接方法的选 用、焊接顺序的安排、焊缝位 置的确定等。
经济性
焊接结构设计应注重经济性， 尽可能减少焊接工作量，优化 材料利用，降低制造成本。
美观性
焊接结构应尽量保持表面平整 、光滑，减少焊接缺陷和变形
，以达到美观的效果。
02
焊接结构图的识读
焊接工艺的制定与实施
焊接方法的确定
根据焊接要求和材料特性，选择合适的焊接方法 ，如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接操作的实施
按照制定的焊接工艺进行操作，确保焊接质量。
ABCD
焊接参数的设定
根据焊接方法和材料特性，设定合适的焊接参数 ，如电流、电压、焊接速度等。
焊接过程中的监控
在焊接过程中对焊接质量进行实时监控，及时发 现并处理问题。
焊接缺陷的预防措施
选用合适的焊接工艺和材料， 控制焊接参数，如电流、电压
、焊接速度等。
焊前清理焊缝，去除杂质、油 污等。
采取合适的焊接顺序和方向， 减少热应力和收缩应力。
焊后进行质量检测，及时发现 并处理缺陷。
焊接缺陷的修复方法
01
对于气孔和夹渣，可采用打磨、补焊等方法进行修 复。
04
焊接结构的缺陷与预防措施
焊接结构的主要缺陷
气孔
在焊接过程中，熔池中的气体在金属冷却凝固之前未能完全逸出，形成的气孔。
夹渣
焊接过程中，焊缝内残留的熔渣或其他杂质。
未焊透
焊接接头根部未完全熔透的现象。
裂纹
焊接过程中，由于热应力、材料缺陷等原因，在焊缝中产生的缝隙。
下安全可靠。
工艺可行性
焊接结构设计应考虑制造工艺 的可行性，包括焊接方法的选 用、焊接顺序的安排、焊缝位 置的确定等。
经济性
焊接结构设计应注重经济性， 尽可能减少焊接工作量，优化 材料利用，降低制造成本。
美观性
焊接结构应尽量保持表面平整 、光滑，减少焊接缺陷和变形
，以达到美观的效果。
02
焊接结构图的识读
焊接工艺的制定与实施
焊接方法的确定
根据焊接要求和材料特性，选择合适的焊接方法 ，如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接操作的实施
按照制定的焊接工艺进行操作，确保焊接质量。
ABCD
焊接参数的设定
根据焊接方法和材料特性，设定合适的焊接参数 ，如电流、电压、焊接速度等。
焊接过程中的监控
在焊接过程中对焊接质量进行实时监控，及时发 现并处理问题。
焊接缺陷的预防措施
选用合适的焊接工艺和材料， 控制焊接参数，如电流、电压
、焊接速度等。
焊前清理焊缝，去除杂质、油 污等。
采取合适的焊接顺序和方向， 减少热应力和收缩应力。
焊后进行质量检测，及时发现 并处理缺陷。
焊接缺陷的修复方法
01
对于气孔和夹渣，可采用打磨、补焊等方法进行修 复。
《焊接结构力学》课件
焊接结构的疲劳强度
疲劳强度定义
焊接结构在交变载荷作用下所能承受的最大 应力。
影响因素
交变载荷的频率、幅值、波形以及材料的抗 疲劳性能等。
评估方法
通过疲劳试验和疲劳寿命预测模型进行评估 。
实践应用
提高焊接结构的疲劳强度，延长其使用寿命 ，降低因疲劳断裂而引发的安全事故。
焊接结构的稳定性分析
稳定性定义
[ 感谢观看 ]
通过焊接结构力学的研究，可以优化 焊接工艺、提高焊接结构的性能和寿 命，从而降低生产成本和维护成本。
焊接结构力学的发展历程
20世纪初，焊接技术开始广泛应用于工 业生产，但当时的焊接结构力学研究尚 处于起步阶段。
20世纪中叶，随着材料科学和力学的不断发 展，焊接结构力学逐渐形成独立的学科领域 。
进入21世纪，随着计算机技术和数 值模拟方法的快速发展，焊接结构 力学的研究更加深入和广泛，为实 际工程应用提供了更加可靠的依据 。
CHAPTER 04
焊接结构的强度与稳定性
焊接结构的静载强度
静载强度定义
在静力载荷作用下，焊接结构所能承 受的最大应力。
影响因素
材料种类、焊接工艺、结构形式等。
评估方法
通过实验测试和有限元分析进行评估 。
实践应用
确保焊接结构在静载条件下具有足够 的强度和稳定性，防止结构发生脆性 断裂或塑性变形。
影响因素
焊接结构在受到外力作用时保持其原有平 衡状态的能力。
结构的几何形状、载荷类型和大小、材料 的弹性模量和泊松比等。
评估方法
通过稳定性分析和失稳实验进行评估。
实践应用
确保焊接结构在受到外力作用时具有足够 的稳定性，防止结构发生屈曲或失稳现象 ，造成结构破坏或倒塌。
焊接结构生产课件 6金属材料放样
（2）冲裁变形过程
冲裁时，其基本原理与剪切相同，板料分离的变形过 程分为三个阶段，即弹性变形、塑性变形和断裂。 其冲裁断面同样有三个比较明显的区域，即圆角带、 切断带和剪断带，但各带所占厚度的比例与剪切时不同。
2021/8/22
（3） 冲裁间隙的影响
①对冲裁质量的影响 冲裁件的质量主要是指断面质量、尺寸精度和弯 曲度。
可展表面的展开放样方法有： 平行线展开法、放射线展开法和三角形展开法。
2021/8/22
利用平行线展开法展开
2021/8/22
射线展开法
2021/8/22
天圆地方
2021/8/22
三角形展开方法
2021/8/22
展开图绘制
2021/8/22
（3）板厚处理
在实际生产中，钢板厚度大于1.5mm时，将直 接影响工件表面展开的长度、高度以及相关构件的 接口尺寸。
2021/8/22
封头切割
2021/8/22
4 、 数控气割
数控气割是由数控气割机来实现的，该机主要由 数字程序控划系统和执行系统两大部分组成。
2021/8/22
数控切割机
2021/8/22
火焰切割
2021/8/22
2021/8/22
5、水下切割
2021/8/22
超高压水切割
超高压水切割又称水刀和水射流，它是将普通的水经过多级 增压后所产生的高能量(380MPa)水流，再通过一个极细的红 宝石喷嘴(Φ0.1-0.35mm)，以每秒近千米的速度喷射切割， 这种切割方式称为超高压水切割。
2021/8/22
仿形切割机
2021/8/22
2021/8/22
外形样板与内形样板
2021/8/22
焊接结构基本知识PPT94张课件
• 由于钢材的弹性模量比铸铁高，在保证相同刚 度条件下焊接机身比铸铁机身的自重轻很多。
• 因此焊接机身可以满足切削加工时的刚度要求。
3）减震性问题
• 机身的减震性不仅取决于选用的材料，而且 还与结构本身有关；
• 可以分为材料减震性和结构减震性两个方 面；
• 焊接机身钢质材料的减震性低于铸铁； • 因此，必须从结构上采取措施以保证焊接机
情况变得比较复杂。 • 焊接梁主要应用于载荷和跨度都比较大的场合； • 焊接梁多由翼板及一块腹板组成工字型； • 或由翼板和两块腹板组成箱形； • 故又称为工字梁或箱形梁，如图1-6所示。
图1-6 焊接梁结构简图
a)工字形梁 b)箱形梁 1-腹板 2-翼板 3-竖加强板 4-水平加强
板 5-翼缘焊缝
• 并在双层壁板间设置加强筋以提高焊接箱 体的整体刚度。
能力知识点2 压力容器焊接结构
• 压力容器定义： • 是指最高工作压力P≥0.1MPa， • 容积大于或等于25L， • 工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于
等于标准沸点的液体的容器。
• 应用：它主要用于石油化工、能源工业、科研和 军事工业等方面；同时在民用工业领域也得到广 泛应用，如煤气或液化石油气罐、各种蓄能器、 换热器、分离器以及大型管道工程等。
定，
• 最后制定出工艺文件及质量保证文件。
• （2）物质准备
• 根据产品加工和生产工艺的要求，
• 订购原材料、焊接材料以及其他辅助材 料，
• 并对生产中的焊接工艺设备、其他生产设 备和工夹量具，进行购置、设计、制造或 维修。
2．材料加工工艺
• 焊接结构零件绝大多数是以金属轧制材料 为坯料，
• 所以在装配前必须按照工艺要求对制造焊 接结构的材料进行一系列的加工。
• 因此焊接机身可以满足切削加工时的刚度要求。
3）减震性问题
• 机身的减震性不仅取决于选用的材料，而且 还与结构本身有关；
• 可以分为材料减震性和结构减震性两个方 面；
• 焊接机身钢质材料的减震性低于铸铁； • 因此，必须从结构上采取措施以保证焊接机
情况变得比较复杂。 • 焊接梁主要应用于载荷和跨度都比较大的场合； • 焊接梁多由翼板及一块腹板组成工字型； • 或由翼板和两块腹板组成箱形； • 故又称为工字梁或箱形梁，如图1-6所示。
图1-6 焊接梁结构简图
a)工字形梁 b)箱形梁 1-腹板 2-翼板 3-竖加强板 4-水平加强
板 5-翼缘焊缝
• 并在双层壁板间设置加强筋以提高焊接箱 体的整体刚度。
能力知识点2 压力容器焊接结构
• 压力容器定义： • 是指最高工作压力P≥0.1MPa， • 容积大于或等于25L， • 工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于
等于标准沸点的液体的容器。
• 应用：它主要用于石油化工、能源工业、科研和 军事工业等方面；同时在民用工业领域也得到广 泛应用，如煤气或液化石油气罐、各种蓄能器、 换热器、分离器以及大型管道工程等。
定，
• 最后制定出工艺文件及质量保证文件。
• （2）物质准备
• 根据产品加工和生产工艺的要求，
• 订购原材料、焊接材料以及其他辅助材 料，
• 并对生产中的焊接工艺设备、其他生产设 备和工夹量具，进行购置、设计、制造或 维修。
2．材料加工工艺
• 焊接结构零件绝大多数是以金属轧制材料 为坯料，
• 所以在装配前必须按照工艺要求对制造焊 接结构的材料进行一系列的加工。
《焊接车间介绍》PPT课件
喷嘴中伸出一定的长度，在伸出的钨极 端部与焊件之间产生电弧，对焊件进行 加热。与此同时，惰性气体进入枪体， 从钨极的周围通过喷嘴喷向焊接区，以 保护钨极、电弧及熔池。
精选课件ppt
20
TIG焊的优点
（1）能实现高品质焊接，得到优良的焊缝。
（2）由于焊接过程中钨极是不熔化的，故容易保持 恒定的电弧长度和不变的焊接电流，稳定的焊 接过程使得焊缝平滑、均匀。
精选课件ppt
13
1 焊接电源 2 地线 3 工件 4 焊接电弧 5 焊条 6 焊钳 7 电缆
精选课件ppt
14
手工电弧焊的特点：
（1）设备简单，操作较方便、适应性强，可 达性好；
（2）可焊金属广泛，待焊接头装配要求较低； （3）劳动条件差； （4）熔敷速度慢，生产率低。
精选课件ppt
15
埋弧焊
精选课件ppt
17
优点：
（1）生产率高 ：焊接电流较大，熔敷速度快。
（2）焊缝质量高: 焊缝成型好、成分稳定；有 熔渣保护，隔离空气效果好。
（3）节省焊接材料和能源。
（4）劳动条件好: 无弧光辐射、无需焊工手工 操作。
精选课件ppt
18
缺点：
（1）焊接适用的位置受到限制：由于采用颗 粒状的焊剂进行焊接，因此一般只适合于 水平位置或倾斜度不大的焊缝；
按送丝方式：分为等速送丝和变速送丝 按行走机构形式：分为焊车式、悬挂式、 悬臂式等
精选课件ppt
36
按电源类型：分为直流和交流两种
直流：弧焊整流器、晶闸管式弧焊整流 器、逆变弧焊电源
交流：弧焊变压器、矩形波交流电源
精选课件ppt
37
CO2气体保护焊设备
CO2气体保护焊设备主要由焊接电源、控制系 统、送丝系统、焊枪和气路等组成。
精选课件ppt
20
TIG焊的优点
（1）能实现高品质焊接，得到优良的焊缝。
（2）由于焊接过程中钨极是不熔化的，故容易保持 恒定的电弧长度和不变的焊接电流，稳定的焊 接过程使得焊缝平滑、均匀。
精选课件ppt
13
1 焊接电源 2 地线 3 工件 4 焊接电弧 5 焊条 6 焊钳 7 电缆
精选课件ppt
14
手工电弧焊的特点：
（1）设备简单，操作较方便、适应性强，可 达性好；
（2）可焊金属广泛，待焊接头装配要求较低； （3）劳动条件差； （4）熔敷速度慢，生产率低。
精选课件ppt
15
埋弧焊
精选课件ppt
17
优点：
（1）生产率高 ：焊接电流较大，熔敷速度快。
（2）焊缝质量高: 焊缝成型好、成分稳定；有 熔渣保护，隔离空气效果好。
（3）节省焊接材料和能源。
（4）劳动条件好: 无弧光辐射、无需焊工手工 操作。
精选课件ppt
18
缺点：
（1）焊接适用的位置受到限制：由于采用颗 粒状的焊剂进行焊接，因此一般只适合于 水平位置或倾斜度不大的焊缝；
按送丝方式：分为等速送丝和变速送丝 按行走机构形式：分为焊车式、悬挂式、 悬臂式等
精选课件ppt
36
按电源类型：分为直流和交流两种
直流：弧焊整流器、晶闸管式弧焊整流 器、逆变弧焊电源
交流：弧焊变压器、矩形波交流电源
精选课件ppt
37
CO2气体保护焊设备
CO2气体保护焊设备主要由焊接电源、控制系 统、送丝系统、焊枪和气路等组成。
焊接结构全套课件
2）焊接结构对于脆性断裂、疲劳破坏、应力腐蚀和蠕变 破坏等都比较敏感,
3）焊接结构中存在残余应力和变形， 4）焊接会改变材料的部分性能，使焊接接头附近变为一 个不均匀体’
5）对于一些高强度的材料，因其焊接性能较差，更容易 产生焊接裂纹等缺陷。
(3)减小焊接不足的措施 1）合理的设计结构，正确的选择材料， 2）采用适宜的焊接设备和制定正确的焊接工艺， 3）良好的焊接技术及严格的质量控制。 2．焊接结构在工业发展中的作用 （1）焊接结构被广泛地应用于工业生产的各个部门。
（2）加强现场教学和参观，加深学生的感性认识，还可 以通过多媒体教学等手段开阔学生的视野，培养学生分析 问题和解决问题的能力。
第一章 焊接结构基本知识
1.1 焊接结构基本构件 1.2 焊接接头的基本知识
第一节 焊接结构基本构件
一、机器零部件焊接结构
1 ．切削机床的焊接机身, 2．减速器箱体焊接结构。
1．焊接接头的组成 焊接接头由焊缝金属、熔合区和热影响区组成，如图1-
11所示。 2．焊接接头的基本形式 （1）对接接头 两板件端面通过焊接形成135°～180°夹角， （2）搭接接头 两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接
头, （3）T形（十字）接头 将一个焊件的端面与另一焊件的表
面构成直角或近似直角，用角焊缝连接起来的接头，
2．焊缝金属的收缩 当焊缝金属冷却，由液态转为固态时，其体积要收缩。
产生焊接应力变形。
3．金属组织的变化 钢在加热及冷却过程中发生相变，可得到不同的组织，
这些组织的比容各不相同，由此也会造成焊接应力与变形。
4．焊件的刚性和拘束 焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越大，焊接变形
越小，焊接应力越大；反之，焊件自身的刚性及受周围的 拘束程度越小，则焊接变形越大，而焊接应力越小
- 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)。
第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→盖板接头中的工作应力分布
第一节
电弧焊接头的工作应力
侧面搭接接头的工作应力均匀化
第二节
焊接结构的静载强度计算
工作焊缝和联系焊缝
工作焊缝 焊缝与被连接的元件是 串联的，它承担着传递 全部载荷的作用，即焊 缝一旦断裂，结构就立 即失效，其应力称为工 作应力。
第二节
电弧焊接头的工作应力分布
对接接头
余高：在焊接结构生 产中，对接接头的焊 缝略高于母材金属的 板面，超出母材表面 连线上面的那部分焊 缝金属的最大高度称 为余高。
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→对接接头
影响应力集中系数的因素：余高h和焊缝向母材金属过渡 的半径r。
余高和过渡半径与应力集中系数的关系
焊接结构生产
在金属结构和机器的制造中，经常需要将两个或两 个以上的零件连接在一起。连接方式有两种：一种是 机械连接，可以拆卸，如螺栓连接、键连接等；另一 种连接是永久性连接，不能拆卸，如铆接、焊接等。 过去金属构件的连接主要采用铆接、螺栓连接。 今天，随着焊接技术的迅速发展及应用，焊接已成为 金属构件的主要加工方法之一，取代了铆接。但螺栓 连接由于他的实用性、灵活性等，现在还在广泛应用。 下面我们先来看看受剪螺栓连接的几种破坏形式。
焊接结构的静载强度计算
工作焊缝和联系焊缝
联系焊缝 焊缝与被连接的元件是 并联的，它仅传递很小 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，其应力称为 联系应力。
第二节
焊接结构的静载强度计算
焊接接头强度计算的假设
1）残余应力对接头强度没有影响； 2）焊趾处和余高处的应力集中对接头强度没有影响； 3）接头的工作应力是均布的，以平均应力计算； 4）正面角焊缝与侧面角焊缝强度没有差别； 5）焊脚尺寸K的大小对角焊缝的强度没有影响； 6）角焊缝都是在切应力的作用下破坏的，按切应力计算 其强度；
侧面角焊缝：焊缝与力的作用 方向相平行。 斜向角焊缝：介于正面角焊缝 和侧面角焊搭接接头→正面角焊缝的工作应力分布
在角焊缝的焊根A点和焊趾B点，都有较大的应力集中。
减小θ角和增大熔深，焊透根部，都可以降低应力集中系数。
第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→侧面角焊缝的工作应力分布
一、受剪螺栓连接 1、五种破坏形式
a、螺杆被剪断 c、钢板拉（压）断
a)
B
b、连接件半孔壁挤压破坏 d、钢板剪坏 e、螺杆弯曲破坏
B A
b)
A
c)
d)
35º 35º
A A
e)
A
螺栓剪断
2、单个螺栓受剪时的工作性能
螺栓工作分以下三阶段
① 弹性工作阶段(0-1) 传递的剪力小于板间的摩擦阻力，连接板间相 对位置保持不变。 4 N/mm2 3 ② 相对滑移阶段(1-2) a 高强度螺栓 1 2 传递的剪力大于摩擦 b 力，连接板间相对滑移。 s 粗制螺栓 ③ 弹塑性工作阶段(2后) 1 2 螺杆与孔壁接触、挤压。 0 δ(mm)
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→T形（十字）接头
未开坡口：未焊透， 根部和焊趾应力集中 很大，KT随θ减小而 减小，随K增大减小。
开坡口：焊透，应力集 中系数小于1，基本不 存在应力集中。
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→搭接接头
根据搭接角焊缝受力的方向：
正面角焊缝：焊缝与力的作用 方向垂直。
第二节
焊接结构的静载强度计算
焊接接头强度计算的假设
7）角焊缝的破断面在角焊缝截 面的最小高度上，其值等于内接 三角形高a，直角等腰角焊缝的 计算高度：
K a 0.7 K 2
8）采用熔深较大的焊接方 法时，应考虑余高和熔深。 当K≤8mm时，可取a等于K 其角焊缝计算断面高度a为： 当K＞8mm时，可取p=3mm
3、单个螺栓的承载力计算
分螺栓抗剪和螺栓承压两种情况：
实际的 c
b
l1
实际承压面
假定的 c
b
N/5 V=N
计算承压面
l1
l2
图 受轴力作用螺栓群 剪力分布
图3-54 螺栓的承压面
① 螺杆抗剪
b NV nv
d 2
4
f vb
（3-37）
NVb——一个螺栓的抗剪设计承载力 nv—— 受剪面数目。单剪nv=1，双剪nv=2 d—— 螺杆直径（公称直径，附录三表3-5。 常用16、20、22、24等，最常用16、20） fvb—— 螺栓抗剪设计强度，由附表1.3给出。
其特点是最大应力在两 端，中部应力最小，而 且焊缝较短时应力分布 较均匀，焊缝较长时， 应力分布不均匀的程度 就增加。 通常规定侧面角焊缝 不得大于50K（K为焊 脚尺寸）。
第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→联合角焊缝的工作应力分布
既有侧面角焊缝又有正面 角焊缝的搭接接头称为联 合角焊缝搭接接头。 只有侧面角焊缝的搭接接 头中，母材金属断面上的 应力分布不均匀。 增加正面角焊缝后应力分 布较为均匀，截面上两端 点上的应力集中得到改善。
② 螺杆承压
N cb d t f cb
∑t——连接件最小承压总厚度 fcb——螺栓承压设计强度
（3-38）
焊接结构生产
第二章 焊接结构强度的基本理论
第一节 电弧焊接头的工作应力
第二节 焊接结构的静载强度计算
第三节 焊接结构的疲劳破坏
第一节
电弧焊接头的工作应力
一、应力集中
二、电弧焊接头的应力分布
1、对接接头 2、T形（十字）接头 3、搭接接头
第一节
电弧焊接头的工作应力
应力集中
应力集中：所谓应力集中，是指接头局部区域的最大应力 值较平均应力值高的现象。 应力集中系数KT=σmax/σav 焊缝中有工艺缺陷 焊接接头中产生 应力集中的原因
焊缝外形不合理
焊接接头设计不合理
第一节
电弧焊接头的工作应力
a=（K+p）cos45º
第二节
焊接结构的静载强度计算
电弧焊接头的静载强度计算
电弧焊接头静载强度计算的一般表达式为:
б≤[бˊ]或τ≤[τˊ]
式中б,τ为平均工作应力; [бˊ] [τˊ]为焊缝的许用应力.
第二节
焊接结构的静载强度计算
对接接头的静载强度计算
不考虑焊缝余高 焊缝长度取实际长 度 计算厚度取两板中 较薄者 如果焊缝的许用应 力与基本金属的相 等,则不必进行强 度计算