焊接结构件设计时应注意的事项

焊接结构件设计时应注意的事项

概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。

1.制造合理性方面

●焊接件应具有好的定位基准——保证组装的可操作性。

●考虑焊接时操作方便，结构特殊更应考虑焊缝的布置，在设计图1结构中应保

证焊接作业时的最小间距L；在图2中（a）结构设计不合理，（b）结构设计合理。

●毛坯上与其他件连接的部分应离开焊缝至少3mm。

●焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。

2. 经济合理性方面

●考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接达到最大量效果。

●在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。

●根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，避免立焊、仰焊。

●正确选用角焊缝的计算厚度。角焊缝在较小的负载下，不必计算强度，可按经验确

定焊角高度尺寸k，即按连接钢板中较薄的板厚考虑。单面角焊缝k≥0.6δ；双面角焊缝k≥0.3δ。一般k不应超过12mm，根据强度计算k值需大于12mm时，应选择其他形式的焊缝。

●一般情况下尽量不要把焊缝布置在加工面上。

●根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式：如V形坡口焊缝制备简单，但焊

接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊缝，但制备较复杂，焊接工作量小，在对接焊缝中可适当选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载，变形也小，应优先采用。

3.使用安全性方面

●避免将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷的焊

接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。

●焊缝的根部在避免处于受拉应力的状态。

●直接传递负载的焊接件，采用整体嵌接为好，将工作焊缝转为联系焊缝。

●箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。

●避免焊缝过分集中，以防止裂纹、减少变形；同时，焊缝间应保持足够的距离。

●焊接端部产生锐角的地方，应尽量使角度变缓；薄板筋的锐角必须去掉，因为

尖角处易熔化。

●焊缝应交错布置，避免交叉焊缝，特别是厚截面时更应注意。

●合理安排焊缝位置，焊缝应相对构件中性轴对称，或靠近中性轴，以减少

收缩力矩或弯曲变形。如有困难，则应使较厚的焊缝布置在靠近中性轴，

较薄的焊缝布置在另一边。

●尽量减少焊缝的数量，在可能的情况下，用冲压结构代替筋板结构，特别是对薄板结构十分有效。

●蒙皮采用接触点焊代替熔化焊，可减少变形。

●丁字接头受集中载荷作用时，必须使集中载荷作用处有足够的刚度。

在不同厚度钢板的对接焊接件设计时，两板的厚度差（t2-t1）超过下列允许数值时，应在较厚板上作出单面或双面削薄，其削薄长度为

L=3（t2-t1）：

较薄板厚度t1为2~5mm时，允许厚度差（t2-t1）为1mm；

较薄板厚度t1为5~9mm时，允许厚度差（t2-t1）为2mm

较薄板厚度t1为9~12mm时，允许厚度差（t2-t1）为3mm；

较薄板厚度t1为大于12mm时，允许厚度差（t2-t1）为4mm。