焊接结构设计合理性分析

(3) 焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置
对于受力较大、结构较复杂的焊接构件，在最大应力断面 和应力集中位置不应该布置焊缝。
大跨度的焊接钢梁：板坯的拼料焊缝应避免放在梁的中间， 如图4—40中a应改为d的状态。
压力容器的封头应有一直壁段：如图4-40中b应改为e状态， 使焊缝避开应力集中的转角位置。直壁段不小于25 mm。 在构件截面有急剧变化的位置或尖锐棱角部位：则易产生 应力集中，应避免布置焊缝。例如图4-40中c应改为f的状态。
焊缝集中和可焊到性差
压力容器采用大厚度平封头，应力集中严重，
降低承载能力；采用热压成形的球面封头，以 对接接头连接筒体与封头为合理的结构形式。
重要的接头应采用开坡口的焊缝，防止因未焊
透而产生应力集中。将角接和T形接头转化为 对接接头。
焊缝在x－x轴一侧，焊后最容易产生弯曲变形
焊接结构工艺性审查的内容
1、从降低应力集中的角度分析结构的合理性
（1）尽量避免焊缝过于集中 （2）尽量采用合理的接头形式
（3）尽量避免构件截面的突变程度
（4）应用复合结构
焊缝布置应尽量分散 焊缝密集或交叉，会 造成金属过热，加大热影 响区，使组织恶化。
因此两条焊缝的间距 一般要求大于三倍板厚， 且不小于100 mm，重要承 载件不小于200mm，图438所示 a、b、c的结构应 改为d、e、f的结构形式。
4、从焊接生产的经济性分析结构的合理性
（1）提高材料利用率
（2）减少生产劳动量
1）合理地确定焊缝尺寸
2）尽量取消多余的加工
3）尽量减少辅助工时
4）尽量利用型钢和标准件 5）有利于采用先进的焊接方法
为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正 确性而进行的试验过程及对试验结果的评 价，称为焊接工艺评定。 改变焊接工艺参数、焊接方法及首次 列入工艺规程的重要焊缝的焊接工艺参数， 必须先经焊接工艺评定。
例1 双孔叉的连杆结构形式
例2
弯管结构示意图
例3 平板拼接形式
左边结构，焊缝密集，应力集中大，焊后残余
应力很高Hale Waihona Puke Baidu承受动载则使用寿命将降低。 右边结构较为合理。
a图八块小肋板加强轴承套，焊缝过于集中，存
在严重的应力集中，不适合承受动载荷。 b图两块大肋板，改善了应力集中，改善了结构 的工艺性。
焊缝的位置应尽可能对称布置 如图4-39a、b所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在 同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中 c、 d、e所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。
焊缝位置对称于x－x轴和y－y轴，焊后变形较
小，容易防止。
三条角焊缝在空间相交，在交点处会产生三轴
2、从减小焊接应力与变形的角度分析结构 的合理性
（1）尽可能减少结构上的焊缝数量和焊缝的填 充金属量。 （2）尽可能选用对称的构件截面和焊缝位置。 （3）尽可能减小焊缝截面尺寸。 （4）采用合理的装配焊接顺序。 （5）尽量避免各条焊缝相交。
3、从焊接生产工艺性分析结构的合理性
（1）尽量使结构具有良好的可焊到性。 （2）保证接头具有良好的可探到性。 （3）尽量选用焊接性好的材料来制造 焊接结构。
应力，塑性降低，可焊到性差，严重的应力集 中。
法兰盘备料方案比较
锯齿合成梁
等强度的长短角焊缝
箱形结构