焊接结构工艺性设计

一、焊接结构设计的工艺性
⑵合理设计结构形式 ①不受铆、锻、铸结构形式的影响，独立设计 具有焊接结构特点的构造形式，以最理想的受力 状态确定结构的几何形状和尺寸； ②既注重整体设计，又注视局部处理。要慎重 处理（如结点、断面变化部位等）应力复杂和应 力集中的部位；
一、焊接结构设计的工艺性
③尽理采用简单、平直明快的结构形式，减少 短而不规则的焊缝，以有利于实现结构制造过程 的机械化和自动化焊接； ④合理布置焊缝，以减少焊接工作量： Ａ、尽量减少手工焊接，多选用自动化焊接； Ｂ、尽量在工厂焊接，减少工地焊接工作量； Ｃ、结构上的焊缝应便于施焊和质量检查。
一、焊接结构设计的工艺性
⑸焊后机加性 焊接结构的机械加工应注意的问题： ①很多焊件焊后需要进行机加工，对机械加工 要求高的构件可用中碳钢代替低碳钢，并尽可能 以铣代刨来加工焊接结构。 ②避免在加工面上布置焊缝。 ③避免在配合面上布置焊缝（配合面加工精度 较高，加工余量难以控制）。 ④要注意焊接结构的定位精度。
一、焊接结构设计的工艺性
结构造型设计应掌握的原则： ①结构的整体刚度要高，有助于抗衡焊缝的收 缩力，防止变形超差； ②焊缝附近的要低，有利于释放应变能，防止 焊缝区的应力集中； ③在满足上述原则的情况下，再行考虑形体设 计的美观问题。
一、焊接结构设计的工艺性
㈣、焊缝设计 ⑴尽量减少焊缝 纹路匀称，平直得体的焊缝，可给人一种节奏 性的工艺美，但不是一种理想的线形艺术原型。 在焊接结构中，焊缝又是不可缺少的。为此，就 必须尽量减少焊缝，这样既可减少影响美观的因 素，又可减少焊接应力和变形。 减少焊缝的方法是：尽量采用成形钢板，用最 少的构件，最少的连接尺寸形成焊缝，同时严格 控制焊缝高度，减少熔敷金属量。
一、焊接结构设计的工艺性
㈤、焊接结构工艺性 焊接结构工艺性是指在一定生产条件下，焊接 结构获得最佳加工、装配、焊接工艺的可能性。 焊接结构工艺性受如下因素之影响： ⑴零件备料，加工工作量和实现可能性 备料和成形应注意： ①必须使焊接结构在形状和尺寸上最大限度地 接近成品零件； ②力求造型简洁，线条明快，利用和减小边角 料。
一、焊接结构设计的工艺性
⑵减轻焊缝的载荷 办法： ①将承载焊缝改为连接焊缝； ②改变焊缝位置, 减少焊缝受力。
一、焊接结构设计的工艺性
⑶合理布置焊缝 ①对称布置――将焊缝布置在结构或构件的断 面中性轴上。这样可以减小收缩力形成的扭矩， 也可减小焊缝收缩力引起的变形。 ②分散布置――焊缝布置不应过于密集，以防 焊接应力集中。 ⑷合理选择焊接接头形式，尽量采用自夹紧装 配结构，避免使用复杂夹具，以减少装焊变形
一、焊接结构设计的工艺性
⑵各条焊缝的焊接可达性



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焊缝的可达性――是指焊接工人在正常操作位置上， 按正常操作习惯施焊时，获得优质焊缝的可能性。进行 焊缝可达性设计时，应考虑： ①设计时考虑焊接结构形式和焊接的可实现性； ②合理安排装配和焊接顺序，以提高焊缝的可焊到性。 ③施工方便；维修容易。 ⑶焊接变形的控制 ⑷实现焊接机械化和自动化的可能性
⑶工艺性 ①结构所选用材料的焊接性和可加工性; ②焊接时的可焊到性; ③形体的美观性; ④实现机械化和自动化的可能性。 ⑷经济性 制造该结构的综合成本要低。
一、焊接结构设计的工艺性
㈡、焊接结构设计的基本原则 ⑴合理选择和利用材料 母材－焊接结构件的选材，应根据使用性能、 焊接工艺性能和经常性三个条件进行选择。 具体选择原则为： ①在满足技术要求的前提下，应尽量选择强度 级别较低的材料； ②根据焊接结构的使用条件，尽量选用专业用 钢板；
一、焊接结构设计的工艺性
⑹材料的合理利用； ⑺劳动条件的改善； ⑻焊后热处理。
一、焊接结构设计的工艺性
㈥、结构工艺焊接化 将用其他方法（铸造、锻造等）制造的结构改 为焊接结构，便是结构工艺焊接化的过程。 要做到结构工艺焊接化，首先要摆脱铸造、锻 造等工艺的束缚，从零件功能需要出发，根据焊 接结构的特点进行设计，以求得到最大的技术和 经济效益。
一、焊接结构设计的工艺性
㈢、焊接结构造型设计 ⑴利用结构材料和工艺自身的艺术因素，形成 直线方角或曲面大圆角的造型，使结构形态流 畅，形体美观。 ⑵采用平板，特别是成形（弯曲成形或压延成 形）板进行造型设计，可使结构简。 ⑶利用型钢（槽钢、角钢、工字钢）进行造型 设计，可使结构简洁，并可提高材料的利用率达 50%以上。
一、焊接结构设计的工艺性
③在焊接工艺不能改变的条件下，尽量选择焊 接性好的材料； ④尽量选用结构设计所确定的材料，以有利于 焊接质量的控制。
一、焊接结构设计的工艺性
焊接材料的选择原则（JB/T 4709-2000） ①根据母材的化学成分、软科学性能、焊接性 能并结合产品的结构特点、使用条件及焊接方法 综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。 ②焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准 规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。
一、焊接结构设计的工艺性 二、焊接车间的组成与平面布置
一、焊接结构设计的工艺性
㈠、焊接结构设计的基本要求 ⑴实用性 结构必须达到产品所要求的使用功能和预期效 果。 ⑵可靠性 结构在使用期内必须安全可靠。要求达到：结 构受力合理，满足强度、刚度、稳定性、抗震 性、耐蚀性等方面的要求；
一、焊接结构设计的工艺性