钢结构的焊接连接解析
合集下载
相关主题
- 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)。
1）直缝(a)：作用力方向与焊缝方向正交。 2）斜缝(b) ：作用力方向与焊缝方向斜交。
角焊缝按受力与焊缝方向分：
1）正面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向垂直。 2）侧面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向平行。
焊缝形式
第3章 钢结构的连接
1）对接焊缝
正对接焊缝 2）角焊缝
斜对接焊缝 T型对接焊缝
4. 焊缝缺陷及焊缝质量检验 1）焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢 材表面或内部的缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧 坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等；以及焊缝尺寸 不符合要求、焊缝成形不良等。
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
2）焊缝质量检验： 焊缝质量检验一般可用外观检查及内部无损检验（超声波
第3章 钢结构的连接
4）焊缝质量等级及选用 《钢结构设计规范》（GB50017--2003）中，对焊缝质量等级 的选用有如下规定： (1) 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向 对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝受拉时应为一级，受压 时应为二级。 (2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的 受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。
无
无（乙炔 还原）
通电、加 压、机械
薄板点焊
一般用作构造 焊缝
手工
薄板、小型、 不同材质结 构中
一般用作构造 焊缝
第3章 钢结构的连接
3. 焊缝连接形式和焊缝的类别 （1）焊缝连接形式：分为对接、搭接、T形连接和角部连接。
第3章 钢结构的连接
（2）两种重要焊缝形式：分为对接焊缝和角焊缝。 对接焊缝按受力与焊缝方向分：
第3章 钢结构的连接
焊缝沿长度方向的布置分为： 1）连续焊缝：受力较好 2）断续焊缝：易发生应力集中
焊缝按施工位置分为： 俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施焊方便，质量最
好。仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免 采用。
a) 焊条
b)
c)
d)
平焊
立焊
横焊
施焊位置
仰焊
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
第3章 连 接
焊缝连接 螺栓连接
第3章 钢结构的连接
通过本章的学习，要了解钢结构采用的焊接连接 和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；深刻理 解对接焊缝及角焊缝的工作性能，熟练掌握各种内 力作用下，焊接连接的构造和计算方法；理解焊接 应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小 和消除的方法；深刻理解普通螺栓和高强螺栓的工 作性能和破坏形式，熟练掌握螺栓连接在传递各种 内力时连接的构造和计算方法，理解螺栓排列方式 和构造要求。
检验、X射线或r射线透照或拍片）。外观检查：检查外观缺 陷和几何尺寸；内部无损检验：检验内部缺陷。
3）焊缝质量分三级 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和 质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊 缝作外观检查且符合三级质量标准；（0.85倍设计值）一级、 二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波探伤检 验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检 验，并应符合国家相应质量标准的要求。(与焊件钢材相同的 强度设计值)
第3章 钢结构的连接
§3.1 钢结构的连接
钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接构成的，各构 件再通过安装连接架构成整个结构。因此，连接在钢结构中 处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时，必须遵循安全 可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
连接的方式有：焊接、铆接和螺栓连接。
a) N
b) N
第3章 钢结构的连接
（3）气体保护焊 利用焊枪喷出的CO2或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊方法。
优点：焊接速度快，焊接质量好。 缺点：施工条件受限制等。
（4）电阻焊 利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来溶化金
属，再通过压力使其焊合。
第3章 钢结构的连接
焊接 方法
手 工 焊
电 弧 焊
自 动 焊
半
自
动
焊
电阻焊
气焊
焊条 短焊条 (350－ 400mm) 连续焊丝
连续焊丝
无 短、光焊
条
焊 剂 操作方式 适应范围 质量状况
附于焊条 之药皮
焊剂
全手动 全自动
工位复杂， 形状复杂之 比自动焊略差 焊缝
长而简单的 焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好， 抗腐蚀性强
Fra Baidu bibliotek
CO2气体保 人工操作
护
前进
任意焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好， 抗腐蚀性强
钢结构焊接方法最常用的有三种：电弧焊、电阻焊和气焊 。
（1）手工电弧焊
原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。
A、焊条的选择：
焊钳
*焊条应与焊件钢材相适应。 焊机
焊条
*较低强度
保护气体
Q235钢选择E43型焊条
（E4300--E4328)
Q345钢选择E50型焊条
焊件
(E5000--5048)
c) N
焊接连接
N
N
铆钉连接
图3.1 连接的方式
N
螺栓连接
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
焊接结构的优缺点
3.1.1 焊缝连接
焊接的优点 * 不削弱截面；不需额外连接件；构造简单； * 焊接结构的密闭性好、刚度和整体性大； * 制作加工方便，可实现自动化操作。
焊接的缺点
Q390、Q420钢选择E55型焊条
(E5500--5518)
电弧
熔池 导线
图3.2 手工电弧焊
第3章 钢结构的连接
B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
* 焊缝附近有热影响区，钢材的金相组织发生改变，导致 局部材质变脆；
* 焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏、降低压杆稳定 的临界荷载，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；
* 由于焊接结构的刚度大，焊接裂缝一经发生，便容易扩展 到整体； * 低温冷脆问题较为突出。
第3章 钢结构的连接
1. 钢结构常用的焊接方法
第3章 钢结构的连接
（2）埋弧焊（自动或半自动） 焊丝的选择应与焊件等强度。
焊丝转盘 熔渣
送丝器
、、、、、、
、 、 、
、
、 、、、、、、、、、、、
焊剂 焊件
焊剂漏斗
机 器
图3.3 埋弧自动焊
优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质 量好。
缺点：设备投资大，施工位置受限等。
第3章 钢结构的连接
角焊缝按受力与焊缝方向分：
1）正面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向垂直。 2）侧面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向平行。
焊缝形式
第3章 钢结构的连接
1）对接焊缝
正对接焊缝 2）角焊缝
斜对接焊缝 T型对接焊缝
4. 焊缝缺陷及焊缝质量检验 1）焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢 材表面或内部的缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧 坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等；以及焊缝尺寸 不符合要求、焊缝成形不良等。
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
2）焊缝质量检验： 焊缝质量检验一般可用外观检查及内部无损检验（超声波
第3章 钢结构的连接
4）焊缝质量等级及选用 《钢结构设计规范》（GB50017--2003）中，对焊缝质量等级 的选用有如下规定： (1) 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向 对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝受拉时应为一级，受压 时应为二级。 (2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的 受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。
无
无（乙炔 还原）
通电、加 压、机械
薄板点焊
一般用作构造 焊缝
手工
薄板、小型、 不同材质结 构中
一般用作构造 焊缝
第3章 钢结构的连接
3. 焊缝连接形式和焊缝的类别 （1）焊缝连接形式：分为对接、搭接、T形连接和角部连接。
第3章 钢结构的连接
（2）两种重要焊缝形式：分为对接焊缝和角焊缝。 对接焊缝按受力与焊缝方向分：
第3章 钢结构的连接
焊缝沿长度方向的布置分为： 1）连续焊缝：受力较好 2）断续焊缝：易发生应力集中
焊缝按施工位置分为： 俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施焊方便，质量最
好。仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免 采用。
a) 焊条
b)
c)
d)
平焊
立焊
横焊
施焊位置
仰焊
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
第3章 连 接
焊缝连接 螺栓连接
第3章 钢结构的连接
通过本章的学习，要了解钢结构采用的焊接连接 和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；深刻理 解对接焊缝及角焊缝的工作性能，熟练掌握各种内 力作用下，焊接连接的构造和计算方法；理解焊接 应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小 和消除的方法；深刻理解普通螺栓和高强螺栓的工 作性能和破坏形式，熟练掌握螺栓连接在传递各种 内力时连接的构造和计算方法，理解螺栓排列方式 和构造要求。
检验、X射线或r射线透照或拍片）。外观检查：检查外观缺 陷和几何尺寸；内部无损检验：检验内部缺陷。
3）焊缝质量分三级 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和 质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊 缝作外观检查且符合三级质量标准；（0.85倍设计值）一级、 二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波探伤检 验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检 验，并应符合国家相应质量标准的要求。(与焊件钢材相同的 强度设计值)
第3章 钢结构的连接
§3.1 钢结构的连接
钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接构成的，各构 件再通过安装连接架构成整个结构。因此，连接在钢结构中 处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时，必须遵循安全 可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
连接的方式有：焊接、铆接和螺栓连接。
a) N
b) N
第3章 钢结构的连接
（3）气体保护焊 利用焊枪喷出的CO2或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊方法。
优点：焊接速度快，焊接质量好。 缺点：施工条件受限制等。
（4）电阻焊 利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来溶化金
属，再通过压力使其焊合。
第3章 钢结构的连接
焊接 方法
手 工 焊
电 弧 焊
自 动 焊
半
自
动
焊
电阻焊
气焊
焊条 短焊条 (350－ 400mm) 连续焊丝
连续焊丝
无 短、光焊
条
焊 剂 操作方式 适应范围 质量状况
附于焊条 之药皮
焊剂
全手动 全自动
工位复杂， 形状复杂之 比自动焊略差 焊缝
长而简单的 焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好， 抗腐蚀性强
Fra Baidu bibliotek
CO2气体保 人工操作
护
前进
任意焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好， 抗腐蚀性强
钢结构焊接方法最常用的有三种：电弧焊、电阻焊和气焊 。
（1）手工电弧焊
原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。
A、焊条的选择：
焊钳
*焊条应与焊件钢材相适应。 焊机
焊条
*较低强度
保护气体
Q235钢选择E43型焊条
（E4300--E4328)
Q345钢选择E50型焊条
焊件
(E5000--5048)
c) N
焊接连接
N
N
铆钉连接
图3.1 连接的方式
N
螺栓连接
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
焊接结构的优缺点
3.1.1 焊缝连接
焊接的优点 * 不削弱截面；不需额外连接件；构造简单； * 焊接结构的密闭性好、刚度和整体性大； * 制作加工方便，可实现自动化操作。
焊接的缺点
Q390、Q420钢选择E55型焊条
(E5500--5518)
电弧
熔池 导线
图3.2 手工电弧焊
第3章 钢结构的连接
B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
* 焊缝附近有热影响区，钢材的金相组织发生改变，导致 局部材质变脆；
* 焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏、降低压杆稳定 的临界荷载，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；
* 由于焊接结构的刚度大，焊接裂缝一经发生，便容易扩展 到整体； * 低温冷脆问题较为突出。
第3章 钢结构的连接
1. 钢结构常用的焊接方法
第3章 钢结构的连接
（2）埋弧焊（自动或半自动） 焊丝的选择应与焊件等强度。
焊丝转盘 熔渣
送丝器
、、、、、、
、 、 、
、
、 、、、、、、、、、、、
焊剂 焊件
焊剂漏斗
机 器
图3.3 埋弧自动焊
优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质 量好。
缺点：设备投资大，施工位置受限等。
第3章 钢结构的连接