1、第1頁/共41頁（1）尺寸要素）尺寸要素熔寬、熔深、加厚高熔寬、熔深、加厚高B/H ： 叫焊縫形狀系數(shù)叫焊縫形狀系數(shù)BhH第2頁/共41頁l(2) 坡口坡口 groove：l 根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，將焊件的待根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，將焊件的待焊部位加工裝配成一定幾何形狀的溝槽。焊部位加工裝配成一定幾何形狀的溝槽。l開坡口開坡口 bevelling(of the edge)：l 用機(jī)械、火焰或電弧等工藝方法加用機(jī)械、火焰或電弧等工藝方法加工坡口的過程工坡口的過程.l開坡口的目的開坡口的目的：焊透：焊透第3頁/共41頁l卷邊坡口l平對(duì)坡口lV型坡口lU型坡口lX型坡口lK型坡口第4頁/共41頁 （3）選

2、擇坡口的原則選擇坡口的原則 、根據(jù)板厚和焊接方法選擇坡口，保證熔透。根據(jù)板厚和焊接方法選擇坡口，保證熔透。氣焊，手弧焊，自動(dòng)焊的熔透深度逐步增加，則板厚及鈍邊高度也可相應(yīng)增加。 、焊接材料的消耗量：焊接材料的消耗量：對(duì)于同樣厚度的焊接接頭，采用x型坡口比v型坡口能節(jié)省較多的焊接材料、電能和工時(shí)，構(gòu)件越厚節(jié)省越多。 、可焊到性：可焊到性：它是選擇坡口型式的重要條件之一，一般地說，要根據(jù)構(gòu)件能否翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)難易，或內(nèi)外兩側(cè)的焊接條件而定。對(duì)不能翻轉(zhuǎn)的和內(nèi)經(jīng)較小的容器，為了避免大量的仰焊及不能或不便從內(nèi)側(cè)施焊，都宜采用v型或u型坡口。 、坡口加工：坡口加工：v型和x型坡口可用氣割或等離子切割，亦可用機(jī)

3、械切割加工。但u型和雙u型坡口，一般需要刨邊機(jī)加工。 、焊接變形：焊接變形：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛褪饺菀桩a(chǎn)生較大的焊接變形，如果坡口形勢(shì)適宜工藝合理，則可有效的減少焊接變形。第5頁/共41頁l 角焊縫按其截面形狀可分為四種，如下圖所示，角焊縫的大小用焊角高度k來表示，通常稱k為焊角尺寸。承擔(dān)靜載荷時(shí)，如材料塑性良好，角焊縫的截面形狀對(duì)承載能力沒有顯著影響。承擔(dān)動(dòng)載荷時(shí)，下圖中凹型比平型的承載能力高，凸型的最低。不等邊的，當(dāng)長邊平行于載荷方向時(shí)，承受動(dòng)載效果較好。第6頁/共41頁P(yáng)lug weldSlot weld第7頁/共41頁Edge weld ; Edge jointSpot weld 第8頁

4、/共41頁l焊接接頭的基本形式：焊接接頭的基本形式：l1）對(duì)接接頭）對(duì)接接頭l2)搭接接頭搭接接頭l3)丁字（丁字（T型）接頭型）接頭l4)角接頭角接頭第9頁/共41頁1、對(duì)接接頭對(duì)接接頭特點(diǎn)：受力好，裝配精度要求高。特點(diǎn)：受力好，裝配精度要求高。截面變化平緩，應(yīng)力集中小，受力狀態(tài)是各種接頭中最好的。但是它的裝配要求較高，如果兩邊母材上下錯(cuò)動(dòng)，或間隙過大、過小都不行。例如：船體外殼板都是對(duì)接接頭，如果下料不準(zhǔn)確，大了一點(diǎn)，那怕是半公分，就不能保證焊接質(zhì)量，必須再切一刀。但是如果一下切多了，或者沒有考慮到焊后收縮變形小了23公分，那么對(duì)不起，這快鋼板就只好報(bào)廢了，對(duì)國家，對(duì)人民，對(duì)你的工廠都將帶

5、來一定的損失，對(duì)你個(gè)人嗎？一個(gè)月的獎(jiǎng)金就別拿了。第10頁/共41頁l（1）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)：l應(yīng)力集中大應(yīng)力集中大, 受力狀態(tài)不好受力狀態(tài)不好, 疲勞強(qiáng)度低疲勞強(qiáng)度低l（2）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)：l對(duì)裝配的要求不高對(duì)裝配的要求不高第11頁/共41頁受力差，裝配要求簡單。它的特點(diǎn)剛好和對(duì)接接頭相反，應(yīng)力分布很不均勻，疲勞強(qiáng)度低，但是它們的焊前準(zhǔn)備工作幾裝配要求卻很簡單。你看它，下料時(shí)大一點(diǎn)，小一點(diǎn)，只要不過火對(duì)接頭性能就沒有太大的影響，正是因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)點(diǎn)，搭接接頭在某些對(duì)強(qiáng)度要求不高的結(jié)構(gòu)上應(yīng)用比較廣泛，如：大型貯罐的底板。第12頁/共41頁（3）根據(jù)搭接接頭中角焊縫受力的方）根據(jù)搭接接頭中角焊縫受力的方向可將其

6、分為向可將其分為：l1）l與力的作用方向垂與力的作用方向垂直的角焊縫；直的角焊縫； l2）l與力的作用方向平與力的作用方向平行的角焊縫行的角焊縫 ；第13頁/共41頁l3）與力的作用方向呈一定角與力的作用方向呈一定角度的角焊縫。度的角焊縫。第14頁/共41頁（1）正面角焊縫的工作應(yīng)力分布）正面角焊縫的工作應(yīng)力分布在正面角焊縫的搭接接頭中力線彎曲較為嚴(yán)重，應(yīng)力分布很不均勻，根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以看出，在角焊縫的根部A點(diǎn)和焊趾B點(diǎn)都有較大的應(yīng)力集中，如圖227所示，其數(shù)值與許多因素有關(guān)，如焊趾B點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)就是隨角焊縫的斜邊與水平邊的夾角而變化的，減小其夾角和增大熔深焊透根部，可以降低應(yīng)力集中系數(shù)。

7、第15頁/共41頁l由于搭接接頭的正面角焊縫與作用力偏心，所以承受拉力時(shí)接頭上產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，如下圖所示。為了減少彎曲應(yīng)力，兩條正面角焊縫之間的距離應(yīng)不小于其板厚的4倍。第16頁/共41頁 （2）側(cè)面角焊縫的搭接接頭）側(cè)面角焊縫的搭接接頭中的工作應(yīng)力分布中的工作應(yīng)力分布 用側(cè)面角焊縫連接的搭接接頭中其應(yīng)力分布更為復(fù)雜。在焊縫中既有正應(yīng)力又有切應(yīng)力，切應(yīng)力沿焊縫長度上的分布是不均勻的，當(dāng)受拉力P作用時(shí),沿側(cè)面角焊縫長度上切應(yīng)力分布如圖中qxa所示(qxa為單位長度焊縫承受的切力）。 形成這種兩端應(yīng)力大，中間應(yīng)力小的主要原因，是因?yàn)榇罱影宀牟皇墙^對(duì)剛體，在受力時(shí)本身產(chǎn)生彈性變形所至。當(dāng)側(cè)面角焊縫

8、的搭接接頭焊縫較長時(shí)這種應(yīng)力分布的不均勻程度就更大，因此采用過長的側(cè)面焊縫將使應(yīng)力集中增加，是不合理的。一般規(guī)范規(guī)定，側(cè)面焊縫長度不得大于50k。第17頁/共41頁（3）聯(lián)合角焊縫的搭接接頭）聯(lián)合角焊縫的搭接接頭 中的工作應(yīng)力分布中的工作應(yīng)力分布 在只用側(cè)面角焊縫焊成的搭接接頭中，不但沿焊縫長度上應(yīng)力分布是不均勻的，而且在母材斷面上應(yīng)力分布也是不均勻的 如圖a中的橫截面A-A,在焊縫附近出現(xiàn)較大正應(yīng)力，其應(yīng)力集中非常嚴(yán)重。為了改善這一斷面上的應(yīng)力分布，常增添一條正面角焊縫，這樣就形成了聯(lián)合角焊縫的搭接接頭，如圖b所示。增添正面角焊縫后A-A斷面上的正應(yīng)力分布變得較為均勻,最大切應(yīng)力降低,故此斷

9、面上的應(yīng)力集中得到改善，由于正面角焊縫承擔(dān)了一部分外力，以及正面角焊縫比側(cè)面角焊縫剛度大、變形小，所以側(cè)面角焊縫的切應(yīng)力分布也得到改善。設(shè)計(jì)搭接接頭時(shí)，采用聯(lián)合角焊縫的搭接接頭，不但可以改善應(yīng)力分布還可以縮短搭接長度。第18頁/共41頁l 丁字（十字）接頭是將相互垂丁字（十字）接頭是將相互垂直或近似垂直的被連接件用角焊縫直或近似垂直的被連接件用角焊縫連接起來的接頭連接起來的接頭 l特點(diǎn)特點(diǎn)：l 可以承受各個(gè)方向的力和力矩；可以承受各個(gè)方向的力和力矩；l 有較大應(yīng)力集中有較大應(yīng)力集中第19頁/共41頁l丁字（十字）接頭在船體上的應(yīng)用非常廣泛，比如船的縱橫骨架、扶強(qiáng)材等。它的種類也較多，常見的如下

10、圖所示。第20頁/共41頁 丁字（十字）接頭的焊縫向母材過渡較劇烈，力線彎曲嚴(yán)重，應(yīng)力分布極不均勻，在焊縫跟部和趾部有較大的應(yīng)力集中。如圖所示。 圖（a）是未開坡口的十字接頭中正面焊縫的應(yīng)力分布狀況。由于整個(gè)厚度沒有焊透，所以焊縫跟部應(yīng)力集中很大。在焊趾截面B-B上應(yīng)力分布也是不均勻的，B點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)的值隨角焊縫形狀而變，角減小應(yīng)力集中系數(shù)減小，焊角尺寸增大應(yīng)力集中系數(shù)也減小。 圖（b）是開坡口并焊透的丁字（十字）接頭，這種接頭的應(yīng)力集中大大降低。第21頁/共41頁l 兩板件端面構(gòu)成大于或等于兩板件端面構(gòu)成大于或等于30 ，小于小于135 夾角的接頭。夾角的接頭。第22頁/共41頁圖（a）

11、是最簡單的角接頭，但承載能力差；圖（b）是采用雙面焊縫從內(nèi)部加強(qiáng)的角接頭，承載能力較大；圖（c）和（d）開坡口易焊透，有較高的強(qiáng)度，而且在外觀上具有 良好的棱角，但要注意層狀撕裂問題；圖（e）和（f）易裝配，省工時(shí)，是最經(jīng)濟(jì)的角接頭；圖（g）是保證接頭具有準(zhǔn)確直角的角接頭，并且剛性大，但角鋼厚度應(yīng)大于板厚；圖（h）是不合理的角接頭，焊縫多而且不易施焊。第23頁/共41頁l 指用管件組成的結(jié)構(gòu)中的焊接指用管件組成的結(jié)構(gòu)中的焊接連接點(diǎn)，通常稱管節(jié)點(diǎn)。連接點(diǎn)，通常稱管節(jié)點(diǎn)。第24頁/共41頁（1）管節(jié)點(diǎn)（管接頭）的組成）管節(jié)點(diǎn)（管接頭）的組成第25頁/共41頁（2）管節(jié)點(diǎn)（管接頭）的基本形式）管節(jié)點(diǎn)

12、（管接頭）的基本形式第26頁/共41頁導(dǎo)管架導(dǎo)管架第27頁/共41頁導(dǎo)管架導(dǎo)管架第28頁/共41頁海洋平臺(tái)中的生活模塊海洋平臺(tái)中的生活模塊第29頁/共41頁T型管節(jié)點(diǎn)型管節(jié)點(diǎn)第30頁/共41頁復(fù)合管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)第31頁/共41頁復(fù)合管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)第32頁/共41頁復(fù)合管節(jié)點(diǎn)復(fù)合管節(jié)點(diǎn)第33頁/共41頁 第34頁/共41頁（1）鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)）鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)l 既有焊接接頭，又有鉚接接既有焊接接頭，又有鉚接接頭的結(jié)構(gòu)稱為鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)頭的結(jié)構(gòu)稱為鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu) 第35頁/共41頁 為什么可以在焊接結(jié)構(gòu)的某為什么可以在焊接結(jié)構(gòu)的某些部位采用鉚接接頭？些部位采用鉚接接頭？l這是因?yàn)椋哼@是因?yàn)椋簂1）鉚接結(jié)構(gòu)有較高的止裂性）鉚接結(jié)構(gòu)有較高的止裂性 l2）鉚接接頭比焊接接頭的剛度小）鉚接接頭比焊接接頭的剛度小 l3）鉚接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)比某些焊接）鉚接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)比某些焊接接頭的低接頭的低 l4）鉚接接頭形成的內(nèi)應(yīng)力比焊接接頭低）鉚接接頭形成的內(nèi)應(yīng)力比焊接接頭低 第36頁/共41頁l 鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)吸取了鉚接和焊接鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)吸取了鉚接和焊接兩種技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)兩種技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)l 鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)是一種比較合理的鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)是一種比較合理的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 第37頁/共41頁（2）鉚焊聯(lián)合接頭）鉚焊聯(lián)合接頭l 在同一個(gè)接頭上既有鉚釘