焊接结构工艺性设计

    焊接一般分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。

    焊接件大部分由钢板或型钢焊接而成，铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、铸铁、塑料等材料也可焊接。

    材料的焊接性是决定结构能否焊接的先决条件，燃迫嗽北匦肟悸遣牧系暮附有晕侍狻

    在设计中应注意焊接接头和焊缝的设计。尽量使街头形式简单、结构连续，减少力流线的转折，不宜选择过大的焊缝焊脚尺寸，减少焊缝截面尺寸，海英考虑结构制造的可行性与方便性等。

    接会使焊接结构中产生焊接残余应力和变形，也会出现某些缺陷。结构设计应尽量减少焊缝数量，选择合理的焊缝尺寸和形状，合理选择结构形式和安排焊缝位置等。

    减小变形的工艺措施：反变形法、刚性固定法，选择合理的焊接方法和规范，焊接过程中或后热处理消除或降低应力措施，改善焊缝及热影响区组织的热处理，选择合理的装配焊接顺序等。

    结构设计工艺原则：

 1、尽可能减少焊缝数量

      注：适当利用型钢和冲压件，尽量减少焊缝数量；采用压型结构代替筋板结构，可有效的减小薄板的变形。

2、合理安排焊缝位置：

     注：焊缝尽可能对称于截面中心轴，或使焊缝靠近中心轴，可减少变形；

3、焊缝应避免过密或交叉：

4、焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处：

     注：焊缝应尽量位于弯矩，应力较小处，以及结构构建几何形状、尺寸不变的地方。

5、焊缝应尽量避开加工面：

     注：焊后需加工的工件，焊缝应避开加工面

6、不同厚度工件焊接应注意滑过渡

      注：平滑过渡可减小应力集中

7、应正确选用接头形式：

       注：钎焊时应正确选用街头形式。对接接头的强度比母材差，只用于不重要的或低负荷的零件：搭接接头的强度可达到母材强度，搭接长度一般为板厚的2~5倍。铜及其合金的热导率高，焊接接头应设计成于热源相对称形。使接头两侧具有相同的散热条件，得到成形均匀的焊缝。常用对接接头，尽量不用搭接、T形和内角接接头。

8、应避免三轴交叉的焊缝：

      注：交叉焊缝容易引起二向拉应力，从而降低了接头的苏醒，把筋板顶端切去内角，可改善应力状态。

9、采用刚性较小的接头形式：

      注：用翻边联接代替嵌入式管联接，能使焊缝有较自由的收缩余地。

10、避免应力集中：

      注：在残余拉应力的区域内避免几何不连续性。残余拉应力的区域内存在几何不连续性时，将引起内应力的进一步提高。

11、应尽量使焊接端部角度平缓：

      注：在焊接的端部产生锐角的地方，应尽量使角度变缓，切去加强筋端部的锐角。

12、受弯曲的焊缝未焊的一侧不要放在拉应力区：

       注：受弯曲的焊缝应设计在受拉的一侧，不得设计在受压未焊的一侧，以避免过早失效。

13、手工电弧焊时要考虑焊条操作空间：

       注：设计的焊缝位置要考虑焊条操作空间，应便于焊接和检验。焊条与b接面成45度角，焊条直线距离阻挡边最高点垂直距离要大于15mm。

14、埋弧自动焊时应考虑接头处便于存放焊剂：

15、电焊或缝焊应考虑电极伸入方便：

      注：为了操作方便，角度大于75度为宜。

16、机械接哦股受拉焊缝的设计：

       注：受拉焊缝设计要考虑焊缝强度，还要考虑支撑焊缝的结构强度，在腹板和翼板间加筋板，腹板变形就小。当承受载荷较大时，应在腹板两侧加筋。

17、采用合理的焊接工艺，避免焊接裂纹：

18、改变接头形式降低接头应力：

      注：使工件焊缝变为联系焊缝，降低接头应力。将单边V形坡口改为V形坡口，避免钢板厚度方向承受较大的Z向应力。

19、改变结构形式避免焊缝过分集中：

20、采用合理的焊接接头，尽量避免应力集中：