焊件是不可拆卸的連接。將需要連接的兩個金屬零件局部加熱并填充熔化金屬,,或通過加壓等方式熔合在一起,,焊接熔合處即焊縫。
焊接結構的優(yōu)點(重量輕,、連接可靠,、工藝和設備簡單等。
1)與鑄造結構相比,,焊接結構重量輕,,結構設計自由度大。由于不需要成型,,制造周期短,,成本低,小批量時優(yōu)勢更加突出,;
2)與鉚接和螺栓結構相比,,該結構無縫隙,易于防腐,。此外,,由于不需要附件,結構質(zhì)量輕,。
焊接結構對焊接質(zhì)量要求很高,,保證焊接質(zhì)量是采用焊接結構的關鍵。
有三種方法可以保證或提高焊接質(zhì)量:1)材料:選材的重要條件之一是可焊性,。碳鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.22%,,可焊性好;
2)工藝:工藝包括前處理,、后處理和焊接工藝,,不銹鋼非標定制 ,其中焊接技能是決定性因素,。
3)結構:結構影響因素主要是焊縫的承載形式,、尺寸、是否有利于焊接工藝的實施等,。
焊件結構設計規(guī)范:1)幾何連續(xù)性準則:
焊縫及其影響區(qū)的強度,,尤其是其動載荷強度,一般低于周圍材料,往往具有內(nèi)應力,。因此,,焊縫應盡可能設置在應力水平較低的區(qū)域。
舉例來說:避免在幾何形狀突變處設置焊縫(因為這里的應力集中),;
焊縫兩側(cè)有時無法保證幾何形狀的連續(xù)性,,常見的是板厚不同。在結構設計中應保留過渡結構,,以減少幾何形狀的突變,。
工程應用實例:
(1)焊接不同板厚時,留有過渡結構,,減少幾何形狀的突變,;
(2)焊接壓力容器時(曲率突變點,應力集中嚴重,,也是高應力區(qū),,不宜設置焊縫),封頭在離焊接處一定距離的區(qū)域彎曲,,使焊縫處不再有曲率突變,;
(3)焊接不同厚度的管道時,盡量錯開焊縫,,避免圓周焊縫,。
2)避免焊縫重疊的原則:
復雜結構的焊接往往會遇到多個焊縫交叉重疊的問題,焊縫交叉剛度大,,結構翹曲嚴重,,從而增加焊縫的內(nèi)應力。結構多次過熱,,材料性能下降,,容易出現(xiàn)裂紋。這將導致焊接結構承載力下降,,因此應避免焊縫的交叉重疊,。