关于焊接结构设计的内容清单

正脉CAE 2017年9月6日浏览：960

引言
使用焊接方法制造的金属结构称为焊接结构。船体、球罐、起重机臂等都是焊接结构。
设计主要内容：（1）焊接结构材料的选择；（2）焊接方法的选择；（3）焊接接头工艺设计；包括焊缝布置的设计，焊接接头形式和坡口形式设计。（4）焊接材料、焊接参数的选择等。

1、焊接结构设计基本要求：1、实用性2、可靠性3、工艺性4、经济性

2、选材的一般原则：
（1）WC＜0.25%的碳钢（低碳钢），WC＜0.4%的低合金钢焊接性好尽量选用。 WC>0.5%的碳素钢，WC>0.4%的合金钢焊接性不好。
（2）强度等级低的低合金钢的可焊性与低碳钢相似，但强度比低碳钢高，适当选用低合金钢代替低碳钢可以节省钢材，减轻结构重量。
（3）尽量减少异种金属的熔焊。减少出现的问题复杂性，避免无法用熔焊的方法获得满意接头。
（4）尽量选用尺寸较大的原材料或型材，以减少焊缝数量。
（5）尽量采用廉价材料，以降低成本。

3、焊接接头形式设计：焊接接头是焊接结构最基本的组成部分，是影响结构性能与安全的关键因素。接头形式设计应根据焊接方法、结构形状与尺寸、强度要求、填充金属的量和坡口形式、加工难易等因素综合考虑。

4、常用焊接接头形式及特点：（1）对接接头：受力均匀，接头质量易保证，应用最广；（2）搭接接头：受力不均匀，材料消耗大，一般用于薄板件；（3）角接接头：只连接，不能传递工作载荷；（4） T形接头：可传递载荷。

5、焊接桁架
1.定义：由杆件组成的通常具有三角形特征的承受横向弯曲载荷的构件。
2.特点：材料利用率高、耗材少、自重轻，常用于大跨度、承载小的场合。
3.桁架的结构形式：平面桁架（基本）和空间桁架（由平面桁架组成）。杆件只受轴向力，其连接点称为节点，通过焊接而成，节点之间的区间称为节间。杆件分为弦杆和腹杆。
4.关于节点。所有杆件轴心都要汇交于一点

6、焊接结构的制造工艺
基本流程：
生产组织与准备：技术准备、装备准备、材料准备等；
备料：原材料处理、放样、划线、下料、坡口加工、成形加工、制孔等；
装配与焊接；
质检；
热处理；
表面处理；
验收；
资料归档。

7、压力容器常用焊接结构设计：选择合适的焊缝坡口，方便焊材(焊条或焊丝）伸入坡口根部，以保证全熔透。
坡口选择因素：①尽量减少填充金属量；
②保证熔透，避免产生各种焊接缺陷；
③便于施焊，改善劳动条件；
④减少焊接变形和残余变形量，对较厚元件焊接应尽量选用沿厚度对称的坡口形式，如X形坡口等。
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