焊缝标注与设计(20150723).ppt

培训目录,图样上焊缝有两种表示方法，即符号法和图示法。,一、焊缝符号标注,1、焊缝标注方法,焊缝标注以符号标注法为主，在必要时允许辅以图示法。比如用连续或断续的粗线表示连续或断续焊缝；在需要时绘制焊缝局部剖视图或放大图表示焊缝剖面形状；用细实线绘制焊前坡口形状等等。符号标注法：通过焊缝符号和指引线表明焊缝形式的标注方法。,符号法,图示法,一、焊缝符号标注,2、符号标注法的要素,焊缝符号标注中有许多要素，其中焊缝基本符号和指引线构成了焊缝的基本要素，属于必须标注的内容。除焊缝基本要素外，在必要时还应加注其他辅助要素，如辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号及焊接工艺等内容。,一、焊缝符号标注,（1）焊缝基本符号是表示焊缝横断面形状的符号，共有13个(详见GB/324-88)，例如：,3、焊缝符号及其标注,一、焊缝符号标注,（2）辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号。不需要确切地说明焊缝的表面形状时可以不加注辅助符号。辅助符号配置在基本符号固定位置。辅助符号有3个。,一、焊缝符号标注,（3）补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，一共有5个。,a)、带垫板符号：,b)、三面焊缝符号：,c)、周围焊缝符号：,e)、现场符号：表示在现场或工地上进行焊接；,f)、尾部符号：标注焊接工艺方法或者焊缝数量。,一、焊缝符号标注,（4）特殊符号是为了满足某些特殊情况而规定的焊缝符号，共有4个。,a)、喇叭形焊缝：,b)、单边喇叭形焊缝：,c)、堆焊缝：,d)、锁边焊缝：,一、焊缝符号标注,指引线由箭头线和基准线组成。,4、指引线及其标注,箭头可指向接头侧和非接头侧；箭头线相对焊缝的位置一般没有特 殊要求；允许箭头线弯折一次。,（1）箭头线：,一、焊缝符号标注,（2）基准线,基准线含有实线基准线和虚线基准线。虚线基准线可画在实线基准线的上方或下方;焊缝符号标注在实线基准线上说明焊缝在箭头侧，标注在虚线基准线上说明焊缝在非箭头侧;标注双面或对称焊缝时可不加虚线。,一、焊缝符号标注,（1）焊缝标注有必要时可附带有焊缝尺寸符号及数据。焊缝尺寸符号共 有16个（详见GB/324-88），例如：,5、焊缝尺寸符号及其标注,一、焊缝符号标注,（2）焊缝尺寸符号及数据的标注原则(如图)：焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧；长度方向的尺寸标在右侧；坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。相同焊缝数量的符号标在尾部。,在基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度上是连续的；在基本符号的左侧无任何标注且又无其他说明时，表示对接焊缝要完全焊透。,一、焊缝符号标注,焊接方法代号参照GB/5185-1985,6、焊接方法代号,例：如图表示对接接头周围焊缝。焊条电弧焊(111)在非箭头侧打底，表面齐平；埋弧焊(12)焊成的V形焊缝在箭头侧，表面也要求齐平。,注：焊缝采用多种焊接方法或者对焊接方法有特殊要求时标注，一般不标注。,标注示例：,一、焊缝符号标注,（1）坡口尺寸的标注 对一般焊缝，只标注基本符号，不标注坡口尺寸，坡口尺寸由工艺决定；对有强度、气密性等要求的焊缝或受结构限定的特殊坡口，应标注坡口尺寸，必要时用图示法绘制坡口结构图。,7、焊接标注说明,一、焊缝符号标注,（2）对接焊缝有效厚度S由工艺保证，焊后无法测量，一般不标注。,一、焊缝符号标注,（3）焊脚尺寸K的大小一般为：3、5、8、10、12、14、20,3/5,3/5/8/10,8/10,12,14,20,12/14,一、焊缝符号标注,（4）断续焊缝的标注,如下图：n表示焊缝段数；l表示焊缝长度(不计弧坑)；e表示焊缝间距。,一、焊缝符号标注,（5）常见的焊缝标注错误,一、焊缝符号标注,（5）常见的焊缝标注错误,在设计焊缝尺寸大小及其接头形式时，首先要确定是工作焊缝还是联系焊缝。,1、考虑焊缝性质,工作焊缝：与被连接的元件是串联的，它承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结构就会失效，其应力称为工作应力。,二、焊接焊缝设计建议,工作焊缝必须进行焊缝强度计算；联系焊缝则需考虑经济性而减小、减短焊缝；具有双重性的焊缝，既有工作应力又有联系应力，则只计算工作应力，而不考虑联系应力；,联系焊缝：焊缝与被连接件是并联的，它传递很小的载荷，主要起元件之间的相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，其应力称为联系应力。,二、焊接焊缝设计建议,2、焊接接头形式选择,焊接接头形式可以分为：对接接头；搭接接头；T形接头；角接接头。,二、焊接焊缝设计建议,不同的接头形式承载能力和应力分布情况不同。,(1)对接接头：两焊件同在一个平面上焊接而成的接头。,特点：应力集中相对较小，能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷。注意：板厚不同,应将厚板削薄后对接。L3（2-1）,L,2,1,2,1,L/2,二、焊接焊缝设计建议,(2)搭接接头：两焊件相互错叠，在焊件端头进行焊接的接头。,特点：应力分布不均匀，疲劳强度较低；焊前准备和装配工作比对接接头简单；横向收缩量比对接接头小；适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构。,二、焊接焊缝设计建议,(3)T形接头：两焊件相互垂直，在交角处进行焊接的接头。,特点：应力分布不均匀，虽然承载能力低，但能承受各种方向的力和力 矩，是比较理想的焊接接头形式。,注意：T形接头应避免采用单面角焊缝。,二、焊接焊缝设计建议,(4)角接接头：两焊件边缘相互垂直，在顶端边缘上进行焊接的接头。角接接头常用于箱形结构，常用的角接头如下图：,特点：承载能力低，但能承受各种方向的力和力矩。,三、焊缝设计原则,(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊缝截面的有效厚度。,3、坡口的设计,以对接Y形坡口为例：坡口角度：3560，太大增加加工余量、焊接成本和变形；钝边高度p：需要熔透时一般为13mm；根部间隙b：保证钝边熔透，一般24mm，过大容易形成虚焊；坡口深度H：根据需要的焊缝厚度来设定。,三、焊缝设计原则,(2)坡口形式：对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成V形、X形、K形和U形等。方形对接：无间隙适合于板厚小于3mm；有间隙或带垫板的对接适合于厚小于16 mm。加工的经济性最好。,单面V型：适合于板厚在16mm左右；双面V型：适合于板厚在在32mm以下；单面U型：加工难度增加，但比单V型坡口节省焊接材料；双面U型：加工难度增加，但比双V型坡口节省焊接材料；,卷边焊缝,I形坡口,三、焊缝设计原则,角焊缝的坡口形式主要有以下3种：,根据受力情况决定是否需要焊透：图a为不开坡口的焊缝，加工的经济性最好；对于较厚的板，可采用图b所示K形坡口，这样做比不开坡口用大尺寸的角焊缝经济，而且疲劳强度高；对要求完全焊透的丁字接头，采用半V形坡口从一面焊，焊后清根焊满，如图c，比采用K形坡口施焊可靠。,a,b,c,二、焊接焊缝设计建议,经济性原则：在满足强度要求的前提下，选择合理的接头和坡口，减少焊材的填充量，提高焊接效率。考虑坡口加工：优先选择便于加工的坡口，如V形、X形。U形和双U形坡口，加工相对困难。避免焊接缺陷：采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷。比如：坡口角度过大，致使焊接热输入大，工件变形；钝边过高，不能完全熔透，残留的钝边即成了缺陷源。,二、焊接焊缝设计建议,(3)坡口设计原则：,(1)对接焊缝的有效厚度S如下图：,4、焊缝大小的的设计,S根据焊缝强度要求设计，同时考虑经济性；重要焊缝应当采取等强原则，S=(较薄板厚)。,三、焊缝设计原则,二、焊接焊缝设计建议,最小焊脚尺寸,美国焊接学会结构的焊接规程(D1.1-72)如下：,接头位置设计不当，造成焊工无法操作或施焊困难，势必导致焊接缺陷，为此设计时要考虑操作空间。,二、焊接焊缝设计建议,5、考虑可操作性,完,根据不同的材料，不同的生产环境选用合理的焊接方式。采用合理的截面形状：在满足较高的强度，在满足构件的抗弯、抗扭和抗压强度，注意焊接工艺性。尽量使焊缝布置在平焊、船形焊的位置，避免仰焊，尽量减少立焊，考虑留有足够的操作空间。尽量减少焊缝数量。,三、焊接结构件设计建议：,1、一般原则,1.焊接是通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料使工件达到结合的一种方法。2.通常将焊接方法分为以下几种：熔化焊、压力焊、钎焊。但随着工业发展，已经发展为20多种基本焊接方法（不计派生方法）3.个人建议：基本了解熟悉：焊条电弧焊；CO2气体保护焊；氩弧焊；,三、焊接结构件设计建议：,1、焊接基本知识,1注意焊接部位的可操作性：,三、焊接结构件设计建议：,2023/10/31,三、焊接结构件设计建议：,3、交叉焊缝位置布局,交叉焊缝减少应力集中的方法,三、焊接结构件设计建议：,谢 谢！,