角焊缝构造

钢结构工程角焊缝的构造要求有哪些？

（1)最大焊脚尺寸

为了避免烧穿较薄的焊件，减少焊接应力和焊接变形，且扩大热影响区，角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。规范规定：除了直接焊接钢管结构的焊脚尺寸hf不宜大于支管壁厚的2倍之外，hf不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

在板件边缘的角焊缝，当板件厚度t＞6mm时，hf ≤t；当t＞6mm时，hf ≤t-（1-2）mm。圆孔或槽孔内的角焊缝尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。

（2)最小焊脚尺寸

焊脚尺寸不宜太小，以保证焊缝的最小承载能力，并防止焊缝因冷却过快而产生裂纹。规范规定：角焊缝的焊脚尺寸hf不得小于1.5t，t为较厚焊件厚度（单位：mm）；自动焊熔深大，最小焊脚尺寸可减少1mm，对T形连接的单面角焊缝，应增加1mm，当焊件厚度等于或小于4mm时，则最小焊脚尺寸与焊件厚度相同。

（3)侧面角焊缝的最大计算长度

侧面角焊缝的计算长度不宜大于60 hf，当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。这是因为侧焊缝应力沿长度分布不均匀，两端较中间大，且焊缝越长差别越大。当焊缝太长时，虽然仍有因塑性变形产生的内力重分布，但两端应力可首先达到强度极限而破坏。若内力沿侧面角焊缝全长分布时，比如焊接梁翼缘板与腹板的连接焊缝，计算长度可不受上述限制。

（4)角焊缝的最小计算长度

角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，焊件的局部加热严重，焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近，以及焊缝中可能产生的其他缺陷，使焊缝不够可靠。对搭接连接的侧面角焊缝而言，如果焊缝长度过小，由于传力线弯折大，也会造成严重应力集中。因此，为了使焊缝能够有一定的承载能力，根据使用经验，侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度均不得小于8 hf和40mm，也就是说，其实际焊接长度应较前述数值还要大2 t（单位：mm）。（5)搭接连接的构造要求

当板件端部仅有两条侧面角焊缝连接时（图3.21），试验结果表明，连接的承载力与b/lW有关。b为两侧焊缝的距离，Lw为侧焊缝长度。

当 b/lW＞1时，连接的承载力随着比值的增大而明显下降。这主要是因应力传递的过分弯折使构件中应力分布不均匀造成的。为使连接强度不致过分降低，应使每条侧焊缝的长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离，即b/lW≤1。两侧面角焊缝之间的距离b也不宜大于16t(t＞12mm)或200mm （t≤12mm）,t为较薄焊件的厚度，以免因焊缝横向收缩，引起板件发生较大拱曲。

在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时（图3.22），其搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，也不得小于25mm，以免焊缝受偏心弯矩影响太大而破坏。在转角处不能灭弧和起弧。

杆件与节点板的连接焊缝宜采用两面侧焊，也可用三面围焊，对角钢杆件可采用L形围焊（图3.23），所有围焊的转角处也必须连续施焊。

与焊件的厚度有关，最小焊脚尺寸是=1.5*（t1的根号）t1=较厚焊件的板厚

最大焊脚尺寸是=1.2*t2 t2=较薄焊件厚度

当焊件边缘厚度t≤6㎜，可取最大焊脚尺寸

当焊件边缘厚度t＞6㎜，可取最小焊脚尺寸

总之选择应符合最小焊脚尺≤应选尺寸≤寸最大焊脚尺寸

《焊接结构》复习资料

《焊接结构学》 第一章 绪论 1、 焊接结构就是组成构件的各元件之间或构件之间采用焊接连接的结构。 、 焊接结构的特点是什么？ 1）焊接接头强度高； 2）焊接结构设计灵活性大； 3）焊接接头密封性好； 4）焊前准备工作简单； 5）易于结构的变更和改形； 6）焊接结构的成品率高； 7）存在较大的焊接应力和变形； 8）对应力集中敏感； 9）焊接接头的性能不均匀。 2.构件焊接性包含哪几个方面？ 答：构件焊接性包含以下几个方面：材料的焊接适应性、设计的焊接可靠性、制造的焊接可行性。 3、 构件焊接性的因素可分为哪几个方面？ 答：可分为与材料有关的因素、与设计有关的因素、与制造有关的因素三个方面。 第三章 焊接应力和变形 1. 内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力。 热应力：当构件受热不均匀时结构内部产生的平衡于构件内部的应力。 2. 内应力分类：按照分布范围可分为宏观内应力、微观内应力和超微观内应力。 按产生机理可分为温度应力（热应力）、拘束应力、组织应力。 根据应力作用产生时间：瞬时应力、残余应力 3. 基本概念 （1）焊接瞬时应力：随焊接热循环过程而变化的应力。 （2）焊接残余应力：如果不均匀的温度场所造成的内应力达到材料的屈服极限，使构件局部 发生塑性变形（加热杆件中将出现压缩塑性变形），当温度恢复均匀后， 产生的内应力会残留在物体里。 （3）焊接瞬时变形：随焊接热循环过程而变化的变形。 （4）焊接残余变形：焊后在室温条件下，残留在工件上的变形。 自由变形：当某一金属物体的温度有了改变，或发生了相变，它的尺寸和形状就要发生变化， 如果这种变化没有受到外界的任何阻碍而自由地进行，这种变形称之为自由变形。 外观变形：受拘束条件决定的，构件能够表现出来的实际变形。 内部变形：受拘束条件约束，未能表现出来的变形。 自由变形为外观变形和内部变形的和。 4. 内部变形率：T εεε-e = 5. 影响焊接应力与变形的主要因素 （1）焊缝及其附近不均匀加热的范围和程度，也就是产生热变形的范围和程度。 影响因素包括焊缝的尺寸、数量、位置、母材的热物理性能（导热系数、比热及热膨胀系数）和力学性能（弹性模量、屈服极限）、焊接工艺方法（气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电子束焊等等）、焊接规范参数（电流、电压、速度、预热温度、焊后缓冷及焊后热处理等）、施焊方法（直通焊、跳焊、分段退焊等）。 （2）焊件本身的刚度和受到周界的拘束程度，也就是阻止焊缝及其附近产生热变形的程度。 影响因素包括焊件的尺寸和形状、胎夹具的应用、焊缝的布置及装配焊接顺序等。 焊接构件在拘束小的条件下，焊接应力大，变形小；反之，焊接应力小，变形大。

焊接结构作业2014

焊接结构作业1 1. 简述焊接结构的特点（优势与不足）。 2. 简述构件焊接性的含义，哪些因素影响构件焊接性？ 3. 比较电弧焊（MIG ）与电阻焊（点焊）过程中产热机构、散热机构和热量传递方式方面 的差异。 4. 哪些因素会影响MIG 过程产热及散热？ 焊接结构作业2 1. 举例说明焊接结构过程中涉及到几种热量传递方式。 2. 比较交流TIG 焊与电阻焊的有效热功率的差异。 3. 什么是焊接热循环？描述焊接热循环的参数有哪些？ 4. 请在典型焊接热循环曲线上标出各热循环参数并解释其意义。 5. 比较长段多层焊与短段多层焊的特点和使用范围。 焊接结构作业3 1. 什么是内应力?有什么特点? 2. 内应力的分类（作用范围划分）、温度应力产生原因。 3. 什么是自由变形、内部变形、外观变形？之间有什么关系？ 4. 画出低碳钢的屈服极限随温度的变化曲线。 5. 简述长板条中心加热条件下的变形及应力产生分布情况。 6. 长板条中心加热—冷却后残余应力的产生机理（过程） 焊接结构作业4 1. 长板条一侧加热—冷却后，残余应力的产生及分布情况。 2. 长板条一侧加热时变形及应力的演变过程。 3. 以低碳钢平板条中心焊接为例说明焊接温度场与对应高温时的应力分布情况。 4. 说明受拘束体在热循环中应力与变形的演变过程。（以低碳钢为例）分三种情况 焊接结构作业5 1. 某种钢材（（T s=960MPa的杆两端完全拘束的条件下温升多少才屈服？（注： E=210GPa, -6 a =1.2 X 10 ）。

2. 某种钢材（（T s=300MPa的杆两端完全拘束，环境温度为30C，问在均匀的加热的

角焊缝及其计算

角焊缝及其计算 型式及分类 截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形 两焊脚边夹角：直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向 1.侧面角焊缝（侧缝） 侧缝主要承受剪力，应力状态叫单纯，在弹性阶段，剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀，两端大中间小，且焊缝越长越不均匀，但侧缝塑性好。 2．正面角焊缝（端缝） 端缝连接中传力线有较大的弯折，应力状态较复杂，正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀，但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象，所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏，但正面角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆。 3．斜向角焊缝 斜向角焊缝受力情况较复杂，其性能介于侧缝和端缝之间，常用于杆件倾斜相支的情况，也用在板件较宽，内力较大连接中。 4．周围角焊缝 主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽，而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接，成为开口或封闭的周围角焊缝。构造及要求。 4.1.最小焊脚尺寸 4.2.最大焊脚尺寸贴边处满足

4.3.角焊缝最小长度 4.4.侧面角焊缝最大计算长度 4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度 4.6.搭接连接中搭接长度应满足而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。 4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。 角焊缝连接计算 基本计算公式 轴心作用下的角焊缝计算 轴心作用下角钢的角焊缝计算 弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头） 弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头） 1. 端缝、侧缝在轴向力作用下的计算： （1）端缝 ——垂直于焊缝长度方向的应力； he ——角焊缝有效厚度； lw ——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）；ffw ——角焊缝强度设计值；bf ——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，bf =1.22，直接承受动力荷载bf =1.0。 （2）侧缝

焊缝要求

中文词条名：钢结构设计规范·构造要求·焊缝连接 英文词条名： 8.2.2焊缝金属应与主体金属相适应。当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。 8.2.2在设计中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件形心轴。 焊件厚度大于20mm的角接接头焊缝，应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。 注:钢板的拼接当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或T形交叉；当为T形交叉时，交叉点的间距不得小于200mm。 8.2.3对接焊缝的坡口形式，宜根据板厚和施工条件按有关现行国家标准的要求选用。8.2.4在对接焊缝的拼接处:当焊件的宽度不同或厚度在一侧相差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1：2.5的斜角(图8.2.4）;当厚度不同时，焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按第8.2.3条的要求取用。 图8.2.4 不同宽度或厚度钢板的拼接 注：直接承受动力荷载且需要进行疲劳计算的结构，本条所指斜角坡度不大于1：4。 8.2.5当采用部分焊透的对接焊缝时，应在设计图中注明坡口的形式和尺寸，其计算厚度h (mm)不得小于`1.5sqrtt`,t(mm)为焊件的较大厚度。在直接承受动力荷载的结构中，垂直于受e 力方向的焊缝不宜采用部分焊透的对接焊缝。

8.2.6角焊缝两焊脚边的夹角a一般为90。“(直角角焊缝)。夹角a＞135。或a＜60。的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。 8.2.7角焊缝的尺寸应符合下列要求: 1角焊缝的焊脚尺寸h1(mm)不得小于1.5`sqrtt`,t(mm)为较厚焊件厚度(当采用低氢型碱性焊条施焊时，t可采用较薄焊件的厚度)。但对埋弧自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T 形连接的单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度等于或小于4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。 2角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍(钢管结构除外)，但板件(厚度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求: 1)当t≤6mm时，h f≤t； 2)当t＞6mm时，h f≤t-(l~2 )mm。 圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。 3角焊缝的两焊脚尺寸一般为相等。当焊件的厚度相差较大且等焊脚尺寸不能符合本条第1、2款要求时，可采用不等焊脚尺寸，与较薄焊件接触的焊脚边应符合本条第2款的要求；与较厚 焊件接触的焊脚边应符合本条第1款的要求。 4侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8h f，和4Omm。 5侧面角焊缝的计算长度不宜大于60h f,当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角焊缝全长分布时，其计算长度不受此限。 8.2.8在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线形或凹形。焊脚尺寸的比例:对正面角焊缝宜为1:1.5长边顺内力方向)；对侧面角焊缝可为1:1。 8.2.9在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。断续角焊缝焊段的长度不得小于10h1，或50mm，其净距不应大于15t(对受压构件)或30t(对受拉构件),t为较薄焊件的厚度。 8.2.1O当板件的端部仪有两侧面角焊缝连接时，每条侧面角焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t(当t＞12mm)或190mm(当t≤12m

角焊缝的构造和计算

第三章连接 §3-3角焊缝的构造和计算 3.3.1角焊缝的构造 一、角焊缝的形式和强度 角焊缝（fillet welds）是最常用的焊缝。角焊缝按其与作用力的关系可分为：焊缝长度方向与作用力垂直的正面角焊缝；焊缝长度方向与作用力平行的侧面角焊缝以及斜焊缝。按其截面形式可分为直角角焊缝（图3.3.1）和斜角角焊缝（图3.3.2）。 直角角焊缝通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（图3.3.1a）。在直接承受动力荷载的结构中，正面角焊缝的截面常采用图3.3.1（b）所示的坦式，侧面角焊缝的截面则作成凹面式（图3.3.1c）。图中的hf为焊角尺寸。 两焊脚边的夹角α＞90°或α＜90°的焊缝称为斜角角焊缝（图3.3.2）。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角α＞135°或α＜60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。

传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布越不均匀，但在进入塑性工作阶段时产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。 正面角焊缝（图3.3.3b）受力较复杂，截面的各面均存在正应力和剪应力，焊根处有很大的应力集中。这一方面由于力线的弯折，另一方面焊根处正好是两焊件接触间隙的端部，相当于裂缝的尖端。经试验，正面角焊缝的静力强度高于侧面角焊缝。国内外试验结果表明，相当于Q235钢和E43型焊条焊成的正面角焊缝的平均破坏强度比侧面角焊缝要高出35%以上（图3.3.4）。低合金钢的试验结果也有类似情况。由图3.3.4看出，斜焊缝的受力性能和强度介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 二、角焊缝的构造要求 1、最大焊脚尺寸 为了避免烧穿较薄的焊件，减少焊接应力和焊接变形，角焊缝的焊脚尺寸

直角角焊缝连接的构造和计算

§3.3 直角角焊缝连接的构造和计算 一．定义 侧焊缝——焊缝轴线平行于力线； 端焊缝——焊缝轴线垂直于力线； 斜焊缝——焊缝轴线倾斜于力线。 二．直角角焊缝应力分析 大量试验结果表明，侧面角焊缝主要承受剪应力。传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。 试验证明： 1．侧焊缝以45°“咽喉截面”破坏居多； 2．端焊缝的强度是侧焊缝强度的1.35～1.55倍。 规范规定：在焊缝计算时以侧焊缝强度为基准（w f f ）,端焊缝强度为1.22w f f ，斜焊缝强度为 。3 θ sin 12 w f -f 三．直角角焊缝的构造 t 1-(1~2) t 1 h f ≤1.2t min h f ≤ (当t 1＞6) (当t 1≤6)h f h f t 2 t 1 t 1 t 2 1．最小焊缝高度：fmin h =11.5t ，1t —较厚板件的厚度； 2．最大焊缝高度：2fmax 1.2t h =，2t —较薄板件的厚度； 对于贴边焊

当t ≤6mm 时，fmax h =t ； 当t >6mm 时，fmax h =t －（1～2）mm 要求：fmin h ≤f h ≤fmax h 3．最大焊缝长度：fmax l =60f h （静荷） fmax l =40f h （动荷） 若内力沿角焊缝全长分布，则计算长度不受此限； 4．最小焊缝长度：fmin l =8f h ≮40mm 要求：fmin l ≤f l ≤fmax l 5．搭接连接的构造要求 试验结果表明，连接的承载力与b/lw 有关。 要求： w b l ≤ 和 16 (1190 (12)t t m m b m m t m m >?

焊接结构

焊接结构课复习题（） 第一章序论 1.什么是焊接结构?它有何优缺点? 答：所谓焊接结构就是全焊结构铆焊接构栓焊结构的总称 1、连接效率高 2、水密性和气密性好 3、重量轻 4、成本低、制造周期短 5、厚度不受限制 1、应力集中变化范围大 2、有较大的应力和变形 3、有较大的性能不均匀性，且对材料敏感 4、焊接接头的整体性导致止裂困难 5、焊接接头缺陷难以避免,具有隐蔽性，并且缺乏可靠的令人满意的无损探伤方法 第二章焊接应力与变形 1.何谓内应力？内应力有何性质及推论？ 在没有外载荷作用时，平衡于物体内部的应力叫内应力。自身平衡、不稳定性、由此可以得出一个推论；内应力的波形图至少应该是三波形的 2.内应力的分类？热应力和组织应力概念。 按内应力平衡的范围分 第一类内应力：在较大的范围内平衡，其范围可与物体尺寸相比，故称之为宏观内应力。第二类内应力：它的平衡范围大小可与晶粒尺寸相比，称为微观内应力。第三类内应力：它的平衡范围更小，只能与晶格尺寸相比，也叫超微观内应力。按内应力产生的原因来分：有热应力和组织应力。热应力也叫温度应力，是由于构件受热不均匀而引起的应力。金属冷却时，在刚性恢复温度之下产生相变导致体积变化而引起的应力叫组织应力。 3.何谓自由变形、外观变形、内部变形？搞懂他们的相互关系。 当某一金属物体的温度有了改变，或发生了相变，它的尺寸和形状就要发生变化，如果这种变化没有受到外界的任何阻碍而自由地进行，这种变形称之为自由变形。外观应变εe：受拘束条件决定的，构件能够表现出来的实际变形。也就是能够看的见，摸的着的变形。内部应变ε：受拘束条件约束，未能表现出来的变形。 4.研究焊接应力与变形的基本假设。（2个，一个是热物理性能的假设，另一个是屈服极限与温度的假 定关系。） 1、热物理性能的简化：T↑——→α↑、Cρ↑——→α/Cρ不变、T↑——→α↑、E↓——→Eα不变 2、屈服极限与温度的假定关系：在５００℃度以下认为屈服极限σs为常量，５００～６００℃之间，线性下降到０．大于６００℃度认为材料丧失弹性． 3、平截面假设：该假设就是认为构件的某截面如果在加热前是个平面的话，那么在加热变形后仍然保持平面． 5.利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因？ 6.纵向或横向收缩是以什么为参照系的？（焊缝） 7.各种焊接变形（收缩变形，弯曲变形，角变形、波浪变形、焊接错边、扭曲变形）的产生原因，影响 因素和控制措施。 纵向收缩变形：不均匀加热――→压缩塑性变形――→相当于力Ｐ――→缩短→力Ｐ偏离构件中心――→弯曲。(1)线能量、线能量qn↓――→变形↓。（2）焊缝层数、多层焊的焊接纵向变形比单层焊小。3）预热、预热温度上升,纵向收缩变形上升. （4）间断焊的纵向收缩变形比连续焊小, 原因是它的当量线能量小.（5）热膨胀系数大的变形也大,如奥氏体钢的变形大于低炭钢6）构件中心与焊缝中心距离大的，弯曲变形也大。 横向收缩变形：1、堆焊、加热不同时→前后各点温度不同→膨胀受阻→压缩塑变→横向收缩。线能量q n：q n↑→ΔB↑。板厚δ：δ↑→ΔB↓2、对接接头、一方面热膨胀↑→间隙↓→横向收缩↑。无间隙时：热膨胀↑→挤压使厚度↑→横向收缩↑另一方面：焊缝的纵向收缩亦能影响横向变形。纵向变形→间隙↑→横向收缩↓影响因素：坡口形式：坡口角度↑、间隙↑——→横向收缩↑。焊缝金属量↑——→横向收缩↑。一般地说：线能量↑——→横向收缩↑ 角变形：原因：横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布。 影响因素：（1）堆焊：线能量：q n↑——→正反面塑性变形量的差值↑——→角变形↑q n↑↑——→正反面塑性变形量的差值↓——→角变形↓ 板厚：δ↑——→正反面塑性变形量的差值↑——→角变形↑。。δ↑↑——→刚度↑——→角变形↓ 2）对接接头 坡口角度α↑——→上下收缩差↑——→角变形↑ 对于同样的坡口形式多层焊比单层焊角变形大，焊接层数越多，角变形越大。 用对称坡口如：X型坡口、双U型坡口取代型坡口有利于减少角变形。最好是在垂直位置两面同时施焊。 波浪变形：原因：（焊接残余压应力）σw≥σcr（薄板的抗失稳临界压应力） 降低焊接残余压应力σw的方法：

钢构焊缝计算(受力)83925

钢结构的焊接连接 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢结构 最主要的连接方法。它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。 一、焊缝的形式 1．角焊缝 图 1 直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝 称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e ＝0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。 2．对接焊缝 对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以对接 焊缝是被连接件的组成部分。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm ）时，可 用直边缝。对于一般厚度（t=10～20mm ）的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p 有托住熔

化金属的作用。对于较厚的焊件（t＞20mm），则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。 凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝的坡口形式 3．焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。 二、直角角焊缝的构造与计算 角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 1．角焊缝的构造要求 （1）最小焊脚尺寸 t（1） h f≥1.5 2 式中t2—较厚焊件厚度，单位为mm。

角焊缝的构造和计算

3.3 角焊缝的构造和计算 3.3.1 角焊缝的形式和强度 角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝； 正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直； 侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。 按其截面形式分：直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。 直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好。但手工焊成凹形极为费事，因此采用手工焊时，焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。当用自动焊时，由于电流较大，金属熔化速度快、熔深大，焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。为此规定在直接承受动力荷载的结构（如吊车梁）中，侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。对正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)]，直角边的比例通常为1:1.5（长边顺内力方向）。 两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。 大量试验结果表明： 侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低（E=0.7×105～1×105N/mm2），强度也较低。由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态，焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。但在在接近塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。即分布不均匀，且不均匀程度随的增大而增加，破坏常在两端开始，再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂

对接焊缝的焊接及计算

第三章 连接 返回 §3-2 对接焊缝的构造和计算 对接焊缝包括焊透的对接焊缝和T 形对接与角接组合焊接（以下简称对接焊缝），以及部分焊透的对接焊缝和T 形对接与角接组合焊缝。由于部分焊透的对接焊缝的受力与角焊缝相似，将在下节中介绍。 3.2.1对接焊缝的构造 对接焊缝（butt welds ）的焊件常需做成坡口，故又叫坡口焊缝（groove welds ）。坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊6mm ，埋弧焊10mm ）时，可用直边缝。对于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。斜坡口和根部间隙c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p 有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件（t>20mm ），则采用U 形、K 形和X 形坡口（图 3.2.1）。对于V 形缝和U 形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的要求进行。 在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差4mm 以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角（3.2.2），以使截面过渡和缓，减小应力集中。 在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，这些缺陷对承载力影响极大，故焊接时一般应设置引弧板和引出板（图 3.2.3），焊后将它割除。对受静力荷载的结构设置引弧（出）板有困难时，允许不设置引弧（出）板，此时，可令焊缝计算长度等于实际长度减2t （此处t 为较薄焊件厚度）。 3.2.2对接焊缝的计算 对接焊缝的强度与所用钢材的牌号、焊条型号及焊缝质量的检验标准等因素有关。 如果焊缝中不存在任何缺陷，焊缝金属的强度是高于母材的。全由于焊接技术问题，焊缝中可能有气孔、夹渣、咬边、未焊透等缺陷。实验证明，焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大，故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强

焊接结构复习习题

第一章焊接接头静载力学行为 1、内应力按照其分布的尺度范围可分为、和。 2、焊接热过程特点主要表现在三个方面：、和高的。 3、纵向残余应力σx分布的一般规律是：焊缝及附近的区域为，远离焊缝拉应力迅速下降，随后出现。 4、焊接残余收缩变形主要表现在两个方面和。 5、焊接接头的基本形式有：、、和。 6、造成焊接结构脆断的原因是多方面的：主要是，和制造工艺及等。 7、为了防止结构发生脆性破坏相应地有两种设计原则：一为原则，二为原则。 8、在进行多层焊时，如果在先焊的焊道中产生了，则在后续的焊道焊接过程中，有可能在这些缺陷处产生，使焊接结构的。 9、对于大型焊接结构，在满足结构的使用条件下，应当尽量减小，以降低和的影响。 10、、或等，都会使构件中出现应力集中，降低了构件的疲劳强度。 11、大部分疲劳破坏的断口都有一些共同的特征。一般都有二个区域，分别为和。 1、和是形成各种焊接裂纹的重要因素，又是造成焊接接头热应变脆化的根源，并且影响结构的。 2、合理的接头构造不但使结构在服役时，不产生高的，而且在工艺上，便于焊接；不仅保证结构，同时在经济上也省时省料。 3、内应力按照其分布的尺度范围可分为、和。 4、横向残余应力的形成机理较纵向残余应力复杂，它由两个组成部分组成；一个是由焊缝及附近塑性区的，用σy’表示；另一个是由焊缝及附近塑性区的不同时引起，用σy”表示。 5、焊接接头的基本形式有：、、和。 6、按照断裂前塑性变形大小，将断裂分为和两种。 7、通过断裂力学的研究，我们知道加大板厚将使其，断裂将从塑性向，并由向平面应变状态转变。 8、为了防止结构发生脆性破坏相应地有两种设计原则：一为，二为。 9、结构发生脆断时，材料中的比材料的和都小很多，是一种的破坏。 10、对一定的钢种和一定的焊接方法而言，热影响区的金相组织主要取决于，即取决于焊接热输入。因此，合理的选择对防止结构极为重要。

焊接连接构造设计

5焊接连接构造设计 5.1 一般规定 5.1.1钢结构焊接连接构造设计，应符合下列要求： 1 尽量减少焊缝的数量和尺寸； 2 焊缝的布置宜对称于构件截面的中性轴； 3 节点区的空间便于焊接操作和焊后检测； 4 采用刚度较小的节点形式，宜避免焊缝密集和双向、三向相交； 5 焊缝位置避开高应力区； 6 根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形式和尺寸。 5.1.2设计施工图、制作详图中标识的焊缝符号应符合现行国家标准《焊缝符号表示方法》GB 324和《建筑结构制图标准》GB/T 50105的规定。 5.1.3钢结构设计施工图中应明确规定下列焊接技术要求： 1 构件采用钢材的牌号和焊接材料的型号、性能要求及相应的国家现行标准； 2 钢结构构件相交节点的焊接部位、有效焊缝长度、焊脚尺寸、部分焊透焊缝的焊透深度； 3 焊缝质量等级。有特殊要求时标明无损检测的方法和抽查比例； 4 工厂制作单元及构件拼装节点的允许范围，必要时提出结构设计应力图。 5.1.4钢结构制作详图中应标明下列焊接技术要求： 1对设计施工图中所有焊接技术要求进行详细标注,明确钢结构构件相交节点的焊接部位、焊接方法、有效焊缝长度、焊缝坡口形式、焊脚尺寸、部分焊透焊缝的焊透深度、焊后热处理要求； 2明确标注焊缝坡口详细尺寸，如有钢衬垫标注钢衬垫尺寸； 3对于重型、大型钢结构，明确工厂制作单元和工地拼装焊接的位置，标注工厂制作或工地安装焊缝； 4根据运输条件、安装能力、焊接可操作性和设计允许范围确定构件分段位置和拼接节点，按设计规范有关规定进行焊缝设计并提交原设计单位进行结构安全审核。 5.1.5根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，应按下列原则选用不同的焊缝质量等级： 1在承受动荷载且需要进行疲劳验算的构件中，凡要求与母材等强连接的焊缝应焊透，其质量等级为：

焊缝强度(计算书)

完全焊透的对接焊缝和T 形连接焊缝设计计算书 I .设计依据： 《钢结构设计手册上册》（第三版）《钢结构设计规范》GB 50017-2003 II.计算公式和相关参数的选取方法 一、焊缝质量等级的确定方法：焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质星等级： 1 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质缝等级为： 1）作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T 形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受压时应为二级； 2）作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2 不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级。 3重级工作制和起重量Q >50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车衔架上弦杆与节点板之间的T 形接头焊缝均要求焊透，焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝.其质量等级不应低于二级。 4 不要求焊透的T 形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为： 1）对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制吊一车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级； 2）对其他结构，焊缝的外观质量标准可为三级。 ——（GB50017—2003 7.1.1） 二、焊缝连接计算公式 1、完全焊透的对接接头和T 形接头焊缝计算公式 1）在对接接头和T 形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝，其强度应按下式计算：

拉应力或压应力: tl (GB 50017-2003 7.1.2 -1) l w ——焊缝计算长度，为设计长度减 t ――对接接头中连接件的较小厚度； 2t （有引弧板时可不减）（mm ）； T 形接头中为腹板的厚度（mm ）； 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值（查表 2 2-5 可得）（N/mm ）； 二 1 32「.1f t w (GB55017—2003 7.1.1.2-2) 参数：N 轴心拉力和轴心压力（N ）; 2）在对接接头和T 形接头中，承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝， 其正应力和剪应力 应分别进行计算。但在同时受有较大正应力和剪应力处 （例如梁腹板横向 对接焊缝的端部），应按下式计算折算应力： 注:1当承受轴心力的板件用斜焊缝对接， 焊缝与作用力间的夹角9符合，当tg 9 <1.5时焊缝的强度可不计 算. 2当对接焊缝和T 形对接焊缝与角接组合焊缝无法采用引弧板和引岀板施焊时每条焊缝的长度计算时应 减去2t 焊接方法和 焊条型号 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 牌号 厚度或者直径 /mm 抗压强度 r w f c /(N/ mm 2 ) 焊缝质量为下列等级 时， 抗拉强度 f t w （N /mm 2） 抗剪强 度f v w /(N/ 2 mm ) 4■亠■亠 4>亠 抗拉、抗 压和抗剪 r w f f 一级、二级 三级 自动焊、半自 动焊和E43型焊 条的手工焊 Q235 钢 <16 215 215 185 125 160 >16?40 205 205 175 120 >40~60 200 200 170 115 >60~100 190 190 160 110 自动焊、半自 动焊和E50型焊 条的手工焊 Q345 钢 <16 310 310 265 180 200 >16~35 295 295 250 170 <

焊接结构试题库

一．简答下列问题 1．什么是内应力？ 答：在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力,工作应力是物体内部与外力平衡的应力。 2．内应力与工作应力有何区别? 答：内应力是在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力，工作应力是在载荷作用下物体内部与其平衡的应力。 3．何谓热应力；温度应力；瞬时应力？ 4.何谓焊接残余应力？ 答：焊接接头和结构焊后，在没有外力作用的条件下平衡于焊接接头区或结构上的内应力。 5.什么是残余应力？构件（金属固体）在不均匀温度场作用下所造成的内应力达到材料的屈服点（限），使构件的局部区域发生塑性变形。当温度恢复到原始的均匀状态后，构件中就产生新的内应力，这种应力即为残余应力。-不均匀温度场所造成的内应力大于屈服限时,温度均匀后残存在物体上的内应力。 6.什么是相变应力？ 答：在金属塑性温度以下，由构件上局部相变造成的内应力。 7.何谓瞬时内应力？ 答：构件（金属固体）在无外力时随不均匀温度场作用，出现在构件（金属固体）内平衡的应力。

8.什么是自由变形﹑外观变形和内部边形，并说出他们之间的关系？（必考或考其中之一） 答：在温度变化过程中金属物体无拘束的变形为自由变形；有拘束时变形受到一定的限制，显示出的变形为外观变形：未显示出来的那部分变形为内部变形。自由变形-外观变形=内部变形。 9.什么是内部变形？ 答：金属物体在温度变化过程中变形受拘束时，未表现出来的那部分变形。 10.焊接残余变形有几种基本类型？ 答：纵向收缩；横向收缩；挠曲；角变形；扭曲；波浪；错边。 11.焊缝有何种工作性质？ 答：根据焊缝承担载荷情况有三种工作性质的焊缝，承担传递全部载荷工作焊缝、主要其固定工件位置的联系焊缝和具有上述两种作用的双重焊缝。 12.什么是工作焊缝，有何性质？ 答：在焊接结构上，承担传递全部载荷与被连接件处于串联位置，一旦断裂，结构就立刻失效的焊缝。 13.何谓联系焊缝，有何性质 14焊接接头有几种基本形式？ 答：对接接头，搭接接头，丁（十）字接头，角接头。 15焊缝的基本形式有几种？ 答：对接焊缝（卷边；平对；坡口）；角焊缝。

角焊缝的构造要求参考模板

角焊缝的构造要求 1焊接金属应与基本金属相适应，两种不同强度材料焊接时，可采用和低强度材料相适应的焊材。 2设计不能任意加大焊缝，避免在一处集中焊缝，同时焊缝的分布应尽可能对称于构件或杆件的重心，尽可能使焊缝和重心重合，否则要考虑其偏心的影响。 3钢板拼接时，纵横两方向的焊缝可采用十字交叉和T形交叉。当采用T形交叉时，交叉点不得小于200mm。4不同宽度或厚度的钢板对接，当一侧宽度或厚度相差4mm以上时，应从一侧或两侧制作成不大于1∶2.5的斜角。 5不焊透的对接缝，设计图中应注明坡口形式和尺寸，其有效厚度不小于1.5√t，t为较厚的焊件厚度。承受动荷载的结构，垂直于受力方向的焊缝不宜采用部分镕透的焊缝。 6角焊缝两焊脚边的夹角一般为90度，夹角大于135度或小于60度的斜角焊缝不宜作受力焊缝，钢管除外。 7角焊缝尺寸应符合以下要求： （1）hf(mm)不小于1.5√t，t为较厚的焊件厚度(mm);但对于自动焊可减小1mm，对T形连接的单面焊缝应增加1mm。 焊件厚度等于或小于4mm时，则最小焊脚尺寸应和焊件相同 角焊缝常用最小焊脚尺寸 (2)角焊缝的焊脚尺寸，除钢管外，不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍；板件边缘的角焊缝焊脚尺寸，尚应符合以下要求： ① t小于等于6mm时，hf小于等于t;

② t小于等于4mm时，hf小于等于t-(1~2mm.)； 与圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚高尚不宜大于孔径或槽孔短径的1/3。 （3）角焊缝两焊脚尺寸一般应相等，当焊件厚度相差较大且不能符合本条（1）、（2）项要求时，可采用不同的焊脚高。此时与较薄焊件接触的焊脚边应符合（2）；而与较厚焊件相接触的焊脚边应符合（1）的要求。 （4）侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm; (5) 侧面角焊缝的计算长度，对承受静荷载或间接承受动力荷载的连接，不宜大于60hf; 对承受动力荷载的连结，不宜大于40hf; 当超过上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角缝全长分布时，其计算长度不受此限制。 8在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线或凹形；焊脚尺寸比例：对正面角焊缝宜为1∶1.5（长边顺内力方向）；对侧面焊缝可为1∶1。 9在次要结构或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝，断续角焊缝间的净距，对受压构件不应大于15t，对受拉构件不应大于30t。t为较薄构件厚度。 10当板件端部仅有侧面角缝连接时，每条侧角缝长度L W不宜小于两侧角缝间的距离b，同时b尚应符合以下要求： （1）当t大于12mm时，b小于16t; （2）当t大小于等于12mm时，b小于190。 t为较薄焊件厚度。当b不能满足上述要求时，可增加正面焊缝或槽焊、塞焊。 11设计直角槽焊缝和塞焊缝时，可根据下图所示的要求决定其孔径、间距和计算长度。 直角槽焊缝 （a）直角槽焊缝计算长度：lw=2l+2π (R-hf/4); （b）直角槽焊缝的孔径、间距：d≥3hf；且≥1.5t；

焊接件结构工艺

焊接件的结构工艺性 在焊接结构的生产制造中，除考虑使用性能之外，还应考虑制造时焊接工艺的特点及要求，才能保证在较高的生产率和较低的成本下，获得符合设计要求的产品质量。 焊接件的结构工艺性应考虑到各条焊缝的可焊到性、焊缝质量的保证，焊接工作量、焊接变形的控制、材料的合理应用、焊后热处理等因素，具体主要表现在焊缝的布置、焊接接头和坡口形式等几个方面。 一、焊缝布置 焊缝位置对焊接接头的质量、焊接应力和变形以及焊接生产率均有较大影响，因此在布置焊缝时，应考虑以下几个方面。 1．焊缝位置应便于施焊，有利于保证焊缝质量 焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种型式，如图1所示。其中施焊操作最方便、焊接质量最容易保证的是平焊缝，因此在布置焊缝时应尽量使焊缝能在水平位置进行焊接。 图1 焊缝的空间位置 a)平焊 b)横焊 c)立焊 d)仰焊 除焊缝空间位置外，还应考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间。图2所示为考虑手工电弧焊施焊空间时，对焊缝的布置要求；图3所示为考虑点焊或缝焊施焊空间（电极位置）时的焊缝布置要求。 图2手工电弧焊对操作空间的要求 a）合理 b）不合理 图3 电阻点焊和缝焊时的焊缝布置 a）合理 b）不合理 另外，还应注意焊接过程中对熔化金属的保护情况。气体保护焊时，要考虑气体的保护作用，如图4所示。埋弧焊时，要考虑接头处有利于熔渣形成封闭空间，如图5所示。 图4 气体保护电弧焊时的焊缝布置 a）合理 b）不合理 图5 埋弧焊时的焊缝布置 a）合理 b）不合理 2．焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形 通过合理布置焊缝来减小焊接应力和变形主要有以下途径： （1）尽量减少焊缝数量采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。这样不仅能减小焊接应力和变形，还能减少焊接材料消耗，提高生产率。如图6所示箱体构件，如采用型材或冲压件（图6b）焊接，可较板材（图6a）减少两条焊缝。 图6 减少焊缝数量 （2）尽可能分散布置焊缝如图7所示。焊缝集中分布容易使接头过热，材料的力学性能降低。两条焊缝的间距一般要求大于三倍或五倍的板厚。？ 图7分散布置焊缝 a）不合理 b）合理 （3）尽可能对称分布焊缝如图8所示。焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵销，对减小梁柱结构的焊接变形有明显的效果。 图8 对称分布焊缝