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1、Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章钢的焊接性钢的焊接性钢的焊接性评定钢的焊接性评定（C C C C当量法）当量法）当量法）当量法）焊接件结构设计焊接件结构设计常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接重点重点Changchun University of Science and Technology Changchun Unive
2、rsity of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章一、金属材料焊接性一、金属材料焊接性一、金属材料焊接性一、金属材料焊接性 材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度易程度易程度易程度 接合性能接合性能接合性能接合性能:在给定的焊接工艺条件下，形成完好在给定的焊接工艺条件下，形成完好在给定的焊接工艺条件下，形
3、成完好在给定的焊接工艺条件下，形成完好 焊接接头的能力焊接接头的能力焊接接头的能力焊接接头的能力 (接头对产生焊接裂纹的敏感性接头对产生焊接裂纹的敏感性接头对产生焊接裂纹的敏感性接头对产生焊接裂纹的敏感性)使用性能使用性能使用性能使用性能:在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在 使用条件下安全运行的能力使用条件下安全运行的能力使用条件下安全运行的能力使用条件下安全运行的能力 (耐高温、耐腐蚀耐高温、耐腐蚀耐高温、耐腐蚀耐高温、耐腐蚀)评价金属材料的焊接性，是评价金属材料的焊接性，是评价金属材料的焊
4、接性，是评价金属材料的焊接性，是焊接结构设计焊接结构设计焊接结构设计焊接结构设计、确定、确定、确定、确定焊接方焊接方焊接方焊接方法法法法、制定、制定、制定、制定焊接工艺焊接工艺焊接工艺焊接工艺的重要依据的重要依据的重要依据的重要依据Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 夹夹夹夹 杂杂杂杂焊后残留在焊缝中的熔渣焊后残留在焊缝中的熔渣焊后残留在焊缝中的熔渣焊后残留在焊缝中的熔渣 (FeOFeO,SiO
5、2),SiO2)原原原原 因因因因-焊接材料质量不好焊接材料质量不好焊接材料质量不好焊接材料质量不好-焊接电流太小，焊接速度太快焊接电流太小，焊接速度太快焊接电流太小，焊接速度太快焊接电流太小，焊接速度太快 焊接缺陷焊接缺陷-a-aChangchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 气气气气 孔孔孔孔熔池中气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴熔池中气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴熔池中气泡凝固时未能
6、逸出而残留下来所形成的空穴熔池中气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴 原原原原 因因因因-焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物-焊接区域保护不好焊接区域保护不好焊接区域保护不好焊接区域保护不好-焊接电流过小，弧长过长，焊接速度过快焊接电流过小，弧长过长，焊接速度过快焊接电流过小，弧长过长，焊接速度过快焊接电流过小，弧长过长，焊接速度过快 焊接缺陷焊接缺陷-b-bChangchun University of Science and Technology Changchun U
7、niversity of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 焊接裂纹焊接裂纹 原原 因因-焊缝及其母材的碳当量过高焊缝及其母材的碳当量过高oror焊缝冷焊缝冷 却速度过快却速度过快-Martensite等硬相产生等硬相产生-焊接应力过大焊接应力过大卷板钢管柱焊缝 焊接缺陷焊接缺陷-c-cChangchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料
8、焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章W WCECE焊接性焊接性措措 施施 0.6%差差高温预热高温预热 or 极慢速缓冷极慢速缓冷1.1.1.1.间接判断法间接判断法间接判断法间接判断法 (碳当量法碳当量法碳当量法碳当量法)把钢中合金元素的含量，按其作用折算成碳的相当含量把钢中合金元素的含量，按其作用折算成碳的相当含量把钢中合金元素的含量，按其作用折算成碳的相当含量把钢中合金元素的含量，按其作用折算成碳的相当含量（以碳的作用系数为（以碳的作用系数为（以碳的作用系数为（以碳的作用系数为1 1 1 1）作为粗略地评定钢材焊接性的）作为粗略地评定钢材焊接性的）作为粗略地评定钢材
9、焊接性的）作为粗略地评定钢材焊接性的一种参考指标一种参考指标一种参考指标一种参考指标CCTCCT图图图图Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章2.2.2.2.直接试验法直接试验法直接试验法直接试验法在正确控制焊接工艺参数条件下，按规定要求焊接工艺在正确控制焊接工艺参数条件下，按规定要求焊接工艺在正确控制焊接工艺参数条件下，按规定
10、要求焊接工艺在正确控制焊接工艺参数条件下，按规定要求焊接工艺试板，然后检测焊接接头对裂纹、气孔、夹渣等缺陷的试板，然后检测焊接接头对裂纹、气孔、夹渣等缺陷的试板，然后检测焊接接头对裂纹、气孔、夹渣等缺陷的试板，然后检测焊接接头对裂纹、气孔、夹渣等缺陷的敏感性，来评定焊接性敏感性，来评定焊接性敏感性，来评定焊接性敏感性，来评定焊接性 试验方法试验方法试验方法试验方法 Y Y 形坡口对接焊缝裂纹试验（小铁研式试验）形坡口对接焊缝裂纹试验（小铁研式试验）形坡口对接焊缝裂纹试验（小铁研式试验）形坡口对接焊缝裂纹试验（小铁研式试验）刚性固定对接法刚性固定对接法刚性固定对接法刚性固定对接法Changchu
11、n University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章二二二二.常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 1.1.1.1.碳素钢的焊接碳素钢的焊接碳素钢的焊接碳素钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢的焊接(0.25%C)(0.25%C)(0.25%C)(0.25%C)通常情况下：通常情况下：通常情况下：通常情况下：
12、低碳钢含碳量较少，低碳钢含碳量较少，低碳钢含碳量较少，低碳钢含碳量较少，W W W WCECECECE0.40.40.40.4，一般没有淬硬、冷裂倾向，一般没有淬硬、冷裂倾向，一般没有淬硬、冷裂倾向，一般没有淬硬、冷裂倾向，因此焊接性良好，焊接时通常不需采取特殊的工艺措施，即能因此焊接性良好，焊接时通常不需采取特殊的工艺措施，即能因此焊接性良好，焊接时通常不需采取特殊的工艺措施，即能因此焊接性良好，焊接时通常不需采取特殊的工艺措施，即能获得优质焊接接头获得优质焊接接头获得优质焊接接头获得优质焊接接头 特殊情况下：特殊情况下：特殊情况下：特殊情况下：焊接较厚或刚性很大的构件焊接较厚或刚性很大的构
13、件焊接较厚或刚性很大的构件焊接较厚或刚性很大的构件 考虑焊后热处理考虑焊后热处理考虑焊后热处理考虑焊后热处理低温环境下焊接刚性大的结构低温环境下焊接刚性大的结构低温环境下焊接刚性大的结构低温环境下焊接刚性大的结构考虑焊前预热考虑焊前预热考虑焊前预热考虑焊前预热(在低于在低于在低于在低于 0000、焊接厚度大于、焊接厚度大于、焊接厚度大于、焊接厚度大于50mm50mm50mm50mm的钢板时，应将其预热至的钢板时，应将其预热至的钢板时，应将其预热至的钢板时，应将其预热至100100100100150)150)150)150)适用的焊接方法：适用的焊接方法：适用的焊接方法：适用的焊接方法：几乎可采
14、用所有的焊接方法进行焊接，并都能保证焊接接头的几乎可采用所有的焊接方法进行焊接，并都能保证焊接接头的几乎可采用所有的焊接方法进行焊接，并都能保证焊接接头的几乎可采用所有的焊接方法进行焊接，并都能保证焊接接头的良好质量良好质量良好质量良好质量SiberianChangchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章 中碳钢的焊接中碳钢的焊接中碳钢的焊
15、接中碳钢的焊接(0.25-0.6%C)(0.25-0.6%C)随着含碳量的增加，中碳钢的焊接性降为中等，随着含碳量的增加，中碳钢的焊接性降为中等，随着含碳量的增加，中碳钢的焊接性降为中等，随着含碳量的增加，中碳钢的焊接性降为中等，-焊焊焊焊 缝缝缝缝:易产生易产生易产生易产生热裂热裂热裂热裂，-热影响区热影响区热影响区热影响区:易产生淬硬组织甚至产生易产生淬硬组织甚至产生易产生淬硬组织甚至产生易产生淬硬组织甚至产生冷裂冷裂冷裂冷裂热裂纹热裂纹热裂纹热裂纹焊缝金属在高温状态下产生的裂纹焊缝金属在高温状态下产生的裂纹焊缝金属在高温状态下产生的裂纹焊缝金属在高温状态下产生的裂纹冷裂纹冷裂纹冷裂纹冷裂
16、纹在焊后相当低的温度下（大约在在焊后相当低的温度下（大约在在焊后相当低的温度下（大约在在焊后相当低的温度下（大约在MsMsMsMs点以下点以下点以下点以下),),),),有时甚至放置相当长的时间才产生。有时甚至放置相当长的时间才产生。有时甚至放置相当长的时间才产生。有时甚至放置相当长的时间才产生。采取的措施：采取的措施：采取的措施：采取的措施：焊接时将焊件适当预热（焊接时将焊件适当预热（焊接时将焊件适当预热（焊接时将焊件适当预热（150150150150250250250250），），），），焊后要缓冷，都能防止焊接缺陷的产生焊后要缓冷，都能防止焊接缺陷的产生焊后要缓冷，都能防止焊接缺陷的产生
17、焊后要缓冷，都能防止焊接缺陷的产生Crack-Fig.Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章 高碳钢的焊补高碳钢的焊补高碳钢的焊补高碳钢的焊补(0.6%C)0.6%C)高碳钢的含碳量大于高碳钢的含碳量大于高碳钢的含碳量大于高碳钢的含碳量大于0.60.60.60.6，其焊接性差。通常仅用，其焊接性差。通常仅用，其焊接性差。通常仅用
18、，其焊接性差。通常仅用手弧焊和气焊对其进行手弧焊和气焊对其进行手弧焊和气焊对其进行手弧焊和气焊对其进行补焊补焊补焊补焊。补焊：补焊：补焊：补焊：为修补工件的缺陷而进行的焊接为修补工件的缺陷而进行的焊接为修补工件的缺陷而进行的焊接为修补工件的缺陷而进行的焊接 采取措施：采取措施：采取措施：采取措施：为防止焊缝裂纹，应合理选用焊条，焊前应进行退火为防止焊缝裂纹，应合理选用焊条，焊前应进行退火为防止焊缝裂纹，应合理选用焊条，焊前应进行退火为防止焊缝裂纹，应合理选用焊条，焊前应进行退火处理。采用结构钢焊条时，焊前必须处理。采用结构钢焊条时，焊前必须处理。采用结构钢焊条时，焊前必须处理。采用结构钢焊条时
19、，焊前必须预热预热预热预热（250250250250350350350350以上以上以上以上），焊后注意），焊后注意），焊后注意），焊后注意缓冷缓冷缓冷缓冷并进行并进行并进行并进行消除应力退火消除应力退火消除应力退火消除应力退火。Mr.LiuChangchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章 2.2.2.2.低合金结构钢的焊接低合金结构钢的
20、焊接低合金结构钢的焊接低合金结构钢的焊接 s s（MPaMPa）焊接性焊接性焊接性焊接性措措措措 施施施施390 390 390 390390390390(W(W(W(WCECECECE0.40.40.40.4)差差差差-预热预热预热预热(150(150(150(150250)250)250)250)-缓冷缓冷缓冷缓冷-低氢型焊条低氢型焊条低氢型焊条低氢型焊条,合理焊接顺序合理焊接顺序合理焊接顺序合理焊接顺序Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology
21、长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章 3.3.铸铁的焊补铸铁的焊补 铸铁焊接特点铸铁焊接特点铸铁焊接特点铸铁焊接特点 焊接过程中焊接过程中焊接过程中焊接过程中C C C C和和和和SiSiSiSi等石墨化元素会大量烧损，不利于等石墨化元素会大量烧损，不利于等石墨化元素会大量烧损，不利于等石墨化元素会大量烧损，不利于 石墨化，焊接接头易出现石墨化，焊接接头易出现石墨化，焊接接头易出现石墨化，焊接接头易出现白口白口白口白口及及及及淬硬组织淬硬组织淬硬组织淬硬组织。铸铁中含有较多的铸铁中含有较多的铸铁中含有较多的铸铁
22、中含有较多的C C C C和和和和SiSiSiSi，它们在焊接时被烧损后将，它们在焊接时被烧损后将，它们在焊接时被烧损后将，它们在焊接时被烧损后将 形成形成形成形成CO2CO2CO2CO2气孔和气孔和气孔和气孔和SiO2SiO2SiO2SiO2熔渣，极易在焊缝中形成熔渣，极易在焊缝中形成熔渣，极易在焊缝中形成熔渣，极易在焊缝中形成气孔气孔气孔气孔 和和和和夹渣夹渣夹渣夹渣缺陷。缺陷。缺陷。缺陷。裂纹倾向大。会在热影响区或焊缝中产生裂纹。裂纹倾向大。会在热影响区或焊缝中产生裂纹。裂纹倾向大。会在热影响区或焊缝中产生裂纹。裂纹倾向大。会在热影响区或焊缝中产生裂纹。鉴于铸铁的焊接性差，一般铸铁不宜作
23、焊接结构件，鉴于铸铁的焊接性差，一般铸铁不宜作焊接结构件，鉴于铸铁的焊接性差，一般铸铁不宜作焊接结构件，鉴于铸铁的焊接性差，一般铸铁不宜作焊接结构件，在铸铁件出现局部损坏时往往进行焊补修复在铸铁件出现局部损坏时往往进行焊补修复在铸铁件出现局部损坏时往往进行焊补修复在铸铁件出现局部损坏时往往进行焊补修复Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八
24、章第十八章4.4.4.4.铸铁的焊补方法铸铁的焊补方法铸铁的焊补方法铸铁的焊补方法 热焊法热焊法热焊法热焊法 -在焊接前将工件全部或局部加热到在焊接前将工件全部或局部加热到在焊接前将工件全部或局部加热到在焊接前将工件全部或局部加热到600600600600700700700700，-在焊接过程中保持一定温度，焊后在炉中缓冷。在焊接过程中保持一定温度，焊后在炉中缓冷。在焊接过程中保持一定温度，焊后在炉中缓冷。在焊接过程中保持一定温度，焊后在炉中缓冷。-用热焊法时，焊件冷却缓慢，温度分布均匀，有利于消除白用热焊法时，焊件冷却缓慢，温度分布均匀，有利于消除白用热焊法时，焊件冷却缓慢，温度分布均匀，有
25、利于消除白用热焊法时，焊件冷却缓慢，温度分布均匀，有利于消除白 口组织，减小应力，防止产生裂纹。口组织，减小应力，防止产生裂纹。口组织，减小应力，防止产生裂纹。口组织，减小应力，防止产生裂纹。-但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差。但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差。但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差。但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差。冷焊法冷焊法冷焊法冷焊法 -冷焊法是指工件在焊前不预热或预热温度较低冷焊法是指工件在焊前不预热或预热温度较低冷焊法是指工件在焊前不预热或预热温度较低冷焊法是指工件在焊前不预热或预热温度较低(40040040
26、0400以下以下以下以下)-可以提高生产率，降低焊补成本，改善劳动条件可以提高生产率，降低焊补成本，改善劳动条件可以提高生产率，降低焊补成本，改善劳动条件可以提高生产率，降低焊补成本，改善劳动条件 -但焊补质量有时不易保证。焊后立即轻轻锤击焊缝，以减小但焊补质量有时不易保证。焊后立即轻轻锤击焊缝，以减小但焊补质量有时不易保证。焊后立即轻轻锤击焊缝，以减小但焊补质量有时不易保证。焊后立即轻轻锤击焊缝，以减小 应力防止产生裂纹应力防止产生裂纹应力防止产生裂纹应力防止产生裂纹 Changchun University of Science and Technology Changchun Unive
27、rsity of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章二、焊接件结构设计二、焊接件结构设计 设计焊接结构除应考虑结构的功能要求外，设计焊接结构除应考虑结构的功能要求外，还应考虑结构的焊接工艺，以保证焊接质量，还应考虑结构的焊接工艺，以保证焊接质量，并力求做到高生产率，低成本。并力求做到高生产率，低成本。材料选择材料选择 焊缝布置焊缝布置 焊接件形状焊接件形状 接头与坡口设计接头与坡口设计Changchun University of Science and Tech
28、nology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章1.1.材料选择材料选择1)1)在满足结构功能要求的前提下，应尽可能选在满足结构功能要求的前提下，应尽可能选用焊接性良好的材料来制造焊接结构件。用焊接性良好的材料来制造焊接结构件。2)2)一般一般低碳钢低碳钢和和低合金结构钢低合金结构钢都具有良好的都具有良好的焊接性，应尽量选用焊接性，应尽量选用3)3)2)2)焊接结构应尽量选用焊接结构应尽量选用同种金属材料同种金属材料
29、制作。制作。Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章2.2.焊缝布置焊缝布置 -焊缝是构成焊接接头的主体部分，在平焊、焊缝是构成焊接接头的主体部分，在平焊、横焊、立焊和仰焊中，横焊、立焊和仰焊中，平焊平焊操作方便，易于保操作方便，易于保证焊缝质量，因此在生产中应尽量使焊缝处于证焊缝质量，因此在生产中应尽量使焊缝处于平焊位置。平焊位
30、置。-焊接结构中焊缝的布置是否合理，对焊接焊接结构中焊缝的布置是否合理，对焊接接头质量和生产率有很大影响。接头质量和生产率有很大影响。Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章1 1）焊缝布置应便于焊接操作）焊缝布置应便于焊接操作布置焊缝要考虑有足够的焊接空间以满足焊接运条需要布置焊缝要考虑有足够的焊接空间以满足焊接运条需要布置焊缝
31、要考虑有足够的焊接空间以满足焊接运条需要布置焊缝要考虑有足够的焊接空间以满足焊接运条需要Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春
32、理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章2 2 2 2）尽量减少焊缝数量）尽量减少焊缝数量）尽量减少焊缝数量）尽量减少焊缝数量 在设计焊接结构时，应尽量选用型材、管材，形状复杂在设计焊接结构时，应尽量选用型材、管材，形状复杂在设计焊接结构时，应尽量选用型材、管材，形状复杂在设计焊接结构时，应尽量选用型材、管材，形状复杂的部分可采用冲压件、锻件和铸钢件，以减少焊缝数的部分可采用冲压件、锻件和铸钢件，以减少焊缝数的部分可采用冲压件、锻件和铸钢件，以减少焊缝数的部分可采用冲压件、锻件和铸钢件，以减少焊缝数Changchun Univer
33、sity of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章3 3 3 3）应避免密集和交叉的焊缝）应避免密集和交叉的焊缝）应避免密集和交叉的焊缝）应避免密集和交叉的焊缝 焊缝密集或交叉会使接头处严重过热，力学性能下降，焊缝密集或交叉会使接头处严重过热，力学性能下降，焊缝密集或交叉会使接头处严重过热，力学性能下降，焊缝密集或交叉会使接头处严重过热，力学性能下降，并将增大焊接应力并将
34、增大焊接应力并将增大焊接应力并将增大焊接应力Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章4 4 4 4）尽量使焊缝对称）尽量使焊缝对称）尽量使焊缝对称）尽量使焊缝对称焊缝对称布置可使各条焊缝产生的焊接变形相互抵消，焊缝对称布置可使各条焊缝产生的焊接变形相互抵消，焊缝对称布置可使各条焊缝产生的焊接变形相互抵消，焊缝对称布置可使各条焊缝产
35、生的焊接变形相互抵消，这对减小梁、柱等结构的焊接变形有明显效果这对减小梁、柱等结构的焊接变形有明显效果这对减小梁、柱等结构的焊接变形有明显效果这对减小梁、柱等结构的焊接变形有明显效果Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章5 5 5 5）焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置）焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置）焊缝应尽量避开
36、最大应力和应力集中的位置）焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章6 6）焊缝转角处应平滑过度）焊缝转角处应平滑过度 焊缝转角处易产生应力集中，尤其在尖角处更为焊缝转角处易产生应力集中，尤其在尖角处更为严重，故应平滑过度严重，故应平滑过度7 7）焊缝应避开切削加工表面）焊缝应避开切削加工表面若
37、焊接结构在某些部分要求有较高的精度，且若焊接结构在某些部分要求有较高的精度，且必必须加工后进行焊接时须加工后进行焊接时，为避免加工精度受到影，为避免加工精度受到影响，焊缝应远离加工表面响，焊缝应远离加工表面Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章3.3.3.3.焊接件形状焊接件形状焊接件形状焊接件形状 焊接件结构常选择最简单的形状
38、焊接件结构常选择最简单的形状焊接件结构常选择最简单的形状焊接件结构常选择最简单的形状 -直线形直线形直线形直线形、圆柱形圆柱形圆柱形圆柱形、圆锥形圆锥形圆锥形圆锥形、半球形半球形半球形半球形、球形球形球形球形等。等。等。等。以上形状构件的焊接工艺性好，便于采用高生产率以上形状构件的焊接工艺性好，便于采用高生产率以上形状构件的焊接工艺性好，便于采用高生产率以上形状构件的焊接工艺性好，便于采用高生产率 的自动焊接方法的自动焊接方法的自动焊接方法的自动焊接方法 当采用必要的工艺装备的情况下，大都能在水平位当采用必要的工艺装备的情况下，大都能在水平位当采用必要的工艺装备的情况下，大都能在水平位当采用必
39、要的工艺装备的情况下，大都能在水平位 置进行焊接置进行焊接置进行焊接置进行焊接 能方便自由地接近焊缝正面和根部，焊缝长度最能方便自由地接近焊缝正面和根部，焊缝长度最能方便自由地接近焊缝正面和根部，焊缝长度最能方便自由地接近焊缝正面和根部，焊缝长度最 短，且填充金属量最少短，且填充金属量最少短，且填充金属量最少短，且填充金属量最少Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金
40、属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章4.4.4.4.接头形式的选择接头形式的选择接头形式的选择接头形式的选择 选择焊接接头时，应考虑焊件结构形状、焊件厚度、选择焊接接头时，应考虑焊件结构形状、焊件厚度、选择焊接接头时，应考虑焊件结构形状、焊件厚度、选择焊接接头时，应考虑焊件结构形状、焊件厚度、坡口加工难易程度、使用要求坡口加工难易程度、使用要求坡口加工难易程度、使用要求坡口加工难易程度、使用要求 对接接头应力分布均匀，接头质量容易保证对接接头应力分布均匀，接头质量容易保证对接接头应力分布均匀，接头质量容易保证对接接头应力分布均匀，接头质量容易保证 搭接接头应力分布复杂，易产生附加弯曲应力搭接
41、接头应力分布复杂，易产生附加弯曲应力搭接接头应力分布复杂，易产生附加弯曲应力搭接接头应力分布复杂，易产生附加弯曲应力 角接接头只起连结作用，不能用来传递工作载荷角接接头只起连结作用，不能用来传递工作载荷角接接头只起连结作用，不能用来传递工作载荷角接接头只起连结作用，不能用来传递工作载荷 T T T T形接头在船体结构中应用较广形接头在船体结构中应用较广形接头在船体结构中应用较广形接头在船体结构中应用较广Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理
42、工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章5.5.5.5.接头坡口形式的选择接头坡口形式的选择接头坡口形式的选择接头坡口形式的选择 开坡口的目的是为了保证焊缝根部焊透，便于清除熔开坡口的目的是为了保证焊缝根部焊透，便于清除熔开坡口的目的是为了保证焊缝根部焊透，便于清除熔开坡口的目的是为了保证焊缝根部焊透，便于清除熔渣，获得较好的接头形状，并能调节母材金属与填充渣，获得较好的接头形状，并能调节母材金属与填充渣，获得较好的接头形状，并能调节母材金属与填充渣，获得较好的接头形状，并能调节母材金属与填充金属的比例。不同板厚的工件其
43、坡口形式也不同金属的比例。不同板厚的工件其坡口形式也不同金属的比例。不同板厚的工件其坡口形式也不同金属的比例。不同板厚的工件其坡口形式也不同Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章三、焊缝的缺陷及检验三、焊缝的缺陷及检验 裂纹：裂纹：热裂纹、冷裂纹热裂纹、冷裂纹非金属夹杂物：非金属夹杂物：各类非金属夹杂物混入钢锭在钢材表面或各类非
44、金属夹杂物混入钢锭在钢材表面或内部造成的缺陷。内部造成的缺陷。孔洞：孔洞：各类气孔、缩孔各类气孔、缩孔Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章探伤探伤方法方法X射线射线超声波超声波磁粉磁粉渗透渗透被被检检物物种种类类型材型材有条件地适用有条件地适用很适用很适用对对表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷适用，但必适用，但必须须是磁性是磁性
45、材料材料对对表面开口的外表面开口的外露缺陷适用，而露缺陷适用，而不管是否是磁性不管是否是磁性材料材料铸铸件件很适用很适用一般适用一般适用锻锻件件有条件地适用有条件地适用很适用很适用焊件焊件很适用很适用一般适用一般适用能探能探测测出的缺出的缺陷及陷及对对被被检检物物表面粗糙度的表面粗糙度的要求要求能探能探测测出内部缺陷，出内部缺陷，对对气孔和气孔和夹夹渣一渣一类类的立体状缺陷探的立体状缺陷探测测效果效果较较好；好；对对裂裂纹纹一一类类的平面状缺陷的平面状缺陷探探测测效果有效果有时时很差；很差；对对表面粗糙度要求表面粗糙度要求不高不高能探能探测测出内部缺陷，出内部缺陷，对对裂裂纹纹一一类类的平面的
46、平面状缺陷探状缺陷探测测效果好；效果好；对对气孔一气孔一类类的球状的球状缺陷分辨率低；缺陷分辨率低；对对表面粗糙的被表面粗糙的被检检物物探探测较测较困困难难能探能探测测出表面和近表出表面和近表面的面的细细小缺陷（被小缺陷（被检检物必物必须须是磁性材料制是磁性材料制成的），成的），对对表面粗糙表面粗糙度要求度要求较较高高能探能探测测出表面开出表面开口的口的细细小外露缺小外露缺陷（被陷（被检检物不管物不管是否是磁性材料是否是磁性材料制成的），制成的），对对表表面粗糙度要求面粗糙度要求较较高高费费用用较较高高较较低低一般一般一般一般四种常见探伤方法的适用性及费用对比四种常见探伤方法的适用性及费用对比
47、四种常见探伤方法的适用性及费用对比四种常见探伤方法的适用性及费用对比Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学
48、长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝X X X X射线照相底片射线照相底片射线照相底片射线照相底片V V V V型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，未焊透未焊透未焊透未焊透Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接
49、及结构设计 第十八章第十八章某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝某钢板对接焊缝X X X X射线照相底片射线照相底片射线照相底片射线照相底片V V V V型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，型坡口，手工电弧焊，密集气孔密集气孔密集气孔密集气孔 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学长春理工大学长春理工大学 常用金属材料焊接及结构设计常用金属材料焊接及结构设计 第十八章第十八章钢板对接焊缝X射线
50、照相底片V型坡口，手工电弧焊，局部夹渣W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口，手工电弧焊，局部夹渣W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片W18Cr4V-45W18Cr4V-45W18Cr4V-45W18Cr4V-45钢棒钢棒钢棒钢棒对接电阻焊缝中对接电阻焊缝中对接电阻焊缝中对接电阻焊缝中的的的的夹渣夹渣夹渣夹渣断口照片断口照片断口照片断口照片 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and