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1、焊接理论知识培训本讲稿第一页，共四十七页序l钢材的基本常识l焊接定义、分类、设备l焊接材料基本常识l焊接常见符号表示方法及含义l焊接应力与变形预防及控制措施本讲稿第二页，共四十七页1.钢材分类.1.1按化学成分分为:碳素钢、普通低合金钢、合金钢.1.1.1碳素钢:碳素钢是碳和铁的合金,另外还含硅、锰、磷和硫等元素.按含碳量不同可分为低碳钢(C0.25%）、中碳钢（0.25%C 0.6%)和高碳钢（0.6%C）。1.1.2普通低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量合金元素（如硅、锰、钛、硼和稀有金属，其总量不超过3%），从而获得较好综合性能的钢种。1.1.3合金钢是含有一种或多种适量合金元素的钢种，
2、具有一些良好的特殊性能。其中按含合金元素总量不同可分为低合金钢（合金总量5%）、中合金钢（合金含量在5%10%）和高合金钢（10%合金总量）三类。1.2按冶炼方法不同可区分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。平炉和转炉主要用于冶炼碳素钢和低合金钢。电炉主要用于冶炼合金钢。平炉钢生产效率低，碱性侧吹转炉钢材质差，而电炉冶炼的钢材一般不在建筑结构中被使用，在建筑钢结构中主要使用氧气顶吹转炉生产的钢材。1.3按用途分为结构钢、工具钢和特殊钢。1.4结构钢分类：碳素结构钢、低合金高强度结构钢、耐大气腐蚀用钢、本讲稿第三页，共四十七页桥梁用钢及其他结构钢。1.4.1碳素结构钢：5个牌号即Q195、Q215、Q23
3、5、Q255和Q275。牌号表示意义：Q 235 B b 脱氧方法 质量等级为B级 屈服强度为235N/m 屈的拼音首字母5种牌号碳素钢用途：Q195广泛用于轻工、机械、运输车辆、本讲稿第四页，共四十七页自行车、农机配件等。Q215用于厂房、桥梁等大型结构件，建筑桁架、铁塔及车船制造结构件。Q235大量用于生产钢板、型钢、用以建造厂房屋架，高压输电铁塔等。Q255用途不如Q235钢广泛，主要用于铆接和栓接结构件和要求不太高的零件如螺栓、键、轴等。Q275用于制造心轴、齿轮、销轴、垫圈等。碳素结构钢中Q235钢质量等级最为齐全，也是建筑钢结构中应用最多的一种碳素钢，其中质量等级为C、D级的Q23
4、5钢性能优异，优先为焊接结构所使用。1.4.2低合金高强度结构钢：是在冶炼过程中添加一些合金元素，但合金元素总量不超过5%的钢材。加入合金元素后钢材强度明显提高，用于大跨度和重负荷结构中，一般可比碳素结构钢节约20%左右用钢量。其也分为5个牌号：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。Q295大量用于制造各种容器、螺旋焊管、拖拉机轮圈、农机结构件等。Q345广泛用于各种焊接结构，如桥梁、车辆、船舶、管道、重型机械等。Q390用于桥梁、车辆、船舶、厂房等大型构件，高中压石油化工容器等Q420用于制造矿山机械、重型车辆、船舶、桥梁、高中压石油化工容器Q460主要用于制造工程机械构件，如矿
5、山机械、铲车、运输车、桥梁等本讲稿第五页，共四十七页1.4.3耐大气腐蚀用钢：可分为高耐侯结构钢、焊接结构用耐侯钢。1.4.4桥梁用结构钢：桥梁用钢一直有专用标准，其规定的内容和技术要求一般都严于建筑结构用钢，因此工程中出现同一强度的桥梁用钢代替建筑用钢，不必产生任何疑滤。1.4.5高层建筑结构用钢板：是首先提出有钢板厚度方向性能要求的建筑结构。1.4.6其他结构用材：铸钢件、高强度钢、结构用高强度耐侯焊接钢管。本讲稿第六页，共四十七页1.5结构用钢的性能要求：力学性能、工艺性能，前者要满足结构的承载功能，后者要满足加工过程的需求。1.5.1钢材的主要力学性能：包括钢材在单向拉伸时的工作性能、
6、冷弯性能和冲击韧性。钢材的3个力学性能指标：抗拉强度、伸长率、屈服点。抗拉强度：是指钢材经过巨大变形断裂前的抗拉能力，直接反映了钢材内部组织的优劣；屈服点是钢材试件在拉伸过程中，负荷不再增加，而试件仍继续发生变形，即出现屈服时的应力，在结构设计时，一般把结构钢材的屈服点作为承载力极限的依据；钢材试样受外力作用被拉断后，试样标距内总伸长长度同原来标距长度相比的百分数称为伸长率，是衡量钢材塑性变形能力的主要指标。冷弯性能：是指钢材常温下弯曲加工发生塑性变形时对产生裂纹抵抗能力的一项指标。冲击韧性：是指钢材在冲击负荷作用下断裂时吸收冲击能的一种能力，是衡量钢材抵抗低温、应力集中、冲击载荷作用等所导致
7、的断裂能力的一项力学性能。1.5.2钢材的工艺性能：主要工艺性能指可焊性，即采用一般焊接工艺就可以完成合格焊缝的性能。本讲稿第七页，共四十七页1.6结构钢材的品种：结构钢材种类很多，一般可分为钢板、型钢、钢管和钢丝四大类。钢板：是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材，钢带包括在钢板类。型钢：是一种具有一定截面积形状和尺寸的实心长条钢材，其包括圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、H型钢等。（直径在6.59MM的小圆钢称线材）钢管：是一种中空截面的长条钢材。按截面的形状可分为圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分为无缝钢管和焊接钢管两大类。钢丝：是线材的再一次冷加工产品。按
8、形状不同可分为圆钢丝、扁平钢丝和三角形钢丝等。本讲稿第八页，共四十七页2、焊接2.1定义：焊接是通过加热或加压或两者兼用，可以用或不用填充材料，使焊接达到原子结合的一种加工方法。焊接的本质是使两个分离的物体产生原子间的结合，使之连为一体的连接方法。焊缝连接是目前钢结构最主要的连接方法。2.2焊接的优点/缺点：焊接与螺钉连接、铆接、铸件及锻件相比有以下优点：构造简单，不削弱构件截面，节约钢材、加工方便、易于采用自动化操作、连接的密封性好、刚度大。缺点是残余应力和残余变形对结构有不利影响，焊接结构的低温冷脆问题也比较突出。2.3焊接方法分类：药皮焊条手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、自动和半自动埋弧
9、焊、电渣焊和栓钉焊。本讲稿第九页，共四十七页2.3.1药皮焊条手工电弧焊2.3.1.1药皮焊条手工电弧焊原理：是利用涂有药皮的焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化进行焊接的。焊接过程中焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣，焊条金属和工件局部金属熔化形成熔池，气体熔渣能有效的排除周围空气的有害影响，对金属熔池起到联合保护。而高温下熔化金属与熔渣间还存在冶金反应、还原与净化金属，冷却凝固后形成焊缝金属，此时熔渣亦形成固态，覆盖于焊缝表面。2.3.1.2药皮焊条手工电弧焊适用范围：是一种适应性很强的焊接方法。它在钢结构中使用广泛。可在室内、室外及高空平、横、立、仰的位置进行焊接。它的焊接设备简单，使用灵活、
10、方便；不足之处是生产效力低、劳动强度大、对焊工要求技能较高。2.3.1.3药皮焊条手工电弧焊设备：药皮焊条手工电弧焊是依靠人工移动焊条来实现电弧前移完成连续的焊接，因此焊接设备为焊接电源及附件如电缆、电焊钳。焊接电源又分为交流、直流两种，以及交直流两用的特殊形式。本讲稿第十页，共四十七页交流弧焊机在日常使用中应注意以下几点：l应按焊机的额定电流和暂载率来使用，以防止焊机过载损坏。l焊机不允许长时间短路，非焊接时间内，不使焊钳与工件直接接触。l调节焊接电流应在空载下进行。l应经常检查保证导线接触良好，保险丝完好，机壳接地、调节机构良好。l焊机放在干燥通风的地方，保持焊机清洁，露天使用应罩好，防止
11、灰尘或雨水侵入。l焊机放置要平稳，避免强烈震动，工作完毕及时切断电源。本讲稿第十一页，共四十七页 交流焊机的常见故障及排除方法故障现象产生的可能原因排除方法焊接变压器过热1.变压器过载2.变压器绕组短路1.减小使用电流2.消除短路导线接线过热接线处接触电阻过大或接线处螺栓太松将接线松开，用砂纸或小刀将接触导线清理出金属光泽，然后旋紧螺丝可动铁心在焊接时发出嗡嗡的响声可动铁心的制动螺丝或弹簧太松旋紧制动螺丝或调整弹簧，旋紧螺丝焊接电流过小1.焊接导线过长2.焊接导线盘成盘形；3.电缆线有接头或工件接触不良1.减小导线长度或加大线径2.将导线放开，不使成盘形3.使接头处接触良好焊接电流不稳定动铁心
12、在焊接时不稳定将动铁心调节手柄固定或将动铁心固定。焊机输出电流反常（过大或过小）1.电路中起感抗作用的线圈绝缘损坏时引起电流过大2.铁心磁回路中由于绝缘损坏形成涡流引起电流变小检查电路或磁路中的绝缘情况，排除故障。本讲稿第十二页，共四十七页2.3.2埋弧焊2.3.2.1原理:是电弧在颗粒状的焊剂层下,并在空腔中燃烧的自动焊接方法.埋弧焊与药皮焊条电弧焊一样是利用电弧热作为熔化金属的热源,但与药皮焊条电弧焊不同的是焊丝外表没有药皮,熔渣是由覆盖在焊接坡口区的焊剂形成的.2.3.2.2分类:自动埋弧焊和半自动埋弧焊,其区别在于自动埋弧焊的电弧移动是由专门机构控制完成的,而半自动埋弧焊的移动是依靠手
13、工操纵的.2.3.2.3适用范围:埋弧焊的电弧受焊剂的包围,熔渣覆盖焊缝金属起到隔热作用,因此热效力高.另外使用粗焊丝,大电流,因此熔深大,减少了坡口尺寸和填充金属.埋弧焊已成为大型构件制作中应用最广的高效率焊接方法.其另外一突出特点是不见弧光及飞溅,操作条件好.特别是埋弧焊缝的质量均匀,内部缺陷少,塑性和冲击韧性都好,且焊接速度快、生产效率高、成本低。特别适用梁、柱、板等的大批量拼装、制作焊缝。2.3.2.4焊接设备：由交流或支流焊接电源、焊接小车、控制盒及电缆等附件组成。2.3.2.5埋弧焊的优点。l生产效率高l焊接质量好l劳动条件好2.3.2.6埋弧焊的缺点。l焊接位置受限l焊接时不能直
14、接观察电弧与坡口的相对位置，不能有效的保证焊距对焊缝不偏焊l埋弧焊使用的电流较大，电弧的电场强度高，电流小于100A时电弧稳定性差，因此不适宜焊接厚度小于1MM的薄件。本讲稿第十三页，共四十七页2.3.2.7埋弧焊的工艺参数l焊接电流：当其他条件不变时，增加焊接电流熔深相应增加。l电弧电压：电弧电压和电弧长度成正比，在相同的电弧电压和焊接电流时，如果选用的焊剂不同，电弧空间电场强度不同，则电弧长度不同。如果其他条件不变，电弧电压低，熔深大，焊缝宽度窄，易产生裂纹；电弧电压高时，焊缝宽度增加，余高不够。埋弧焊时电弧电压是依据焊接电流调整的，即一定焊接电流要保持一定的弧长才能保证焊接电弧的稳定燃烧
15、。l焊接速度：焊接速度对熔深和熔宽都有影响的，焊接速度小，焊接熔池大，焊缝熔深和熔宽均较大；反之则焊接熔池大，焊缝熔深和熔宽均较小。焊接速度过小焊缝形成质量差，焊接速度过大熔化的金属不足，容易产生咬边。通常为了提高生产效率在增加焊接速度的同时必须加大电弧的功率，才能保证焊接质量。l焊丝直径：焊接电流、焊接电弧电压、焊接速度一定时，熔深与焊丝直径成反比，但这种关系随着电流密度的增加而减弱，这是由于电流密度的增加，熔池熔化的金属量不断的增加，熔融金属后排困难，熔深增加缓慢，并随着溶化金属量的增加，余高增加焊缝成形差，所以埋弧焊时增加焊接电流的同时必须增加电弧电压，以此保证焊缝质量。2.3.2.8埋
16、弧焊的工艺条件：对接坡口形状、间隙；焊丝倾角和工件斜度；焊剂堆高。本讲稿第十四页，共四十七页2.3.2.9埋弧焊常见缺陷产生原因及防止方法。缺陷产生原因防止措施焊缝金属内部裂纹1.焊丝和焊剂不匹配.1.焊材和焊剂正确匹配,母材含碳量高时要预热.2.熔池金属急剧冷却,热影响区的硬化2.焊接电流增加,减小焊接速度,母材预热3.多层焊的第一层裂纹由于焊道无法抗拒收缩应力而产生3.焊道宽度和深度几乎相当,降低电流,提高电压4.焊道成形不当,焊道高度比焊道宽度大4.进行后热5.冷却方法不当气孔1.接头表面有污物.1.接头的打磨、火焰烤、清扫。2.焊剂潮湿2.150-3001小时烘干3.不干净的焊剂（刷子
17、毛混入）3.收集焊剂时用钢丝刷未熔合（熔化不良）1.焊接电流、焊接速度不当1.选择合适的焊接条件2.坡口面高度不当2.选定合适的坡口面高度3.焊丝直径和焊剂选择不当3.选定合适的焊丝直径和焊剂种类夹渣1.下坡焊时，焊剂流入1.在焊接相反方向，母材水平放置2.多层焊时，在靠近坡口侧面添加焊丝。2.坡口侧面和焊丝之间距离，至少保证大于焊丝直径3.引弧时产生夹渣3.引弧板厚度及坡口形状要与母材保持一致。4.电流过小，对于多层堆焊，渣没有完全清除4.提高电流，保证焊渣充分溶化本讲稿第十五页，共四十七页缺陷产生原因防止措施焊缝金属内部咬边1.焊接速度太快1.减小焊接速度2.衬垫不合适2.使衬垫和母材贴紧
18、3.电流、电压不合适3.调整电流、电压为适当值4.电极位置不当4.调整电极位置焊瘤1.电流过大1.降低电流2.焊接速度过慢2.加快焊接速度3.电压太低3.提高电压余高过大1.电流过大1.降低电流2.焊接速度过慢2.提高焊接速度3.电压过低3.提高电压4采用衬垫时，所留间隙不足。4.加大间隙5.被焊接没有水平放置5.被焊件水平放置余高过小1.电流过小1.提高焊接电流2.电压过高2.降低电压3.焊接速度过快3.降低焊接速度4.被焊接没有水平放置4.被焊件水平放置焊道表面不光滑1.焊剂散布高度过大1.调整散布高度2.焊剂颗粒度选择不当2.选择适当电流焊道表面压坑1.坡口面有锈、油、水垢等1.清理坡口
19、2.焊剂吸潮2.烘干焊剂3.焊剂散布高度过大3.调整焊剂高度本讲稿第十六页，共四十七页2.3.3CO2气体保护焊2.3.3.1原理:CO2气体保护焊是用喷枪喷出CO2气体作为电弧的的保护介质,使熔化金属与空气隔绝,以保持焊接过程稳定的焊接方法.2.3.3.2适用范围:CO2气体保护焊电弧集中加热、焊接速度快、熔深大，故焊缝强度比手工焊的高，且塑性和抗腐蚀性好，适合厚钢板和特厚钢板的焊接。2.3.3.3焊接设备：焊接电源、送丝机两大部分和气瓶、流量计及焊枪、电缆等附件。2.3.3.4CO2气体保护焊的工艺特点lCO2电弧的穿透力强，厚板焊接时可以增加坡口的钝边和减小坡口；焊接电流密度大（通常为1
20、00-300A/M),故焊丝熔化率高。l纯CO2焊在一般工艺范围内不能达到射流过度，实际上常用短路过度和滴状过度，加入混合气后才可以达到射流过度。l采用短路过度可以用于全方位焊接，而且对薄壁构件焊接质量好，焊接变形小。因为电弧热量集中，受热面积小，焊接速度快，CO2气流对焊接起到冷却作用，故可以防止薄件烧穿和减小焊接变形。l抗锈能力强，焊缝含氢量低，焊接低合金高强度钢时冷裂纹的倾向小。lCO2气体价格便宜，焊接前对焊件清理可以从简，焊接成本只有埋弧焊和焊条电弧焊的40%-50%。l焊接过程中飞溅较多，特别是当焊接工艺参数匹配不当时，更为严重。l电弧气氛有很强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材料，
21、抗风能力较弱，室外作业需要有防风措施。l焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，要注意对操作人员防弧光辐射保护。本讲稿第十七页，共四十七页2.3.3.5CO2气体保护焊常见缺陷及产生原因2.3.3.5.1气孔产生原因lCO2气体不纯或供气不足l焊时卷入空气l风大保护不足l喷嘴被飞溅物堵塞、不通畅l喷嘴与工件的距离过大l焊接区表面有污染、油、锈、水份未清除l电弧过长、电弧电压过高l焊丝含硅、锰量不足2.3.3.5.2咬边产生原因l电弧太长、弧压过高l焊接速度过快l焊接电流过大l焊丝位置不当、没对中l焊丝摆动不当2.3.3.5.3未熔透产生原因l焊接电流太小、送丝不均匀l电弧电压过低或过高l焊接速度过快
22、或过慢（在坡口内）l坡口角度过小，间隙过小l焊丝位置不当，对中差本讲稿第十八页，共四十七页2.3.3.5.4焊缝成形不良产生原因l工艺参数不合适l焊丝位置不当，对中差l送丝滚轮的中心偏移l焊丝矫直机构调整不当l导电嘴松动2.3.3.5.5电弧不稳定产生原因l导电嘴松动、已磨损，或直径过大（与焊丝相比）l焊丝盘转动不均匀，送丝轮的构槽已经磨损，加压滚轮紧固不良，导丝管阻力大等l焊接电流过低，电弧电压波动l焊件上有锈、油漆和油污l地线位置不当2.3.3.5.6梨形裂纹产生原因l焊接电流太大l坡口过窄l电弧电压过低l焊丝位置不当，对中差2.3.3.5.7飞溅产生过多原因l短路过度时电感量不适当，过大
23、或过小l焊接电流和电弧电压配合不当l焊丝和焊件清理不良本讲稿第十九页，共四十七页2.3.4电渣焊2.3.4.1原理：是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子见牢固连接，它是一种立焊位置的焊接方法。2.3.4.2适用范围：建筑钢结构中较多采用管状熔嘴和非熔嘴电渣焊,是箱形梁、柱隔板与腹板全熔透焊接连接的必要手段。2.3.4.3设备：熔嘴电渣焊设备是由大功率交流或直流电源和装卡固定于构件上的机头控制盒组成。机头由送丝机构及控制器、焊丝盘、机架、熔嘴夹持、机头固定、位置调整装置组成。本讲稿第二十页，共四十七页2.3.5栓钉焊2.3.5.1原理：栓钉焊是在栓钉
24、和母材之间通以电流、局部加热熔化栓钉端头和局部母材，并同时施加压力挤出液态金属，使栓钉整个截面和母材形成牢固的焊接方法。栓钉焊通常分为电弧栓钉焊和储能栓钉焊。2.3.5.2适用范围：主要用于栓钉和钢构件的连接。栓钉作为剪力连接件可以有效抵抗和传递混泥土与钢构件之间由于变形不协调产生的剪力。2.3.5.3设备：大功率弧焊整流器构成的焊接电源，通断电开关、时间控制电路或微电脑控制器，由栓钉的夹持、提升、加压、阻尼装置、主电缆及电控接头、开关和把手组成的焊枪，主电缆和控制线等。本讲稿第二十一页，共四十七页2.4焊接材料2.4.1药皮焊条：手工电弧焊所采用的焊接材料为药皮焊条。药皮焊条是由药皮包覆的金
25、属棒，金属作为可熔化成焊缝金属的消耗电极，在电弧热作用下以熔滴形式过渡到被焊金属。而药皮经电弧热熔化成熔渣完成冶金反应，同时产生的气体对熔池起到隔离保护作用。焊条型号：本讲稿第二十二页，共四十七页 E XX X X-X 表示特殊成分或性能规定 与前为数字组合表示焊接电流种类及药皮类型 表示焊条使用的焊接位置 表示熔敷金属抗拉强度最小值 表示焊条例如E5016：E表示焊条；50表示熔敷金属的抗拉强度490MPA；1表示适用的焊接位置为平、立、横、仰（如为2则表示仅为平焊和平角焊）；6表示适用的电流为交流或为直流反接（如为5则表示仅为直流反接）；无后缀则表示无特殊的化学成分或力学性能。本讲稿第二十
26、三页，共四十七页2.4.2埋弧焊焊丝：结构钢埋弧焊用的焊丝有碳锰钢、锰硅钢、锰钼钢、锰钼钒钢。埋弧焊常用的焊丝牌号有：H08A、H08MnA、H10MnSi、H08MnMOA等。2.4.3埋弧焊焊剂：焊剂种类很多，按不同的方法有不同的分类。按制造方法可分为熔炼焊剂、烧结焊剂、陶质焊剂。按化学成分则以焊剂中的MnO、SIO2含量多少分类。按焊剂的碱性可分为碱性、酸性、中性焊剂。2.4.4气体保护焊丝：气体保护焊丝又分为实芯焊丝和药芯焊丝两大类。实芯焊丝必须考滤加入脱氧成分Si并补充母材中Mn、Si的损失，因此对于碳钢和一般低合金钢必须使用HO8Mn2Si低合金钢焊丝，才能满足焊缝性能的要求，必要
27、时还应根据冲击韧性及其他要求通过焊丝添加适当的微量元素。药芯焊丝在空心焊丝中填充焊剂而焊丝表面没有药皮。药芯焊丝的工作特点是：通过空心焊丝内填充的焊剂和金属粉末，参与熔池的冶金反应过程，可大大提高焊缝的力学性能、熔敷率和焊接操作性能。药芯焊丝的气体保护电弧焊电弧稳定，飞溅少、焊缝质量好、焊丝熔敷速度高，因而综合成本低。2.4.5保护气体：气体保护焊按所用的保护气体有：纯CO2气体及CO2气体和其他惰性气体的混合气体，最为常见的混合气体为Ar+CO2的混合气体。混合气体对焊缝质量有很大影响，其能有效的减少焊接时的飞溅率，Ar含量为75%-80%时，可以达到喷射过渡，电弧稳定，飞溅少。而对焊缝成形
28、也有很大的影响，80%Ar+20%CO2的混合气体焊缝表面最为光滑，同时可使熔透率减小，熔宽变窄。本讲稿第二十四页，共四十七页2.4.6熔化嘴、助焊剂：国产熔化嘴钢管规格为12*4，材质为优质碳素结构钢20.熔化嘴型号与焊材、焊丝、助焊剂有匹配规定。非熔化嘴的材质是陶瓷，仅助焊丝导向，自身不熔化，无消耗。2.4.7栓钉和瓷环：钢结构工程中常用的栓钉一端为圆柱头，另一端为镶有铝制的引弧结。栓钉的长度有40MM、50MM、80MM、100MM、120MM、130MM、150MM、170MM和200MM。瓷环的尺寸公差应能保证与同种规格栓钉的互换性。本讲稿第二十五页，共四十七页2.5焊接符号的表示方
29、法2.5.1总则l 为了简化图样上的焊缝一般应采用本标准规定的焊缝符号表示。但也可采用技术制图方法表示l焊缝符号应明确地表示所要说明的焊缝，而且不使图样增加过多的注解。l焊缝符号一般由基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符，图形符号的比例、尺寸和在图样上的标注方法，按技术制图有关规定。l为了方便，允许制定专门的说明书或技术条件，用以说明焊缝尺寸和焊接五艺等内容。必要时也可在焊缝符号中表示这些内容。本讲稿第二十六页，共四十七页 2.5.2基本符号基木符号是表示焊缝横截面形状的符号见表1。本讲稿第二十七页，共四十七页本讲稿第二十八页，共四十七页本讲稿第二十九页，共四十
30、七页本讲稿第三十页，共四十七页2.5.3辅助符号：辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号本讲稿第三十一页，共四十七页本讲稿第三十二页，共四十七页2.5.4 补充符号：补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号本讲稿第三十三页，共四十七页本讲稿第三十四页，共四十七页本讲稿第三十五页，共四十七页本讲稿第三十六页，共四十七页2.5.5焊缝尺寸符号：基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，这些尺寸符号见表6本讲稿第三十七页，共四十七页本讲稿第三十八页，共四十七页2.5.6焊缝尺寸的标注本讲稿第三十九页，共四十七页本讲稿第四十页，共四十七页本讲稿第四十一页，共四十七页本讲稿第四十二页，共四十七页本讲稿
31、第四十三页，共四十七页本讲稿第四十四页，共四十七页2.6焊接应力与变形2.6.1焊接应力与变形的产生：钢结构焊接时是在局部加热、熔化，加热区受热膨胀，而周围的母材还处于冷态或加热温度不高，因而对焊接区受热母材的 膨胀起约束作用，焊接区因而受压应力，而母材受拉应力。随着电弧前移，已完成的焊缝和热影响区冷却并收缩，而周围的母材此时却起了约束起收缩的作用。焊缝及其附近金属受拉应力，而周围的 母材金属受拉应力。冷却至原始温度后，在整个接头区焊缝及近缝区的拉应力区与母材的压应力数值达到平衡。这时的应力状态成为焊接残余应力，简称焊接应力。在焊接应力作用下，如果焊件的约束度较小，则焊件会产生相应的尺寸变化或
32、收缩或翘曲等变形，成为焊接变形。如果焊件的约束很大，此时焊件不能自由，但在焊接应力作用下会产生局部的应变，同时产生较大的残余应力。本讲稿第四十五页，共四十七页2.6.2焊接变形种类：焊接变形种类很多，与构件形状和尺寸、焊接方法和顺序、约束情况等很多因素有关。l横向收缩变形：构件焊后在垂直于焊缝方向产生收缩。l纵向收缩变形：构件焊后在焊缝的方向上产生收缩。l弯曲变形：由于焊缝的纵向和横向收缩相对于构件的中和轴不对称，引起构件的整体弯曲。l角变形：由于焊缝的横向收缩使焊件平面绕焊缝轴产生角度变化。l扭曲变形：焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘和腹板的纵向收缩不一致，综合而形成变形形态
33、。l波浪变形：薄板焊接后，母材受压力区由于失稳而使板面产生翘曲。2.6.3焊接变形的控制措施l减小焊缝截面积l对于屈服强度小于345MPa的钢材可采用较小的热输入，尽可能不预热或适当的降低预热、层间温度；优先采用热输入较小的焊接方法。l厚钢板尽可能采用多层焊代替单层焊l在满足设计要求的情况下，纵向加强板和横向加劲肋的焊接可采用间断焊接法l双面均可以焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。T型接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝，此时焊缝截面小，变形小l焊前反变形方法和刚性夹具固定法可控制焊后的角变形l设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸；合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集外，还应使焊缝尽可能靠近构件的中和轴，并使焊缝的布置与构件中和轴对称。l采用合理焊接顺序也是防止焊接变形的有效措施。本讲稿第四十六页，共四十七页2.6.4焊接应力的控制措施l减小焊缝尺寸l减小焊接约束度l采取合理焊接顺序l降低焊接刚度，创造自由收缩的条件l锤击法减小焊接残余应力本讲稿第四十七页，共四十七页