焊缝标注与设计

焊缝标注与焊缝设计

卓越制造中心

2010年4月

课程大纲一学习目的二焊缝符号标注三焊缝设计原则四结构件设计

1、掌握焊缝符号标注法并熟练运用；

2、学习焊缝设计的基本原则和方法；

3、学习焊接结构设计的原则和方法，提高设计的合理性。

课程大纲一学习目的二焊缝符号标注

三焊缝设计原则四结构件设计

（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。

序号

名称

示意图

符号

标注位置

说明

1

平面符号

焊缝表面齐平（一

般通过打磨或加工）

2凹面符号焊缝表面凹陷

3凸面符号焊缝表面凸起

（2）基准线

z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;

z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;

z标注双面或对称焊缝时可不加虚

线。

5、焊缝尺寸符号及其标注

（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：

符号名称示意图符号名称

示意图

α

坡口角度

l

焊缝长度

b根部间隙e焊缝间距

p钝边n焊缝段数

K焊角尺寸N相同焊缝

数量符号

（5）常见的焊缝标注错误

二、焊缝符号标注（5）常见的焊缝标注错误工 件 2 工件1 工 件 3

课程大纲一学习目的二 三 四焊缝符号标注 焊缝设计原则 结构件设计

三、焊缝设计原则1、考虑焊缝性质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。 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。

三、焊缝设计原则联系焊缝：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。z 工作焊缝必须进行焊缝强度计算； z 联系焊缝则需考虑经济性而减小、减短焊缝； z 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；

三、焊缝设计原则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。 不同的接头形式承载能力和应力分布情况不同。

三、焊缝设计原则(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。L≥3 （δ2-δ1） L δ1 L/2 δ2×δ1δ2√

三、焊缝设计原则(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。

三、焊缝设计原则(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。

三、焊缝设计原则(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3、坡口的设计(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊缝截面的有效厚度。以对接Y形坡口为例： z 坡口角度α：35～60°，α太大增加加工余量、焊接成本和变形； z 钝边高度p：需要熔透时一般为1～3mm； z 根部间隙b：保证钝边熔透，一般2～4mm，过大容易形成虚焊； z 坡口深度H：根据需要的焊缝厚度来设定。

b.角焊缝的坡口形式主要有以下3种：

abc

根据受力情况决定是否需要焊透：

z图a为不开坡口的焊缝，加工的经济性最好；

z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；

z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。

(3)坡口设计原则：

a.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。

b.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。

c.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。

d.最小焊脚尺寸

美国焊接学会结构的焊接规程(D1.1-72)如下：

母材厚度(mm)最小焊脚尺寸(mm)

≤63mm

6～125mm

12～206mm

20～388mm

38～5710mm

57～15212mm

>15216mm

5、考虑可操作性

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。

×√×√√

×√√

课程大纲一学习目的二焊缝符号标注三焊缝设计原则四结构件设计

1、一般原则

a.尽量采用轧材

b.采用合理的截面形状：组合截面具有较高的强度，在满足梁、柱稳定的条件下，应增大截面的外形尺寸，使材料配备在离中性轴较远的地方，增加截面的惯性矩，提高构件的抗弯、抗扭和抗压强度。便于制造：

c.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。

d.尽量减少焊缝数量。

d.横向肋板之间的距离，一般要求大于0.5h0,小于2h0，且小于3m,肋板的宽度b>=1/30*h0+40, 但不得大于翼板的宽度。应距边缘10～15mm,其厚度t>=1/15b,但不得超过腹板的厚度。

e.纵向肋板应布置在h在（1/4～1/5）处；纵向肋板应连续，长度不足

时，应预先拼接，并要求焊透；

f.肋板尺寸设计：肋板厚lmnt＜6a＋2t6≤t≤12a＋1.5t≥1.5a＋2tt≥12a＋t

谢谢！