在金属焊接过程中,焊缝过宽、焊脚尺寸过大,不但焊接接头受热严重,引起焊缝晶粒粗大,塑性、韧性下降,而且焊接热影响区较大,易产生焊接应力及变形;再者浪费材料增加成本。 - I; _/ t) L' t: f/ S" r" l! h
反之,焊缝过窄、焊脚尺寸过小,母材与焊缝可能熔合不良,引起应力集中,同时还使焊缝易产生咬边、裂纹等焊接缺陷,影响接头强度。因此正确确定焊缝尺寸是保证焊接质量的关键。
+ Q/ X; b; s, W6 B+ m& V经过多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸的经验计算公式,本经验公式为焊接工艺中确定手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸提供了理论依据,具有较强的实用性。 9 u/ o: ?5 O8 I$ K1 D+ [9 [
1 y# g( I; C- A. ?- [% H手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式 * x1 H7 ]8 ^) E! g; w$ [
1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式 ( N7 C6 e6 U" f/ P
根据板厚及焊接方法要求不同,对接焊缝可分为I形焊缝(即不开坡口对接焊缝)、V形坡口对接焊缝、U形坡口对接焊缝。
' E' G$ c9 e4 ^$ P# N(1)I形焊缝宽度的经验计算公式 生产中,一般板厚小于6mm不开坡口,形成I形焊缝,焊缝宽度 C=δ+2 (1) 式中 δ——工件厚度,mm。 : }& e# t! {8 u0 D( h/ e: e: R8 r2 f" n
(2)带钝边V形对接焊缝宽度经验计算公式 如图1所示带钝边V形坡口焊缝,坡口角度为α,间隙为b,钝边为P,根据解三角形的方法: # d J8 L0 h: z+ F, |% p& G9 D
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焊缝宽度 C=AB+CD+b+2e=2(δ-P)tan(α/2)+b+2e ≈δ+3 ⑵ 式中e——坡口两边焊缝覆盖宽度,一般取e=1.5~2mm。 取P=2,b=2,α=60°,e=1.5。 1 E' U7 O2 J7 K9 x6 s4 e% _
(3)带钝边的U形坡口对接焊缝宽度经验计算公式 如图2所示的带钝边的U形坡口,钝边为P,间隙为b,坡口角度为β,根部半径为R,根据解三角形的方法: 焊缝宽度 C=2(δ-P-R)tanβ+2R+b+2e ≈0.35δ+12.5 ⑶ 取P=2,b=2,e=1.5,R=5,β=10°。 ( Q& Z& m! \4 J; R u4 B' M
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2、角焊缝焊脚尺寸的经验计算公式 角焊缝时两焊件接合面构成直角式或接近直角所焊接的焊缝,角焊缝的焊缝尺寸主要是指焊脚尺寸。
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如图3所示,T形接头角焊缝焊脚尺寸 K=δ+2 ⑷ 式中δ——两焊件较薄者厚度 / q8 D2 G: L. @
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3、组合焊缝尺寸的经验计算公式 组合焊缝是指同一接头焊缝由几种不同焊缝组成。如图4所示即为带钝边V形对焊缝与角焊缝形成的T形接头组合焊缝。坡口角度为β1,钝边为P,间隙为b,根据解三角形的方法: [" x- r5 p0 Y' W6 s$ @
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焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
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& h7 ]) L% J( r3 \* e: c6 M! x埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式 * \* z4 U# V3 A' `: Y8 R
埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。
& Q: L: G) q' K& P0 R9 @* k该公式与根据《焊接方法及设备》中焊缝熔宽计算公式进行校验,结果基本一致。 ' ]9 I- T1 _0 }& s1 s
(1)本文得出的焊缝尺寸经验计算公式经多年的实际应用证明是正确的,完全能满足生产实际需要;
- ^1 `5 R; p3 D0 P3 f(2)带钝边V形、带钝边U形等坡口焊缝的焊缝尺寸确定方法,对于类似的坡口形式(如单边V形、双边V形等)可按类似方法计算确定; % D, W; f+ c+ [$ _
(3)按上述方法计算出的焊缝尺寸值,只是一个参数值,实际应用中可视具体情况,在参数基础上略作调整,一般取公差±1mm左右; 9 B& U! j/ m, L
(4)该公式简明,容易记忆,使用方便,不仅适用于工程技术人员和操作工人,而且特别适用于经验不足者。 : K! _& L6 `. J; q- g- M
注: 焊缝的宽度主要依据母材的厚度、坡口形式来定,一般情况下焊缝宽度宜超过坡口每 侧2~3mm。 | . L/ c+ N; N0 t% M
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