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。
0 }* k; f6 ]" a# D: R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。 8 m2 r# M0 M+ Y6 q1 S* f/ [
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。 $ h# @4 t5 e5 w4 j) k/ ], [
& r4 N9 y' O9 d
手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式
) U# x; V8 a. O0 d3 o' i1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式 " H) t9 W. i! b# i; _& V9 [" S
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。
( V! ^6 t* l2 |- a9 M(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。 : Q' @* h2 r- A$ f/ X; z" D
(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: * G# m" M0 P9 ~0 X2 I
( b* u2 \& V' m" S- r6 B p
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。 % X& o& n# H* U; d. `, H* w. V
(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°。
2 Y! k5 e' O; ?0 H1 X+ e/ ?) a9 q! m* |+ u
* D# o* B c- f' ]9 r6 Q, m) x
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。
3 s: W3 G% l" k# a- F: J/ `) ` |+ g) u/ ^6 ^, e5 q2 Q
4 O/ f& N& Y- N1 I8 p q. C( d+ n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 ) D- Q( Q6 M2 S5 f
6 ]+ ~% x6 A# m3、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: & g, u0 F- D Y j& { Y
: s/ {- L% V( V焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。 3 a H' K/ z+ Q) `
J0 c$ P/ s; u2 R: m9 q
埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式 / I8 P7 {& F5 V4 I
埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。 5 Z4 C% l+ Y% p2 O% W+ g1 L4 w5 Y
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。
0 x1 E- h/ ]. g* X1 {(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; ; A# M: m/ J g
(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;
9 F2 M) _2 W/ w# F(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;
: C; ]6 [7 E# z/ m(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。 . `5 m; t2 K. ~$ w/ g% J
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。 | / f% s' |1 Q F, R+ y h$ O$ u
: h5 b2 G, d4 ~1 M& u/ q: T
|