鋼結(jié)構(gòu)的焊接ppt課件(已修改)
2025-05-16 18:01 本頁面
【正文】 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 連接的作用： 將板材或型鋼組合成構(gòu)件 ， 再將構(gòu)件組合成整體結(jié)構(gòu) ， 以保證其共同工作 。 連接的影響： 方式 、 質(zhì)量直接影響鋼結(jié)構(gòu)的工作性能 。連接的要求： 必須安全可靠 、 傳力明確 、 構(gòu)造簡單 、 制造方便和節(jié)約鋼材 。 連接方法：焊縫連接 、 鉚釘連接和 螺栓連接 三種 。 焊接連接 :在被連接金屬件之間的縫隙區(qū)域 ， 通過高溫使被連接金屬與填充金屬熔融結(jié)合 ， 冷卻后形成牢固連接的工藝過程稱為焊接連接 ,填充金屬帶稱為焊縫 。 優(yōu)點： 任何形式的構(gòu)件都可直接相連 ， 構(gòu)造簡單 ， 制作加工方便；不削弱截面 ， 用料經(jīng)濟；連接的密閉性好 ，結(jié)構(gòu)剛度大；可實現(xiàn)自動化操作 ， 提高焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量 。 缺點： 在熱影響區(qū)內(nèi) ， 金相組織發(fā)生改變 ， 局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感 ， 局部裂紋一旦發(fā)生 ， 就容易擴展到整體 ， 低溫冷脆問題較為突出 。 常用焊接方法 ： 通常采用電弧焊（包括手工電弧焊）、埋弧焊 (自動或半自動焊 )以及氣體保護(hù)焊等。 手工電弧焊 ：通電后 ， 在涂有藥皮的焊條與焊件之間產(chǎn)生可達(dá) 3000℃ 的高溫電弧 ， 電弧周圍的金屬被熔為液態(tài) ，形成熔池 ， 同時焊條中的焊絲熔化而滴入熔池 ， 與焊件的熔融金屬結(jié)合 ， 冷卻后形成焊縫 ， 而焊條上的藥皮在焊接過程中產(chǎn)生氣體以保護(hù)電弧和熔化的金屬 ， 并形成熔渣覆蓋焊縫 ， 防止空氣中的氧 、 氮等有害氣體與熔融金屬接觸而形成易脆物質(zhì) 。 焊機 導(dǎo)線 熔池 焊條 焊鉗 保護(hù)氣體 焊件 電弧 焊條選用原則： 所用焊條應(yīng)與焊件鋼材 (或稱主體金屬 )相適應(yīng) ， 依據(jù)等強度原則： 焊條型號： ① E表示焊條； ② 第一 、 二位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度 (kgf/mm2)； ③ 第三 、 四位數(shù)字表示適用焊接位置 、 電流種類以及藥皮類型等 。 Q235鋼 E43型焊條 (E4300~E4328)； Q345鋼 E50型焊條 (E5001~E5048)； Q390鋼 Q420鋼 E55型焊條 (E5500~E5518)。 不同鋼種相焊接時，宜采用 與低強度鋼材相適應(yīng) 的焊條。 埋弧焊： 電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法 。 自動電弧焊 焊絲送進(jìn)和電弧按焊接方向的移動有專門機構(gòu)控制完成 。 半自動電弧焊 焊絲送進(jìn)有專門機構(gòu) ， 而電弧按焊接方向的移動靠人手工操作完成 。 優(yōu)點 電弧熱量集中 ， 熔深大 ， 適于厚板的焊接 ， 生產(chǎn)率高 。 工藝條件穩(wěn)定 ， 焊縫的化學(xué)成分均勻 ， 焊縫質(zhì)量好 、焊件變形小 。 同時 ， 高焊速也減小了熱影響區(qū)的范圍 。缺點 對焊件邊緣的裝配精度 (如間隙 )要求比手工焊高 。 氣體保護(hù)焊： 利用二氧化碳?xì)怏w或其他惰性氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧熔焊方法 。 直接依靠保護(hù)氣體在電弧周圍造成局部的保護(hù)層 ， 以防止有害氣體的侵入并保證了焊接過程中的穩(wěn)定性 。 優(yōu)點 氣體保護(hù)焊的焊縫熔化區(qū)沒有熔渣 ， 焊工能夠清楚地看到焊縫成型的過程；由于保護(hù)氣體是噴射的 ， 有助于熔滴的過渡；又由于熱量集中 ， 焊接速度快 ， 焊件熔深大 ， 故所形成的焊縫強度比手工電弧焊高 ， 塑性和抗腐蝕性好 ， 適用于全位置的焊接 。 缺點 不適用于在風(fēng)較大的地方施焊 。 鉚釘連接： 通過鉚釘穿過需連接件而將連接件連接的辦法 。 優(yōu)點 塑性和韌性較好 ， 傳力可靠 ， 質(zhì)量易于檢查 ， 對主體金屬的材質(zhì)質(zhì)量要求低 。 缺點 削弱截面 ， 費鋼費工 ， 要求技工技術(shù)水平高 ， 勞動條件差 。 螺栓連接： 在被連接件上鉆孔 ， 裝上螺桿 、 擰緊螺帽進(jìn)行連接 ， 通過 螺桿 或 連接件間的摩擦 承受荷載 ， 有 普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種 。 N 普通螺栓連接 普通螺栓分為 A、 B、 C三級 。 A與 B級為精制螺栓 ， C級為粗制螺栓 。 A級和 B級螺栓材料性能等級則為 。 C級螺栓材料性能等級為 。 螺栓等級含義 a:表示螺栓成品的抗拉強度不小于 a 100N/mm2； b:表示螺栓成品的屈強比（屈服強度 /抗拉強度）。 ：抗拉強度不小于 400N/mm2；屈強比為 。 精制螺栓 ：毛坯在車床上經(jīng)過切削加工精制而成 。 特點：表面光滑 ， 尺寸準(zhǔn)確 ， 對成孔質(zhì)量要求高 。 優(yōu)點：精度較高 ， 受剪性能好 。 缺點：制作和安裝復(fù)雜 ， 價格較高 ， 少在鋼結(jié)構(gòu)中采用 。 粗制螺栓 ：由未經(jīng)加工的圓鋼壓制而成 。 特點：螺栓表面粗糙 ， 一般采用在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設(shè)計孔徑的孔 (II類孔 )， 螺栓孔的直徑比螺栓桿的直徑大 ~3mm。 特點：螺桿與螺孔間有較大的間隙 ， 受剪力作用時 ， 將會產(chǎn)生較大的 剪切滑移 ， 連接的變形大 。 優(yōu)點：安裝方便 ， 且能有效地傳遞拉力 ， 可用于沿螺栓桿軸受拉的連接中 ， 以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時的臨時固定 。 高強度螺栓連接 兩種類型： 摩擦型連接： 依靠鋼材板間摩擦阻力傳力 ， 并以剪力不超過接觸面摩擦力作為設(shè)計準(zhǔn)則； 優(yōu)點：剪切變形小 、 彈性好 、 施工簡單 、 可拆卸； 適用范圍：承受動力荷載的部位 。 承壓型連接： 允許接觸面滑移 ， 以螺桿或連接板達(dá)到破壞 的極限承載力作為設(shè)計準(zhǔn)則 。 優(yōu)點：承載力高、連接緊湊、剪切變形大 適用范圍：承受靜力荷載或間接動力荷載結(jié)構(gòu)。 螺栓：性能等級為 、 。 摩擦型孔徑比螺栓公稱直徑大 ； 承壓型孔徑比螺栓公稱直徑大 。 為什么要求不一致？ 連接形式 對接 搭接 T形連接 角接 焊件的連接形式： 焊接件之間的相對關(guān)系 第二節(jié) 焊縫連接 (a) (c)(b)(d) (f)(e) (g) (h) (i )(a) (c)(b)(d) (f)(e) (g) (h) (i )(a) (c)(b)(d) (f)(e) (g) (h) (i )(a) (c)(b)(d) (f)(e) (g) (h) (i )搭接 對接 T型連接 角接 對接連接： 主要用于厚度相同或接近相同的兩構(gòu)件的相互連接 。 優(yōu)點：傳力均勻平緩 ， 沒有明顯應(yīng)力集中 ， 用料經(jīng)濟； 缺點：焊件邊緣需要加工 （ 坡口 ， V形 ） ， 被連接兩板的間隙有嚴(yán)格的要求 。 搭接連接： 適用于不同厚度構(gòu)件的連接 。 優(yōu)點：構(gòu)造簡單 ， 施工方便； 缺點：傳力不均勻 ， 易產(chǎn)生彎矩 ， 材料較費； T形連接 ： 常用于制作組合截面。 優(yōu)點：省工省料； 缺點：焊件間存在縫隙，截面突變，應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重。 角部連接 ： 主要用于制作箱形截面。 焊縫形式 正對接焊縫 斜對接焊縫 按焊縫與受力方向的相對位置 按受力方向劃分 正 對接焊縫：焊縫 垂直 于力線 對接焊縫
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