【正文】 0 0 1 0 1 1（ 2）正面角焊縫 正面角焊縫受力復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，塑性較差，但強(qiáng)度較高，與側(cè)面角焊縫相比可高出 35%55%以上。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 正面角焊縫的破壞形式 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1最小焊腳尺寸 hf,min 為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開裂， hf,min應(yīng)滿足以下要求 : )( 2m i n, 計(jì)算數(shù)值只進(jìn)不舍！th f ? 式中 : t2較厚焊件厚度 另 :對于埋弧自動(dòng)焊 hf,min可減去 1mm。 對于 T型連接單面角焊縫 hf,min應(yīng)加上 1mm。 當(dāng) t2≤4mm 時(shí) , hf,min=t2 二、角焊縫的構(gòu)造 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 最大焊腳尺寸 hf,max 為了避免焊縫處局部過熱，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形， hf,max應(yīng)滿足以下要求 : hf,max≤ 1（鋼管結(jié)構(gòu)除外） 式中 : t1較薄焊件厚度。 t t1 hf 對于板件邊緣的角焊縫 ,尚應(yīng)滿足以下要求： 當(dāng) t≤6mm 時(shí)， hf,max≤t ； 當(dāng) t6mm時(shí)， hf,max≤t (1~2)mm； hf t1 t 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 對于焊腳尺寸大而長度小的焊縫，焊件局部加熱嚴(yán)重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定： mmhl fw 408 且不得小于?425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 側(cè)面角焊縫在彈性工作階段沿長度方向受力不均，兩端大而中間小。焊縫長度越長，應(yīng)力集中系數(shù)越大。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會(huì)漸趨均勻；當(dāng)焊縫長度達(dá)到一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故： fw hl 60?注 ： 當(dāng)實(shí)際長度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不予考慮； 當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時(shí)，不受上式限制。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 15. 搭接連接的構(gòu)造要求 當(dāng)板件端部僅采用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)： A、為了避免應(yīng)力傳遞的過分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力 不均，規(guī)范規(guī)定： bl w ?）（或）（mmtmmmmttb121 9 01216111???t1 t2 b wl425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1D. 在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度 的 5倍，且不得小于 25mm。 C. 當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作 2hf的 繞 角焊 ，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。 b wl2hf 255 1且t?t1 t2 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1三、角焊縫的計(jì)算 角焊縫強(qiáng)度計(jì)算的一般表達(dá)式 試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在 45o截面，故通常將45o截面作為計(jì)算截面，作用在該截面上的應(yīng)力如下圖所示： h f d e σ┻ τ ┻ τ ∥ h焊縫厚度、 h1—熔深 h2—凸度、 d—焊趾、 e—焊根 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，其強(qiáng)度條件應(yīng)滿足： 式中： wff角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 )113(3)(3 222 ????? wfwu ffττσ┻ ┻ ∥ σ┻ τ ┻ τ ∥ 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算公式： )93( ?? ?wexf lhN?)103( ?? ?weyf lhN?N Ny Nx 2f??? ??┻ ┻ ?? ?f∥ σf σ┻ τ ┻ τ∥ = τf 45O 45O hf 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1wfffff3232222??????????????????????????????將 3— 3—10式，代入 3—11式得： ：得 1 . 2 2整理上式，并令 ?? 23f?)133(22???????????wffff f???β f—正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)； 靜載時(shí)取 ，動(dòng)載時(shí)取 。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1)153( ??? ? wffewf fhlN ??軸心力作用時(shí)蓋板連接的角焊縫計(jì)算 對于正面角焊縫， τ f=0，由 3—10式得： 對于側(cè)面角焊縫， σ f=0，由 3—5式得： )143( ??? ? wfewf fhlN?425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 以上各式中： he=； lw—角焊縫計(jì)算長度，考慮起滅弧缺陷時(shí)，每條焊縫取其 實(shí)際長度減去 2hf。 對于三面圍焊縫 )163(239。 ????? Wffe fhbN ?)173()(39。39。???? ?????? WfffWef fhlhNNlhNN?正面角焊縫所承受的內(nèi)力 側(cè)面角焊縫所承受的內(nèi)力 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1軸心力作用時(shí)角鋼連接的角焊縫計(jì)算 A、僅采用側(cè)面角焊縫連接 )193()203(221121?????eNeNNNN由力及力矩平衡得 : 故 : NeeeNNNeeeNN2211212121??????????肢尖焊縫內(nèi)力分配系數(shù)肢背焊縫內(nèi)力分配系數(shù)????????2211212121????eeeeeeN e1 e2 b N1 N2 x x lw1 lw2 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1)243()233(222111????????wfewfwfewffhlNfhlN??強(qiáng)度計(jì)算： N e1 e2 b N1 N2 x x lw1 lw2 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1B、 采用三面圍焊 )263(2)253(2322311??????NNNNNN??由力及力矩平衡得 : 余下的問題同情況 ‘ A’，即 : N e1 e2 b N1 N2 x x N3 lw1 lw2 Wfff fbhN ????? 33 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1)283()273(23123?????NNNNN ?C、采用 L形圍焊 令 326中 得 : 02 ?NN e1 e2 b N1 x x N3 lw1 即可采用 32 329計(jì)算 L形焊縫 )293(333 ????WffWeflh N ?425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 N、 M、 V共同作用下 在 N、 M、 V、共同作用時(shí)，焊縫上端點(diǎn)處最危險(xiǎn)，該點(diǎn)焊縫應(yīng)滿足： ? ? )333()( 22 ???? WfVffNfMf f????其中 )303( 6 2 ?????WffWf lhMWM?)313( ?????WffNf lhNAN?)323( ?????WffVf lhVAV?425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1假定 : A、被連接件絕對剛性，焊縫為彈性，即： T作用下被連接件有繞焊縫形心旋轉(zhuǎn)的趨勢； B、 T作用下焊縫群上任意點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與焊縫形心的連線，且大小與 r成正比； C、在 V作用下，焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。 T、 V共同作用下 將 F向焊縫群形心 簡化得 : V=F T=F(e1+e2) F e1 e2 x0 l 1 l2 x x y y A A’ 0 T V r 故：該連接的設(shè)計(jì)控制點(diǎn) 為 A點(diǎn)和 A’點(diǎn) 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1)343( ??????yxPTA IIrTIrT?T作用下 A點(diǎn)應(yīng)力 : 將其沿 x軸 和 y軸分解 : )363(c os)353(s i n00????????????rrIrTrrIrTxTATfyTATf??????e2 x0 l 1 l2 x x y y A A’ 0 T V r 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1剪力 V作用下 ,A點(diǎn)應(yīng)力 : ??? weVVf lhV??wfTffVfTf f?????????? ?22)(????即：τ V 將 33 33 337代入 313得， A點(diǎn)應(yīng)滿足： 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1167。 3－ 5 焊接應(yīng)力和焊接變形 一、焊接殘余應(yīng)力的分類及其產(chǎn)生的原因 焊接殘余應(yīng)力的分類 A、 縱向焊接殘余應(yīng)力 —沿焊縫長度方向 。 B、 橫向焊接殘余應(yīng)力 —垂直于焊縫長度方向 。 C、 沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力。 焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 （ 1）縱向焊接殘余應(yīng)力 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1