鋼結構設計時為什麼要限制最大焊腳尺寸?

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規定最小是為了控制強度,最大是為了避免以其他相關件互相接觸從而影響裝配

尺寸。

角焊縫的焊角尺寸過小,不能滿足設計強度要求;焊角尺寸過大,既浪費焊材,又容易產生較大的焊接應力,使接頭提前失效。所以角焊縫的焊角尺寸必須控制在合理的範圍,並應圓滑過渡。

在相互搭接或T形連接焊件的邊緣,焊成的焊縫成為角焊縫,角焊縫是沿著被連接焊件之一的邊緣施焊而成的。焊件施焊的邊緣不必開坡口,焊縫金屬直接填充在由被連接板件形成的直角或斜角區域內。


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(1)最大焊腳尺寸

    為了避免燒穿較薄的焊件,減少焊接應力和焊接變形,且擴大熱影響區,角焊縫的焊腳尺寸不宜太大。規範規定:除了直接焊接鋼管結構的焊腳尺寸hf不宜大於支管壁厚的2倍之外,hf不宜大於較薄焊件厚度的1.2倍。

    在板件邊緣的角焊縫,當板件厚度t>6mm時,hf ≤t;當t>6mm時,hf ≤t-(1-2)mm。圓孔或槽孔內的角焊縫尺寸尚不宜大於圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。

(2)最小焊腳尺寸

    焊腳尺寸不宜太小,以保證焊縫的最小承載能力,並防止焊縫因冷卻過快而產生裂紋。規範規定:角焊縫的焊腳尺寸hf不得小於 1.5     ,t為較厚焊件厚度(單位:mm);自動焊熔深大,最小焊腳尺寸可減少1mm,對T形連接的單面角焊縫,應增加1mm,當焊件厚度等於或小於4mm時,則最小焊腳尺寸與焊件厚度相同。

(3)側面角焊縫的最大計算長度

    側面角焊縫的計算長度不宜大於60 hf,當大於上述數值時,其超過部分在計算中不予考慮。這是因為側焊縫應力沿長度分佈不均勻,兩端較中間大,且焊縫越長差別越大。當焊縫太長時,雖然仍有因塑性變形產生的內力重分佈,但兩端應力可首先達到強度極限而破壞。若內力沿側面角焊縫全長分佈時,比如焊接梁翼緣板與腹板的連接焊縫,計算長度可不受上述限制。

(4)角焊縫的最小計算長度

    角焊縫的焊腳尺寸大而長度較小時,焊件的局部加熱嚴重,焊縫起滅弧所引起的缺陷相距太近,以及焊縫中可能產生的其他缺陷,使焊縫不夠可靠。對搭接連接的側面角焊縫而言,如果焊縫長度過小,由於傳力線彎折大,也會造成嚴重應力集中。因此,為了使焊縫能夠有一定的承載能力,根據使用經驗,側面角焊縫或正面角焊縫的計算長度均不得小於8 hf和40mm,也就是說,其實際焊接長度應較前述數值還要大2 t(單位:mm)。

(5)搭接連接的構造要求

    當板件端部僅有兩條側面角焊縫連接時(圖3.21),試驗結果表明,連接的承載力與b/lW有關。b為兩側焊縫的距離,Lw為側焊縫長度。當 b/lW>1時,連接的承載力隨著 比值的增大而明顯下降。這主要是因應力傳遞的過分彎折使構件中應力分佈不均勻造成的。為使連接強度不致過分降低,應使每條側焊縫的長度不宜小於兩側面角焊縫之間的距離,即b/lW≤1。兩側面角焊縫之間的距離b也不宜大於16t(t>12mm)或200mm(t≤12mm),t為較薄焊件的厚度,以免因焊縫橫向收縮,引起板件發生較大拱曲。

    在搭接連接中,當僅採用正面角焊縫時(圖3.22),其搭接長度不得小於焊件較小厚度的5倍,也不得小於25mm,以免焊縫受偏心彎矩影響太大而破壞。在轉角處不能滅弧和起弧。杆件與節點板的連接焊縫宜採用兩面側焊,也可用三面圍焊,對角鋼杆件可採用L形圍焊(圖3.23),所有圍焊的轉角處也必須連續施焊。



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角焊縫的焊腳尺寸過大或者過小,焊縫收縮時將產生較大或者較小的焊接殘餘應力和殘餘變形,且熱影響區變大或者變小易產生脆裂,較薄焊件易燒穿。

最小焊腳尺寸減小1mm;對於T形連接的單面角焊縫則應增加1mm。當焊件厚度等於或小於4mm時,則hf(min)應與焊件同厚。

當貼著板邊緣施焊是,hf(max)尚應滿足下列要求:但焊件邊緣厚度t<=6mm時,取hf(max)=t;但焊件邊緣厚度t6mm時,取hf=1.2-(1~2mm)。

擴展資料:

尺寸計算方式:

在角焊縫橫截面中畫出的最大等腰直角三角形中直角邊的長度。

那麼在鋼結構設計說明中要求的焊腳尺寸不小於最薄件厚度。角焊縫有效截面:橫截面上焊縫表面曲線最低點處的切線與母材交線的三角形截面。 角焊縫有效計算厚度:角焊縫根部到切線的垂直距離。

通常,設計計算得出有效計算厚度he,工程檢驗時,he是假想的,測量he很難,轉而測量焊角尺寸L。如果角焊縫表面是平直的,或凸的,等腰三角形,則按幾何關係可求出:he=0.7L。


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答:除鋼管結構外,焊腳尺寸不宜大於較薄焊件厚度的1.2倍,是為了避免焊縫區的基本金屬過燒,減小焊件的焊接殘餘應力和殘餘變形。焊腳尺寸也不能過小,否則焊縫因輸入能量過小,而焊件厚度較大,以致施焊時冷卻速度過快,產生淬硬組織,導致母材開裂,規範規定焊腳尺寸不得小於1.5,t為較厚焊件的厚度。


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(1)最大焊腳尺寸

    為了避免燒穿較薄的焊件,減少焊接應力和焊接變形,且擴大熱影響區,角焊縫的焊腳尺寸不宜太大。規範規定:除了直接焊接鋼管結構的焊腳尺寸hf不宜大於支管壁厚的2倍之外,hf不宜大於較薄焊件厚度的1.2倍。

    在板件邊緣的角焊縫,當板件厚度t>6mm時,hf ≤t;當t>6mm時,hf ≤t-(1-2)mm。圓孔或槽孔內的角焊縫尺寸尚不宜大於圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。

(2)最小焊腳尺寸

    焊腳尺寸不宜太小,以保證焊縫的最小承載能力,並防止焊縫因冷卻過快而產生裂紋。規範規定:角焊縫的焊腳尺寸hf不得小於 1.5     ,t為較厚焊件厚度(單位:mm);自動焊熔深大,最小焊腳尺寸可減少1mm,對T形連接的單面角焊縫,應增加1mm,當焊件厚度等於或小於4mm時,則最小焊腳尺寸與焊件厚度相同。

(3)側面角焊縫的最大計算長度

    側面角焊縫的計算長度不宜大於60 hf,當大於上述數值時,其超過部分在計算中不予考慮。這是因為側焊縫應力沿長度分佈不均勻,兩端較中間大,且焊縫越長差別越大。當焊縫太長時,雖然仍有因塑性變形產生的內力重分佈,但兩端應力可首先達到強度極限而破壞。若內力沿側面角焊縫全長分佈時,比如焊接梁翼緣板與腹板的連接焊縫,計算長度可不受上述限制。

(4)角焊縫的最小計算長度

    角焊縫的焊腳尺寸大而長度較小時,焊件的局部加熱嚴重,焊縫起滅弧所引起的缺陷相距太近,以及焊縫中可能產生的其他缺陷,使焊縫不夠可靠。對搭接連接的側面角焊縫而言,如果焊縫長度過小,由於傳力線彎折大,也會造成嚴重應力集中。因此,為了使焊縫能夠有一定的承載能力,根據使用經驗,側面角焊縫或正面角焊縫的計算長度均不得小於8 hf和40mm,也就是說,其實際焊接長度應較前述數值還要大2 t(單位:mm)。

(5)搭接連接的構造要求

    當板件端部僅有兩條側面角焊縫連接時(圖3.21),試驗結果表明,連接的承載力與b/lW有關。b為兩側焊縫的距離,Lw為側焊縫長度。當 b/lW>1時,連接的承載力隨著 比值的增大而明顯下降。這主要是因應力傳遞的過分彎折使構件中應力分佈不均勻造成的。為使連接強度不致過分降低,應使每條側焊縫的長度不宜小於兩側面角焊縫之間的距離,即b/lW≤1。兩側面角焊縫之間的距離b也不宜大於16t(t>12mm)或200mm(t≤12mm),t為較薄焊件的厚度,以免因焊縫橫向收縮,引起板件發生較大拱曲。

    在搭接連接中,當僅採用正面角焊縫時(圖3.22),其搭接長度不得小於焊件較小厚度的5倍,也不得小於25mm,以免焊縫受偏心彎矩影響太大而破壞。在轉角處不能滅弧和起弧。杆件與節點板的連接焊縫宜採用兩面側焊,也可用三面圍焊,對角鋼杆件可採用L形圍焊(圖3.23),所有圍焊的轉角處也必須連續施焊。




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一般來說類似工程工藝常會涉及到如T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接組合焊縫,一般焊腳尺寸不應小於0.25t(t為連接處較薄的板厚)。設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸0.5t, 且不應大於10mm。焊接尺寸的容許偏差為0~4 mm。假如焊腳尺寸不夠,或設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構件的腹板與上翼板緣連接焊縫的焊腳尺寸不夠,會使焊接的強度和剛度均達不到設計的要求,造成的影響不可估量。


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最小焊腳尺寸減小1mm;對於T形連接的單面角焊縫則應增加1mm。當焊件厚度等於或小於4mm時,則hf(min)應與焊件同厚 2.角焊縫的焊腳尺寸過大,焊縫收縮時將產生較大的 焊接殘餘應力 和殘餘變形,且熱影響區擴大易產生脆裂,較薄焊件易燒穿。 當貼著板邊緣施焊是,hf(max)尚應滿足下列要求:但焊件邊緣厚度t<=6mm時,取hf(max)=t;但焊







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一般來說類似工程工藝常會涉及到如T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接組合焊縫,一般焊腳尺寸不應小於0.25t(t為連接處較薄的板厚)。設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸0.5t, 且不應大於10mm。焊接尺寸的容許偏差為0~4 mm。假如焊腳尺寸不夠,或設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構件的腹板與上翼板緣連接焊縫的焊腳尺寸不夠,會使焊接的強度和剛度均達不到設計的要求,造成的影響不可估量。


生活選項


規定最小是為了控制強度,最大是為了避免以其他相關件互相接觸從而影響裝配

尺寸。

角焊縫的焊角尺寸過小,不能滿足設計強度要求;焊角尺寸過大,既浪費焊材,又容易產生較大的焊接應力,使接頭提前失效。所以角焊縫的焊角尺寸必須控制在合理的範圍,並應圓滑過渡。

在相互搭接或T形連接焊件的邊緣,焊成的焊縫成為角焊縫,角焊縫是沿著被連接焊件之一的邊緣施焊而成的。焊件施焊的邊緣不必開坡口,焊縫金屬直接填充在由被連接板件形成的直角或斜角區域內。


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焊腳尺寸過小,施焊時冷卻速度過快而產生淬硬組織;焊腳尺寸過大,會使母材形成過燒現象;規定最小是為了控制強度,最大是為了避免以其他相關件互相接觸從而影響裝配。


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