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。
: v9 ^/ B! ^# I' R, r6 R; ^% Y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。 6 C# M: D; ^) Z% i5 k" Y
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。
0 l) a& D# s" p- i2 Q* m) K 1 N* a/ G v) y7 h+ R4 [/ o
手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式
8 f7 f8 C* d) T' E8 Y* J1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式
* N& l* h8 H6 t7 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。
8 \# a" U$ h2 H7 |" {(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。
1 g( }* t4 i: e T; c" y. q7 E! ?(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: ' u% l5 Z! K3 H! p5 S4 Y# A
/ |7 W9 I" U3 R4 R3 H5 B1 X
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。
6 `7 a' d" E1 w/ A, `& |(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°。 + e( R1 @; J8 X3 M- c
4 n: ~, P1 e, M5 `) f% N
* R+ T9 v, r A( a' A
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。
5 K; W }: T R; p+ Z/ q6 X5 x Y: X& @4 Y4 G+ E
8 X6 e5 s K* l7 m& V" {9 [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
8 p! p; r* U8 k. P2 V
/ n$ @; c" }* n3 N* U: U% O; h3 Z v3、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: 5 w; c' E8 R/ J0 y
C0 z! Z! Q8 T
焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
p. P" V; w5 j c) e
* j( @& s$ z/ _4 ]9 }2 A% Y) U2 F7 l& |埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式 & Z' s- V) i( `& ^% q' R
埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。 - ?1 {7 D$ n( e$ V' L' u
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 y$ ^# M: `2 k* a5 T
(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;
: Z6 R1 ?( e; C8 Q: 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; 1 {) A" F& y/ p2 q1 Y5 n% m
(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; 3 A8 I8 ?% c' ^
(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 Q3 w+ ^$ Y' h% W
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。 |
& V" @9 [& R: Q" M$ c. M' W
5 n( o1 U6 _- n' {2 f ? |