在金屬焊接過程中,焊縫過寬、焊腳尺寸過大,不但焊接接頭受熱嚴重,引起焊縫晶粒粗大,塑性、韌性下降,而且焊接熱影響區較大,易產生焊接應力及變形;再者浪費材料增加成本。
' x( U0 V2 l- G8 m8 t0 q反之,焊縫過窄、焊腳尺寸過小,母材與焊縫可能熔合不良,引起應力集中,同時還使焊縫易產生咬邊、裂紋等焊接缺陷,影響接頭強度。因此正確確定焊縫尺寸是保證焊接質量的關鍵。 - ^$ Q* f' T0 R1 {- F( F5 R
經過多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊縫尺寸的經驗計算公式,本經驗公式為焊接工藝中確定手弧焊、埋弧焊焊縫尺寸提供了理論依據,具有較強的實用性。 1 p( t+ j2 P: a- U) `% {
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手弧焊焊縫尺寸的經驗計算公式
/ [- y/ S/ D5 g7 `, ?' z1、對接焊焊縫尺寸經驗計算公式 ' I4 Q+ I4 Y9 X) I+ E8 |, r
根據板厚及焊接方法要求不同,對接焊縫可分為I形焊縫(即不開坡口對接焊縫)、V形坡口對接焊縫、U形坡口對接焊縫。
+ B! K( k* U& _, l+ }! U7 V(1)I形焊縫寬度的經驗計算公式 生產中,一般板厚小于6mm不開坡口,形成I形焊縫,焊縫寬度 C=δ+2 (1) 式中 δ——工件厚度,mm。
1 b/ _) t) a0 V: P! Y(2)帶鈍邊V形對接焊縫寬度經驗計算公式 如圖1所示帶鈍邊V形坡口焊縫,坡口角度為α,間隙為b,鈍邊為P,根據解三角形的方法: 2 @, Y0 ]& `) h K+ C6 h& N* w
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4 V! b5 U+ A1 {7 O. G( ]焊縫寬度 C=AB+CD+b+2e=2(δ-P)tan(α/2)+b+2e ≈δ+3 ⑵ 式中e——坡口兩邊焊縫覆蓋寬度,一般取e=1.5~2mm。 取P=2,b=2,α=60°,e=1.5。
, \/ L! m0 K7 H(3)帶鈍邊的U形坡口對接焊縫寬度經驗計算公式 如圖2所示的帶鈍邊的U形坡口,鈍邊為P,間隙為b,坡口角度為β,根部半徑為R,根據解三角形的方法: 焊縫寬度 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°。 ![]()
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" H3 S; O, F' H& Z% t; N2、角焊縫焊腳尺寸的經驗計算公式 角焊縫時兩焊件接合面構成直角式或接近直角所焊接的焊縫,角焊縫的焊縫尺寸主要是指焊腳尺寸。 [) u, e9 |- t# R; ] T8 _) E3 s
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如圖3所示,T形接頭角焊縫焊腳尺寸 K=δ+2 ⑷ 式中δ——兩焊件較薄者厚度 + e+ p$ W" s' T1 N9 h3 }" q* _
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3、組合焊縫尺寸的經驗計算公式 組合焊縫是指同一接頭焊縫由幾種不同焊縫組成。如圖4所示即為帶鈍邊V形對焊縫與角焊縫形成的T形接頭組合焊縫。坡口角度為β1,鈍邊為P,間隙為b,根據解三角形的方法:
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焊腳尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
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+ O9 H0 }' X7 o% w埋弧自動焊焊縫尺寸經驗計算公式 & J9 z5 h" y$ C7 h& f
埋弧自動焊焊縫尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。
& U" s- N' M" S) y該公式與根據《焊接方法及設備》中焊縫熔寬計算公式進行校驗,結果基本一致。
5 q: Z# i% Z( [3 |0 U$ h" N/ ~(1)本文得出的焊縫尺寸經驗計算公式經多年的實際應用證明是正確的,完全能滿足生產實際需要;
( o5 R# Q0 O5 ?: d: L1 [" s(2)帶鈍邊V形、帶鈍邊U形等坡口焊縫的焊縫尺寸確定方法,對于類似的坡口形式(如單邊V形、雙邊V形等)可按類似方法計算確定;
?( K( A5 d, g& n9 r$ b* W! ~" q(3)按上述方法計算出的焊縫尺寸值,只是一個參數值,實際應用中可視具體情況,在參數基礎上略作調整,一般取公差±1mm左右;
! L0 A. q: g* _5 Z+ m" f; k! N(4)該公式簡明,容易記憶,使用方便,不僅適用于工程技術人員和操作工人,而且特別適用于經驗不足者。 7 ]+ L! |3 D# A, A0 c
注: 焊縫的寬度主要依據母材的厚度、坡口形式來定,一般情況下焊縫寬度宜超過坡口每 側2~3mm。 | 6 S+ {% y# f+ S' y0 G6 ?
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