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(yán)重,引起焊縫晶粒粗大,塑性、韌性下降,而且焊接熱影響區(qū)較大,易產(chǎn)生焊接應(yīng)力及變形;再者浪費(fèi)材料增加成本。
/ X" ^3 k- g6 y) H, x% R% ?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(yīng)力集中,同時還使焊縫易產(chǎn)生咬邊、裂紋等焊接缺陷,影響接頭強(qiáng)度。因此正確確定焊縫尺寸是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。
4 U; u5 X K' J( g B) C2 i經(jīng)過多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊縫尺寸的經(jīng)驗(yàn)計算公式,本經(jīng)驗(yàn)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(jù),具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
' _/ q/ |) H9 t, }% L3 |! g Z 4 D( Y2 l$ G r& g
手弧焊焊縫尺寸的經(jīng)驗(yàn)計算公式 / U5 m, Q8 o" |" a& q
1、對接焊焊縫尺寸經(jīng)驗(yàn)計算公式
: K9 B5 T Z3 t$ V根據(jù)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。
* w0 S7 }) ?8 v* t/ m(1)I形焊縫寬度的經(jīng)驗(yàn)計算公式 生產(chǎn)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。
; [/ K' a3 F/ ^. H3 j(2)帶鈍邊V形對接焊縫寬度經(jīng)驗(yàn)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(jù)解三角形的方法:
+ S3 C, ?# k4 s* I {1 I. f8 |. L5 m2 d& y0 F9 b
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。
1 w' k% P+ l4 j" g z& P% M(3)帶鈍邊的U形坡口對接焊縫寬度經(jīng)驗(yàn)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(jù)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°。 % a0 f% o8 Y1 y% W" @
! `! `1 m t+ C0 r6 d
. M4 y' h0 ?+ m# H, {, p" u2、角焊縫焊腳尺寸的經(jīng)驗(yàn)計算公式 角焊縫時兩焊件接合面構(gòu)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。
; Z/ S' ]* N+ R! b# v/ T& W1 Y
$ Z) r- l& u3 X1 G6 @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 $ F) X* j9 H) Y% ]6 i
4 j9 F8 w" @0 }6 [+ c3、組合焊縫尺寸的經(jīng)驗(yàn)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(jù)解三角形的方法:
# `) o ? i; L" Z
9 _1 Z& {& }6 k( n5 O焊腳尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
6 s2 \3 w8 L7 b4 n4 q
; C v: H) K- y9 u, c' n( g4 O埋弧自動焊焊縫尺寸經(jīng)驗(yàn)計算公式
# Y1 Z6 g" I$ f' k埋弧自動焊焊縫尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。
4 g1 e0 b" e0 r! Q該公式與根據(jù)《焊接方法及設(shè)備》中焊縫熔寬計算公式進(jìn)行校驗(yàn),結(jié)果基本一致。
: Z& |$ W0 B1 F5 y' W( y4 ~% @(1)本文得出的焊縫尺寸經(jīng)驗(yàn)計算公式經(jīng)多年的實(shí)際應(yīng)用證明是正確的,完全能滿足生產(chǎn)實(shí)際需要;
4 x0 T2 H6 k& f/ }(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; 1 q9 D8 p; v! c: l, f9 h, j/ T/ m
(3)按上述方法計算出的焊縫尺寸值,只是一個參數(shù)值,實(shí)際應(yīng)用中可視具體情況,在參數(shù)基礎(chǔ)上略作調(diào)整,一般取公差±1mm左右;
, X) }. O/ q& Y/ y* c7 y2 G j2 ^(4)該公式簡明,容易記憶,使用方便,不僅適用于工程技術(shù)人員和操作工人,而且特別適用于經(jīng)驗(yàn)不足者。 . Y" o& |$ n% p9 r
注: 焊縫的寬度主要依據(jù)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(cè)2~3mm。 | 0 x) h" q" D; i8 O
& P$ B& p1 ~# `& I7 i% C/ |& W
|