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焊接接頭的靜載強度計算

2014-09-05 13:57 作者:管理員11 來源:未知 瀏覽: 字號:

摘要:焊接接頭的靜載強度計算 1許用應力設計法 (1)電弧焊接頭的靜載強度計算 1) 基本假定 為簡化計算,在焊接接頭的靜載 強度計算中,采用如下假定,即:一不考慮焊接殘余 應力對焊接接頭靜載強度的影響;二不考慮焊根和焊 趾處的應力集中,以平均應力計算;三焊腳尺

焊接接頭的靜載強度計算
1許用應力設計法
    (1)電弧焊接頭的靜載強度計算
    1) 基本假定 為簡化計算,在焊接接頭的靜載
強度計算中,采用如下假定,即:一不考慮焊接殘余
應力對焊接接頭靜載強度的影響;二不考慮焊根和焊
趾處的應力集中,以平均應力計算;三焊腳尺寸的大
小對角焊縫單位面積的強度沒有影響。
    2)焊接接頭靜載強度的簡易計算方法
    a)對接焊縫接頭 熔透對接接頭的靜載強度計
算公式與基本金屬(母材)的計算公式完全相同,
焊縫的計算厚度取被連接的兩板中較薄板的厚度,焊
縫的計算長度一般取焊縫的實際長度。開坡口熔透的
T形接頭和十字接頭按對接焊縫進行強度計算,焊縫
的計算厚度取立板的厚度。一般情況下,按等強原則
選擇焊縫填充金屬的優質低合金結構鋼和碳素結構鋼
的對接焊縫,可不進行強度計算。對接焊縫受簡單載
荷作用的強度計算公式見表5.5-9。
    b)角焊縫接頭 在其靜載強度簡化計算中,假
定所有角焊縫是在切應力作用下破壞的,其破斷面在
角焊縫內接三角形的最小高度截面上,且不考慮正面
角焊縫與側面角焊縫的強度差別。角焊縫接頭的強度
按切應力計算,焊縫的計算長度一般取每條焊縫的實
際長度減去10mm。角焊縫的計算厚度取其內接蘭角
形的最小高度,一般等腰直邊角焊縫的計算厚度a=
Kcos45°,可取a=0.7K,見圖5.5-la。圖5.5-1是各
種形狀角焊縫的計算厚度。一般焊接方法的少量熔深
可不予考慮.而對于埋弧焊和CO2氣體保護焊所具
有的較大均勻熔深p則應予以考慮.其計算厚度a=
0.7x (K+p),見圖5.5-1 e。當K≤8mm時,可取a
=K;當K > 8mm時,熔深一般取3mm。開坡口部分
熔透的角焊縫,其計算厚度按圖5.5-2所示方法確
定。不熔透的對接接頭應按角焊縫計算。
    角焊縫組成接頭的靜載強度計算基本公式見表
5.5-10。
    在設計計算角焊縫時,一般應遵循以下原則和規
定:
    ①側面或正面角焊縫的計算長度不得小于8K,
并不小于40mm,
    ②角焊縫的最小焊角尺寸不應小于4mm,當
焊件厚度小于4mm,可與焊件厚度相同。
對接焊縫接頭靜載強度計算公式
角焊縫的計算厚度
部分熔透角焊縫的計算厚度
    ③不是主要用于承載的角捍續,或因構造上需
要而設里的角焊縫,其最小焊角尺寸,可根據被連接
板的厚度及焊接工藝要求確定,最小焊角尺寸的數值
見表5.5-11。
    ④在承受靜載的次要焊件中,如果計算出的角
焊縫焊角尺寸,小于規定的最小值,可采用斷續焊
縫。斷續焊縫的撣角尺寸,可根據折算方法確定。斷
續焊縫的間距,在受壓構件中不應大于15δ,受拉構
件中一般不應大于30δ。δ為被連接構件中較薄件的
厚度。在腐蝕介質下工作的構件不得采用斷續焊縫。
    c)承受復雜載荷的娜接接頭強度計算應分別
求出各載荷所引起的應力,然后計算合成應力。在計
算合成應力前,先必須明確各應力的方向、性質和位
置,確定合成應力最大點(即危險點)的合成應力。
在危險點難以確定時,應選幾個大應力點計算合成應
力,以最大值的點為危險點。最大正應力和最大切應
力不在同一點時,偏于安全的方法,是以最大正應力
和平均切應力計算其合成應力。
    3)按剛度條件選擇角焊縫尺寸焊接機床床身、
底座、立柱和橫梁等大型機件,一般工作應力較低,
只相當于一般結構鑰許用應力的10%~20%。若按
工作應力來設計角焊縫尺寸,其值必然很小;若按等
強原則選擇焊縫,到尺寸將過大,這會增加成本并產
生嚴重的焊接殘余應力和變形。因此,這類焊縫不宜
再用強度條件選擇尺寸,而應根據剛度條件確定焊縫
尺寸,根據實踐經驗提出了如下經驗作法,即以被焊
件中較薄件強度的33%、50%和100%作為娜縫強度
來確定焊縫尺寸。
    例如,對T形接頭的雙面角焊縫,其焊角尺寸K
與立板板厚δ的關系為

角焊縫接頭載強度基本計算公式1
角焊縫接頭載強度基本計算公式2
角焊縫的最小焊腳尺寸Kmin
    100%強度角焊縫即等強焊縫,主要用于集中載
荷作用的部位,如導軌的焊接。50%強度的角焊縫用
于焊接箱體中,一般指K=3/4δ的單面角焊縫,見圖
5.5-3.33%強度的角焊縫,主要用于不承載焊縫,它
可以是單面的,也可以是雙面的,見圖5.5-4,按剛
度條件設計的角焊縫尺寸見表5.5-12。

50%強度角焊縫
33%強度角焊縫
    4)焊縫的許用應力 它與焊接工藝、材料、接
頭形式、焊接檢驗的程度等因索有關。
    機器焊接結構中焊縫的許用應力見表5.5-13。
    起重機結構采用焊縫的許用應力見表5.5-14。
按剛度條件設計的角焊縫尺寸
    鋼制壓力容器采用焊縫的許用應力見表5.5-15,
    對于高強度鋼、高強度鋁合金和其他特殊材料制
成的、或在特殊工作條件下(高沮、腐蝕介質等)
使用的焊接結構,其焊縫的許用應力,應按有關規定
或通過專門試驗確定,
    (2)電阻焊接頭的靜載強度計算
    點焊接頭的靜載強度計算中不考慮焊點受力不均
勻的影響,焊點內工作應力均勻分布。點焊和縫焊接
頭受簡單載荷作用的靜載強度計算公式見表5.5-16,
碳素結構俐、低合金結構鋼和部分侶合金的點焊接
頭、縫焊接頭,其焊縫金屬的許用拉應力為[σ']
其許用切應力[τ0']=((0.3~0.5)[σ'],抗撕拉許用
應力[σ0]=(0.25~0.3)[σ']。
機器焊接結構焊縫的許用應力
起重機結構焊縫的許用應力
鋼制壓力容器焊縫的許用應力
電阻焊接頭靜載強度計算公式
(責任編輯:laugh521521)
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