焊接结构工艺性(孙)
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焊接结构学(绪论)
进行准确的载荷与应力分析，确保结构安 全承载。
遵循国家和行业的相关标准和规范，确保 结构设计符合安全要求。
05
CATALOGUE
焊接结构的制造与质量控制
焊接结构的制造工艺流程
焊接材料选择
根据焊接要求和材料特性选择合适的焊接材 料。
焊接方法选择
根据产品要求和生产条件选择合适的焊接方 法，如电弧焊、激光焊、电阻焊等。
结构细节设计
对关键部位和细节进行精细化设计， 提高结构的整体性能。
考虑制造和装配过程
优化设计以降低制造成本和装配难度 。
焊接结构设计中的安全因素
疲劳强度考虑
环境因素影响
评估焊接结构的疲劳性能，确保在预期寿 命内安全使用。
考虑温度、湿度、腐蚀等环境因素对焊接 结构的影响。
载荷与应力分析
遵循相关标准和规范
考虑焊接工艺性
确保焊接过程易于实施，减少焊接缺陷和变 形。
优化材料选择
根据使用要求和工艺条件，选择合适的焊接 材料，降低成本。
保证结构的稳定性
焊接结构应具有足够的刚度和稳定性，防止 变形和失稳。
焊接结构的优化设计
结构形式优化
根据实际需求和限制条件，选择合理 的结构形式和布局。
焊接接头设计
优化焊接接头形式和尺寸，提高焊接 质量和结构的可靠性。
04
THANKS
感谢观看
焊接工艺评定
对焊接工艺进行评定，确保焊接工艺的可靠 性和稳定性。
焊接操作
按照焊接工艺要求进行焊接操作，确保焊接 质量。
焊接质量控制的方法与标准
质量检验
对焊接产品进行质量检验，包括外观检查、无损检测、力学性能测试等。
质量控制标准
制定并执行焊接质量控制标准，确保焊接产品质量符合要求。
焊接结构设计..
A.手工电弧焊时，要考虑焊条有足够的操作空间。 B.埋弧自动焊要有利于存放焊剂。 C.点悍、缝焊时，要求电极能方便地伸入待焊位置。
不合理 A.手工电弧焊
合理
不合理
B.埋弧焊
合理
>75°
不合理
C.点焊或缝焊
合理
图8-1 焊缝位置与操作空间的关系
（2）.焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形。
①焊缝焊缝应避开最大应力和应力集中的部位。
对接
搭接
角接
T形接头
★焊接接头形式的选择：
选用何种接头主要依据焊接方法、焊件结构特点和使用 要求等因素。 （1）焊接方法: 1）熔焊适用于各类接头形式； 2）电阻点焊和缝焊须采用搭接接头； 3）对焊和摩擦焊须采用对接接头； 4）钎焊多采用搭接接头。 （2）焊件结构特点和使用要求： 1）承载较大的接头宜采用对接，以减少应力集中； 2）承载较小可采用搭接、角接、Ｔ形接。
焊接工艺设计示例 实例 结构名称 ：中压容器（见下图） 材料 ：16MnR（钢板尺寸1200 5000） 料厚 ：筒身12mm，封头14mm， 人孔圈20mm，管接头7mm 。 生产数量 ：小批生产。试制定焊接工艺方案。
筒身 封头 管接头
人孔 3000
解: （1）焊缝布置、焊接次序 根据板料尺寸，筒身应分为三节，分别 冷卷成形，为避免焊缝密集，三段筒身上的纵 焊缝可相互错开180°；封头应采用热压成型， 与筒身连接处应有30 ~ 50 mm的直段，使焊 缝躲开转角应力集中处。人孔圈因其板厚较大， 一般加热卷制。
不合理
合理 图8-4 焊缝位置与应力和变形的关系
（3）焊缝应避开加工表面，尤其是已加工表面， 以免影响加工表面的精度。
不合理 合理
不合理
不合理 A.手工电弧焊
合理
不合理
B.埋弧焊
合理
>75°
不合理
C.点焊或缝焊
合理
图8-1 焊缝位置与操作空间的关系
（2）.焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形。
①焊缝焊缝应避开最大应力和应力集中的部位。
对接
搭接
角接
T形接头
★焊接接头形式的选择：
选用何种接头主要依据焊接方法、焊件结构特点和使用 要求等因素。 （1）焊接方法: 1）熔焊适用于各类接头形式； 2）电阻点焊和缝焊须采用搭接接头； 3）对焊和摩擦焊须采用对接接头； 4）钎焊多采用搭接接头。 （2）焊件结构特点和使用要求： 1）承载较大的接头宜采用对接，以减少应力集中； 2）承载较小可采用搭接、角接、Ｔ形接。
焊接工艺设计示例 实例 结构名称 ：中压容器（见下图） 材料 ：16MnR（钢板尺寸1200 5000） 料厚 ：筒身12mm，封头14mm， 人孔圈20mm，管接头7mm 。 生产数量 ：小批生产。试制定焊接工艺方案。
筒身 封头 管接头
人孔 3000
解: （1）焊缝布置、焊接次序 根据板料尺寸，筒身应分为三节，分别 冷卷成形，为避免焊缝密集，三段筒身上的纵 焊缝可相互错开180°；封头应采用热压成型， 与筒身连接处应有30 ~ 50 mm的直段，使焊 缝躲开转角应力集中处。人孔圈因其板厚较大， 一般加热卷制。
不合理
合理 图8-4 焊缝位置与应力和变形的关系
（3）焊缝应避开加工表面，尤其是已加工表面， 以免影响加工表面的精度。
不合理 合理
不合理
焊件选材原则与结构工艺性
一、焊件的选材原则
定义： 即对焊接结构件材料的选择。
一、焊件的选材原则
1.在满足使用性能要求的前提下，首先选择 焊接性较好的材料。
优先选用低碳钢、普通低合金钢（价低、工 艺简单、可焊性好）
低合金高强度钢（强度高，焊接性好、加 工性好，减轻材料重量）
一、焊件的选材原则
2.考虑辅助工艺的可行性 中高碳钢、屈服强度σs＞400MPa的合金结 构钢： ωc高，焊接性差，焊前预热，焊后 缓冷，以减小因其塑、韧性不好而产生开 裂的倾向。 考虑实际生产中有无预热和缓冷的条件。
表4.7 焊条电弧焊常用焊缝坡口形式与标注方法
二、焊件的结构工艺性
厚薄板的对接过渡 厚薄差异较大的材料焊接时，截面变化突 然，易产生应力集中，且两者受力不均，易 产生各种焊接缺陷。 斜坡过渡，使对接处的板厚基本一致。对 接接头过渡形式分为单面斜边和双面斜边两 种。附图2
三、焊接方法的选择
考虑因素： 产品的结构尺寸、形状、材料的焊接
性、各种焊接方法的适用范围、焊接接头 的质量，实际的生产条件，技术水平等。 目标：最经济、最方便、生产效率高且焊 接接头质量好
三、焊接种焊接方法 薄板轻型结构，密封要求高：缝焊（eg:汽车
油箱） 若无电阻焊设备，则气焊、CO2气体 保护焊、焊条电弧焊、氩弧焊等 中等厚度工件：埋弧焊、 CO2气体保护焊、 焊条电弧焊等。长直焊缝或环形焊缝：埋弧焊 CO2气体保护焊：适应性很强的高效焊接方法
二、焊件的结构工艺性
定义：指焊接的结构对焊接工艺的适应性。 基本原则：在满足焊件工作要求的前提下，
力求使焊件结构便于焊接操作和有利于减 小焊接应力和变形。 考虑因素：焊缝布置、焊接的接头形式等
二、焊件的结构工艺性
焊缝的选择原则 1.尽量选择平焊。 焊缝类型：平焊、横焊、立焊、仰焊
定义： 即对焊接结构件材料的选择。
一、焊件的选材原则
1.在满足使用性能要求的前提下，首先选择 焊接性较好的材料。
优先选用低碳钢、普通低合金钢（价低、工 艺简单、可焊性好）
低合金高强度钢（强度高，焊接性好、加 工性好，减轻材料重量）
一、焊件的选材原则
2.考虑辅助工艺的可行性 中高碳钢、屈服强度σs＞400MPa的合金结 构钢： ωc高，焊接性差，焊前预热，焊后 缓冷，以减小因其塑、韧性不好而产生开 裂的倾向。 考虑实际生产中有无预热和缓冷的条件。
表4.7 焊条电弧焊常用焊缝坡口形式与标注方法
二、焊件的结构工艺性
厚薄板的对接过渡 厚薄差异较大的材料焊接时，截面变化突 然，易产生应力集中，且两者受力不均，易 产生各种焊接缺陷。 斜坡过渡，使对接处的板厚基本一致。对 接接头过渡形式分为单面斜边和双面斜边两 种。附图2
三、焊接方法的选择
考虑因素： 产品的结构尺寸、形状、材料的焊接
性、各种焊接方法的适用范围、焊接接头 的质量，实际的生产条件，技术水平等。 目标：最经济、最方便、生产效率高且焊 接接头质量好
三、焊接种焊接方法 薄板轻型结构，密封要求高：缝焊（eg:汽车
油箱） 若无电阻焊设备，则气焊、CO2气体 保护焊、焊条电弧焊、氩弧焊等 中等厚度工件：埋弧焊、 CO2气体保护焊、 焊条电弧焊等。长直焊缝或环形焊缝：埋弧焊 CO2气体保护焊：适应性很强的高效焊接方法
二、焊件的结构工艺性
定义：指焊接的结构对焊接工艺的适应性。 基本原则：在满足焊件工作要求的前提下，
力求使焊件结构便于焊接操作和有利于减 小焊接应力和变形。 考虑因素：焊缝布置、焊接的接头形式等
二、焊件的结构工艺性
焊缝的选择原则 1.尽量选择平焊。 焊缝类型：平焊、横焊、立焊、仰焊
11机械《金属工艺学》复习材料解析
一、选择题1、冒口的主要作用是排气和（ B ）。
A．熔渣B．补缩C．结构需要D．防沙粒进入2、拉伸实验中，试样所受的力为（D ）。
A．冲击B．多次冲击C．交变载荷D．静态力3、常用的塑性判断依据是（ A ）。
A．断后伸长率和断面收缩率B．塑性和韧性C．断面收缩率和塑性D．断后伸长率和塑性4、最常用的淬火剂是（ A ）。
A.水B.油C.空气D.氨气5、球化退火前有网状渗碳体的钢件，在球化退火前先进行（B ）。
A.退火B.正火C.淬火D.回火6、合金钢要充分显示出良好的特性，必须进行( D )。
A.渗氮B.渗碳C.加工硬化D. 热处理7、在我国低合金高强度钢主要加入的元素为( A )。
A.锰B.硅C.钛D. 铬8、下列没有分型面的造型是（ D ）。
A.整体模造型B.分开模造型C.三箱造型D.熔模造型9、拉深是( B ) 工序。
A.自由锻造B.成形C.分离D.模锻10、焊条E4303中43表示( D )。
A.焊条直径B.焊条长度C.直流焊条D.熔敷金属抗拉程度11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力—伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（A ）。
A、强度和塑性B、强度和硬度C、强度和韧性D、塑性和韧性12、共析钢的含碳量为（A ）。
A、Wc=0.77%B、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%13、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（D ）。
A、淬火B、正火C、退火D、调质14、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。
它是在渗氮罐中进行加热时，不断通入（B ）介质。
A、氮气B、氨气C、一氧化碳D、二氧化碳15、45钢是( B )。
A、碳素结构钢B、优质碳素结构钢C、碳素工具钢D、优质碳素工具钢16、机床的床身一般选（C ）。
A 、焊接B 、锻造C 、铸造D 、冲压17、空气锤的动力是(B ) 。
A 、空气B、电动机 C 、活塞D、曲轴连杆机构18、在终锻温度以下继续锻造，工件易( D ) 。
焊接结构工艺性
常用加工方法：
• 气割 • 切削加工（车或刨） • 碳弧气刨等
坡口基本形式 ：I、V、X、U
选择依据：
• 板材厚度 • 坡口加工方法
• 焊接工艺性 • 考虑焊接方法、焊接位置、接头类型、
变形大小、熔透要求、经济性等
焊接材料的选择
优先选择可焊性好的低碳、低合金 钢.
否则就要采取相应的工艺措施
– 焊接的难易与变形程度：焊接易于实现，变 形能够控制
– 焊接成本：经济性
பைடு நூலகம்– 施工条件：技术人员设备等条件
➢熔 焊 ： 对 接 、
搭接、角接、T接、 端接
➢压 焊 ： 对 焊 －
对接、点焊和缝 焊－搭接
➢钎焊：搭接
(2)坡口形式设计
Welding Groove Style Design
目的：
• 使接头根部焊透 • 使焊缝成型美观 • 使焊缝金属达到所需的化学成分。
三、焊件结构工艺性设计实例
低压贮气罐，壁厚8mm，压力1.0MPa，温度为常 温，介质为压缩空气，大批量生产。
选择母材材料：短管选用优质碳素结构钢10， 其它选用塑性和焊接性好的普通碳素结构钢 Q235-A。
设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式：
–筒节的纵焊缝和筒节与封头相连处的两条环焊缝均 采用对接Ⅰ形坡口双面焊
2-5 焊接结构工艺设计
一、焊接结构生产工艺过程概述
备料→装配→焊接→焊接变形矫正→质量检验 →表面处理
二、焊接结构工艺设计
1. 焊缝布置Weld Arrangement
焊缝应尽量处于平焊位置
焊缝要布置在便 于施焊的位置
焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形
– 尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊 缝截面尺寸
• 气割 • 切削加工（车或刨） • 碳弧气刨等
坡口基本形式 ：I、V、X、U
选择依据：
• 板材厚度 • 坡口加工方法
• 焊接工艺性 • 考虑焊接方法、焊接位置、接头类型、
变形大小、熔透要求、经济性等
焊接材料的选择
优先选择可焊性好的低碳、低合金 钢.
否则就要采取相应的工艺措施
– 焊接的难易与变形程度：焊接易于实现，变 形能够控制
– 焊接成本：经济性
பைடு நூலகம்– 施工条件：技术人员设备等条件
➢熔 焊 ： 对 接 、
搭接、角接、T接、 端接
➢压 焊 ： 对 焊 －
对接、点焊和缝 焊－搭接
➢钎焊：搭接
(2)坡口形式设计
Welding Groove Style Design
目的：
• 使接头根部焊透 • 使焊缝成型美观 • 使焊缝金属达到所需的化学成分。
三、焊件结构工艺性设计实例
低压贮气罐，壁厚8mm，压力1.0MPa，温度为常 温，介质为压缩空气，大批量生产。
选择母材材料：短管选用优质碳素结构钢10， 其它选用塑性和焊接性好的普通碳素结构钢 Q235-A。
设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式：
–筒节的纵焊缝和筒节与封头相连处的两条环焊缝均 采用对接Ⅰ形坡口双面焊
2-5 焊接结构工艺设计
一、焊接结构生产工艺过程概述
备料→装配→焊接→焊接变形矫正→质量检验 →表面处理
二、焊接结构工艺设计
1. 焊缝布置Weld Arrangement
焊缝应尽量处于平焊位置
焊缝要布置在便 于施焊的位置
焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形
– 尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊 缝截面尺寸
焊装工艺介绍
焊装工艺介绍
一.焊接工艺简介 二.车身钣金件焊接分类 三.焊接设备简介 四.焊接结构工艺性
一. 焊接工艺简介
车身结构设计时，除了要考虑零件的冲压工艺性外，还要考虑零部件的 焊装工艺性，影响装焊工艺性的主要因素有部件分块、接头型式、焊点布置 和其他一些工艺性问题。
焊接结构工艺性是指钣金结构件在焊接夹具上组合拼装后，实施 焊接的难易程度。零件良好的焊接结构应能满足材料较省、工序较少、 夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。
四. 焊接结构工艺性 ●螺母（螺栓）与钣金件凸焊
凸焊螺母
端面凸焊螺栓
承面凸焊螺栓
四. 焊接结构工艺性
●凸焊标准件的要求及限制条件
1. 为确保凸焊的质量，凸焊螺母（螺栓）必须置于平面上。 2. 两个凸焊螺母（螺栓）之间的最小间距应考虑凸焊电极的尺寸。 3. 凸焊螺母的最大外廓线至钣金的圆角半径处的最小距离应不小于3mm。 4. 应考虑沿凸焊螺母或凸焊螺栓的法线方向留出直径30mm、高100mm的柱状电极
●点焊时钣金之间的配合关系：
①除需焊接面外，其余面之间的间隙需大于2mm； ②两零件焊接面之间的圆角半径定义关系要求：R1≤15mm，R2=R1+2mm； 15＜R1≤30mm，R2=R1+3mm；R1＞30mm，R2=R1+5mm； ③接头边缘与倒角间距校核，要求2mm。
四. 焊接结构工艺性 ●凸焊的基本原则：
M8
0.8-2.5
M10
0.8-2.5
注：螺母为满足GB/T13680标准的Q371系列焊接
方螺母。
自动点焊机器人系统
三. 焊接设备简介
凸焊机
CO2气体保护焊
四. 焊接结构工艺性
一.焊接工艺简介 二.车身钣金件焊接分类 三.焊接设备简介 四.焊接结构工艺性
一. 焊接工艺简介
车身结构设计时，除了要考虑零件的冲压工艺性外，还要考虑零部件的 焊装工艺性，影响装焊工艺性的主要因素有部件分块、接头型式、焊点布置 和其他一些工艺性问题。
焊接结构工艺性是指钣金结构件在焊接夹具上组合拼装后，实施 焊接的难易程度。零件良好的焊接结构应能满足材料较省、工序较少、 夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。
四. 焊接结构工艺性 ●螺母（螺栓）与钣金件凸焊
凸焊螺母
端面凸焊螺栓
承面凸焊螺栓
四. 焊接结构工艺性
●凸焊标准件的要求及限制条件
1. 为确保凸焊的质量，凸焊螺母（螺栓）必须置于平面上。 2. 两个凸焊螺母（螺栓）之间的最小间距应考虑凸焊电极的尺寸。 3. 凸焊螺母的最大外廓线至钣金的圆角半径处的最小距离应不小于3mm。 4. 应考虑沿凸焊螺母或凸焊螺栓的法线方向留出直径30mm、高100mm的柱状电极
●点焊时钣金之间的配合关系：
①除需焊接面外，其余面之间的间隙需大于2mm； ②两零件焊接面之间的圆角半径定义关系要求：R1≤15mm，R2=R1+2mm； 15＜R1≤30mm，R2=R1+3mm；R1＞30mm，R2=R1+5mm； ③接头边缘与倒角间距校核，要求2mm。
四. 焊接结构工艺性 ●凸焊的基本原则：
M8
0.8-2.5
M10
0.8-2.5
注：螺母为满足GB/T13680标准的Q371系列焊接
方螺母。
自动点焊机器人系统
三. 焊接设备简介
凸焊机
CO2气体保护焊
四. 焊接结构工艺性
金属工艺学热加工工艺基础部分作业题
⾦属⼯艺学热加⼯⼯艺基础部分作业题⾦属⼯艺学热加⼯⼯艺基础部分作业题铸造部分1、铸造⽅法分为哪⼏类？什么是合⾦的铸造性能？它可以⽤哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？影响合⾦充型能⼒的因素有哪些？2、铸件的凝固⽅式有哪些？合⾦的收缩经历哪⼏个阶段？缩孔和缩松的产⽣原因是什么？防⽌缩孔和缩松的⽅法有哪些？3、热应⼒和机械应⼒产⽣的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各有何应⽤？热裂和冷裂的特征是什么？4、机器造型的⼯艺特点是什么？5、什么是浇注位置？什么是分型⾯？选择浇注位置的原则及其原因？什么是起模斜度？6、常见特种铸造⽅法有哪些？熔模铸造、⾦属型铸造、压⼒铸造和离⼼铸造都主要适合⽣产哪些合⾦铸件？7、简单的铸件结构⼯艺性改错题，如76及77页表2-11、78~79页表2-12压⼒加⼯部分1、什么是始锻温度？什么是终锻温度？什么是锻造温度范围？2、什么是锻造⽐？纤维组织有何特点？影响⾦属可锻性的因素有哪些？3、⾃由锻的⼯序有哪些？基本⼯序有哪些？⾃由锻、模锻设备主要有哪些？各有何应⽤？分模⾯选择原则是什么？4、改错：123～124页：图3-33、3-34、3-355、怎样确定落料模和冲孔模刃⼝尺⼨？6、拉深时的废品有哪些？如何防⽌？什么是拉深系数？有何意义？7、弯曲的最⼩弯曲半径是多少？如何控制弹复现象保证弯曲精度？焊接部分1、按焊接过程的特点不同，焊接⽅法分为哪⼏类？2、焊接接头由哪些部分组成？各部分有何特点？哪些部分性能最好？哪些部分性能最差？3、焊条药⽪有哪些作⽤？焊芯和焊丝有哪些作⽤？如何正确选⽤焊条？4、下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303，J422，J5075、点焊和缝焊各有哪些⽤途？闪光对焊和电阻对焊有什么相同点和不同点？6、钎焊时，钎剂的作⽤是什么？什么是软钎焊？什么是硬钎焊？各有哪些⽤途？7、埋弧焊、氩弧焊、CO2⽓体保护焊、电阻焊、电渣焊各有何应⽤？8、什么是⾦属焊接性？间接评价⾦属焊接性的⽅法有哪些？9、改错：186～188页图4-40，图4-41，图4-42，图4-43，图4-44，图4-45(铸造部分)⼀、判断题：1、铸造的实质使液态⾦属在铸型中凝固成形。
第四节 焊接件的结构工艺性
第四节焊接件的结构工艺性结构工艺性：指在一定的生产规模条件下，如何选择零件加工和装配的最佳工艺方案，因而焊接件的结构工艺性是焊接结构设计和生产中一个比较重要的问题，是经济原则在焊接结构生产中的具体体现。
在焊接结构的生产制造中，除考虑使用性能之外，还应考虑制造时焊接工艺的特点及要求，才能保证在较高的生产率和较低的成本下，获得符合设计要求的产品质量。
焊接件的结构工艺性应考虑到各条焊缝的可焊到性、焊缝质量的保证，焊接工作量、焊接变形的控制、材料的合理应用、焊后热处理等因素，具体主要表现在焊缝的布置、焊接接头和坡口形式等几个方面。
一、焊缝布置焊缝位置对焊接接头的质量、焊接应力和变形以及焊接生产率均有较大影响，因此在布置焊缝时，应考虑以下几个方面。
1．焊缝位置应便于施焊，有利于保证焊缝质量焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种型式，如图3-32所示。
其中施焊操作最方便、焊接质量最容易保证的是平焊缝，因此在布置焊缝时应尽量使焊缝能在水平位置进行焊接。
图3-32 焊缝的空间位置a)平焊 b)横焊 c)立焊 d)仰焊除焊缝空间位置外，还应考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间。
图3-33所示为考虑手工电弧焊施焊空间时，对焊缝的布置要求；图3-34所示为考虑点焊或缝焊施焊空间（电极位置）时的焊缝布置要求。
图3-33 手工电弧焊对操作空间的要求a）合理 b）不合理图3-34 电阻点焊和缝焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理另外，还应注意焊接过程中对熔化金属的保护情况。
气体保护焊时，要考虑气体的保护作用，如图3-35所示。
埋弧焊时，要考虑接头处有利于熔渣形成封闭空间，如图3-36所示。
图3-35 气体保护电弧焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理图3-36 埋弧焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理2．焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形通过合理布置焊缝来减小焊接应力和变形主要有以下途径：（1）尽量减少焊缝数量采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。
焊接结构第7章焊接结构力学特征及结构设计
27/253
附图2 大兴西红门直径21m短程线网壳设计
28/253
2. 桁架结构组成及杆件截面形状
桁架结构由上弦杆、下弦杆和腹杆三部分组 成。
桁架结构中常用的型材有工字钢、T型钢、管 材、角钢、槽钢、冷弯薄型材、热轧中薄板以及冷 轧板等。
图7-3给出了常用上弦杆的截面形式。上弦杆 承受以压应力为主的压弯力，尤其上部承受较大的 压应力，因此构件应具有一定的受压稳定性，结构 部件必须连续，必要时加肋板（如图7-3d,e）。
经过短时高温快速冷却的焊接热循环作用， 使得焊接结构具有自身独特的力学特点。
（1）较大的残余应力和变形 （2）应力集中系数较大 （3）焊接接头性能不均匀 （4）对材料敏感性强，易产生焊接缺陷
8/253
只有正确认识并掌握了这些特点，做 到合理的结构设计、正确的材料选择、优 质的焊接设备、合理的焊接工艺和严格的 质量控制，才能生产出综合性能优良的焊 接结构。
4/253
（2） 塑性和韧性好 轧制钢板具有良好的塑性，在一般情况下， 不会因为局部超载造成突然断裂破坏，而是事 先出现较大的变形预兆，以便采取补救措施。 轧制钢板还具有良好的韧性，对作用在结构上 的动载荷适应性强，为焊接结构的安全使用提 供了可靠保证。 （3） 整体性强、刚性大 焊接结构为一个整体，具有较大的抗变形
前言
由于焊接结构的使用目的不同，所用的材 料种类、结构形式、尺寸精度、焊接方法和焊 接工艺也不相同，这就使得焊接结构种类颇多。 但焊接结构的主要作用是一致的，那就是能够 长时间承受自身重量及外部载荷而保持其形状 和性能不变。
本章只从大型焊接结构的角度考虑，讨论 焊接结构的特点、类型、力学特征和设计思路， 进一步对典型焊接结构产品进行力学特征和焊 接接头设计分析。
附图2 大兴西红门直径21m短程线网壳设计
28/253
2. 桁架结构组成及杆件截面形状
桁架结构由上弦杆、下弦杆和腹杆三部分组 成。
桁架结构中常用的型材有工字钢、T型钢、管 材、角钢、槽钢、冷弯薄型材、热轧中薄板以及冷 轧板等。
图7-3给出了常用上弦杆的截面形式。上弦杆 承受以压应力为主的压弯力，尤其上部承受较大的 压应力，因此构件应具有一定的受压稳定性，结构 部件必须连续，必要时加肋板（如图7-3d,e）。
经过短时高温快速冷却的焊接热循环作用， 使得焊接结构具有自身独特的力学特点。
（1）较大的残余应力和变形 （2）应力集中系数较大 （3）焊接接头性能不均匀 （4）对材料敏感性强，易产生焊接缺陷
8/253
只有正确认识并掌握了这些特点，做 到合理的结构设计、正确的材料选择、优 质的焊接设备、合理的焊接工艺和严格的 质量控制，才能生产出综合性能优良的焊 接结构。
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（2） 塑性和韧性好 轧制钢板具有良好的塑性，在一般情况下， 不会因为局部超载造成突然断裂破坏，而是事 先出现较大的变形预兆，以便采取补救措施。 轧制钢板还具有良好的韧性，对作用在结构上 的动载荷适应性强，为焊接结构的安全使用提 供了可靠保证。 （3） 整体性强、刚性大 焊接结构为一个整体，具有较大的抗变形
前言
由于焊接结构的使用目的不同，所用的材 料种类、结构形式、尺寸精度、焊接方法和焊 接工艺也不相同，这就使得焊接结构种类颇多。 但焊接结构的主要作用是一致的，那就是能够 长时间承受自身重量及外部载荷而保持其形状 和性能不变。
本章只从大型焊接结构的角度考虑，讨论 焊接结构的特点、类型、力学特征和设计思路， 进一步对典型焊接结构产品进行力学特征和焊 接接头设计分析。
焊接件结构工艺性
保焊接质量。
材料力学性能
考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀 性等性能，以满足焊接件的使用
要求。
材料可加工性
考虑材料的可焊性、切割性、弯 曲和矫直等加工性能，以确保焊
接件制造的可行性。
焊接件结构设计优化
减少焊接变形
通过合理的焊缝布置和焊接顺序，降低焊接变形量，提高焊接件 的几何精度。
优化接头形式
根据材料特性和使用要求，选择合适的接头形式，如对接、角接、 搭接等，以提高焊接质量和效率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
船舶焊接件的结构应便于焊接 操作，减少焊接难度和焊接变 形。
船舶焊接件的结构应有利于提 高焊接质量和效率，减少焊缝 数量和长度。
案例三：压力容器焊接件结构工艺性分析
压力容器焊接件的结构应满足压 力容器的强度、刚度和稳定性要 求，保证压力容器的安全性和可
靠性。
压力容器焊接件的结构应便于焊 接操作，减少焊接难度和焊接变
提高焊接人员技能水平
培训教育
定期开展焊接技能培训 和教育活动，提高焊接 人员的技能水平。
技能认证
实行焊接人员技能认证 制度，确保焊接人员具 备相应的技能水平。
激励机制
建立有效的激励机制， 鼓励焊接人员不断提高 技能水平和工作效率。
05 焊接件结构工艺性案例分 析
案例一：汽车底盘焊接件结构工艺性分析
04 焊接件结构工艺性改进措 施
优化焊接工艺流程
减少焊接工序
通过优化工艺流程，减少不必要的焊接工序，降低生产成本和提高 生产效率。
标准化焊接工艺
制定标准化的焊接工艺流程，确保焊接质量稳定，提高焊接件的可 靠性。
引入先进的焊接工艺
不断探索和采用先进的焊接工艺，如激光焊接、电子束焊接等，提高 焊接质量和效率。
材料力学性能
考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀 性等性能，以满足焊接件的使用
要求。
材料可加工性
考虑材料的可焊性、切割性、弯 曲和矫直等加工性能，以确保焊
接件制造的可行性。
焊接件结构设计优化
减少焊接变形
通过合理的焊缝布置和焊接顺序，降低焊接变形量，提高焊接件 的几何精度。
优化接头形式
根据材料特性和使用要求，选择合适的接头形式，如对接、角接、 搭接等，以提高焊接质量和效率。
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船舶焊接件的结构应便于焊接 操作，减少焊接难度和焊接变 形。
船舶焊接件的结构应有利于提 高焊接质量和效率，减少焊缝 数量和长度。
案例三：压力容器焊接件结构工艺性分析
压力容器焊接件的结构应满足压 力容器的强度、刚度和稳定性要 求，保证压力容器的安全性和可
靠性。
压力容器焊接件的结构应便于焊 接操作，减少焊接难度和焊接变
提高焊接人员技能水平
培训教育
定期开展焊接技能培训 和教育活动，提高焊接 人员的技能水平。
技能认证
实行焊接人员技能认证 制度，确保焊接人员具 备相应的技能水平。
激励机制
建立有效的激励机制， 鼓励焊接人员不断提高 技能水平和工作效率。
05 焊接件结构工艺性案例分 析
案例一：汽车底盘焊接件结构工艺性分析
04 焊接件结构工艺性改进措 施
优化焊接工艺流程
减少焊接工序
通过优化工艺流程，减少不必要的焊接工序，降低生产成本和提高 生产效率。
标准化焊接工艺
制定标准化的焊接工艺流程，确保焊接质量稳定，提高焊接件的可 靠性。
引入先进的焊接工艺
不断探索和采用先进的焊接工艺，如激光焊接、电子束焊接等，提高 焊接质量和效率。