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。
( Q7 P& k) W( p% M2 A# E \/ l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。
; s1 S. K. H& o- z4 d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。 " G k1 k$ e8 q: e. T( \2 `" k
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手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式
# H+ z! B0 o: j: c1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式
; q2 u4 c( o, R, L f 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 z8 c: i# A, M; L: c. [0 ]
(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。
( r% u6 ~: U7 O( i4 h; I4 k(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:
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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。 5 a; E& K2 n0 Q# G% T: C: u
(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°。 
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7 A: X* M! l$ O% x/ Y! H2、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。
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/ x) E/ \% r( U% A) y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 / @- q4 a' K. j# z* D' L/ g. S
7 E# N- P% {5 L1 o' G& y! ~- O5 k1 k3、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:
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- b* ]- r2 ?! l; Q3 O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. b: b+ N! A8 T0 [5 Y
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埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式 - X0 a, _: T" v @
埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。 5 _0 s5 f6 Y8 ^( A3 U$ B
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。
" { R: p( g+ `0 y! }(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; 8 d9 o. Z: M9 R8 C( X- O
(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 @! W1 t1 S' Q _0 R/ X
(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; + [$ x% ~1 U6 N) s0 u( U3 G/ k. d
(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。 + j: J! Q1 b2 r2 c% O8 p3 L
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。 | K. `1 g& V p- B& z4 F# D" c) E4 P
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