现代焊接技师培训_四十九_

现代焊接 2010年第8期 总第92期 J-57 人 才 培 训 工 程 应 用 与 实 践 Talents Training 压时的计算公式列表118（6）~（8） 式。 计算例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 将100mm×100mm×10mm的角钢 用角焊缝搭接在一块钢板上（见图264）, 受拉伸时要求与角钢等强度，试计算 接头的合理尺寸K和l应该是多少？ 从材料手册查得角钢断面积 F=19.2cm；许用应力[σ]=16000N/cm； 焊缝许用切应力[τ′]=10000N/cm。 角钢的允许载荷 [P]=F[σ]=19.2×16000=307200N 假定，接头上各段焊缝中的切应 力都达到焊缝许用切应力值，即τ= 解 2 2 2 The training of modern welding technicians(No.49) 现代焊接 (四十九)技师 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 [τ′]。若取K=10mm，用手工电弧焊, 则所需的焊缝总长： 按表118公式（8） 角钢一端的正面角焊缝l=100mm, 则两侧焊缝总长应为339mm。根据材 料手册查得角钢的拉力作用线位置e= 28.3，按杠杆原理，则侧面焊缝l应承 受全部侧面焊缝应该承受载荷的28.3%, 所以 另外一侧的侧面焊缝长度应该是 取l=250mm，l=100mm。 例题说明焊脚值和焊缝总长已知 后，还必须合理布置焊缝，才能达到 s 2 1 2 （续上期） 305 搭接接头静载强度如何 计算？ 如图263所示的各种搭接接头承受拉或 （1）受拉、压的搭接接头的计算 ∑l= = =43.9cm [P] 0.7K[τ′] 307200 0.7×1×10000 l=339× =96mm2 28.3 100 l=339× =243mm1 100-28.3 100 编者按： 焊接是金属制造业中不可或缺的重要加工工艺， 而要完成一项完美的焊接工程，获得满意的焊接质量, 其涉及到的工件、材料、环境、焊机、焊接方法、焊 接参数、焊工技能、焊接结构、焊后处理等均至关重 要。其中，焊接结构尤为关键。合理的、科学的结构 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，关系到焊接工艺的成败，更是焊缝和工 件优良质量的保证。 作为在生产第一线操作或指导操作的高级焊接技 师，在具有良好的操作技能的同时，还应该对焊接结 构学方面掌握一定程度的科学知识，只有两者的良好 结合，才能真正发挥高级技师的作用，为生产提供一 流的技术服务，为企业培养更多合格的焊接人才。 本栏目在连续刊登相关焊接技术知识的基础上， 从2010年第3期开始，重点介绍焊接结构方面的知识， 供读者参考，以期达到培养技能全面的焊接人才的目的。 τ=1 M IP τ = ·rmax max M IP τ=1 M Ix τ ＝ ·ymax max M Ix l X X M 图265 分段计算法示意图 X X Y Y dT dF 图266 轴惯性矩计算法示意图 M dT dF Y X M rmaxr Y 0X 图267 极惯性矩计算法示意图 J- 2010年第8期 总第92期58现代焊接 人才培训TalentsTraining 受力均衡，保证接头的强度。 搭 接接头在搭接平面内受弯曲力矩时， 如图265、266和267所示。这种接头的 计算方法有三种：分段计算法、轴惯 性矩法和极惯性矩法，具体计算公式 列于表118中（9）~（11）式；其计算 过程分述如下： ①分段计算法，从图265可知，外 加力矩M必须与水平焊缝产生的内力 矩M和垂直焊缝产生的内力矩M之和 相平衡，即： M=M +M 当焊缝不是深熔焊缝，其应力值 达到τ时： 水平焊缝中的力矩 M =τ·0.7Kl（h+K） 垂直焊缝中的力矩 （2）受弯矩的搭接接头计算 H V H V H dT＝τ·dF 它对O点的反作用力矩 dM=τ·rdF 平衡外力矩的全部焊缝对O点的反 作用力矩 M= τ·rdF 由于焊缝上各点的位移与其回转 半径r成比例，所以应力τ与r成正比。 因此，如设τ为与中心O点相距为单 位长度处的应力值，则与中心O点相 距为r处的应力值为：τ=τ·r 故得：M=τ rdF 式中积分是接头焊缝计算截面对O 点的极惯性矩I，所以M=τ·I 则 最大切应力 极惯性矩I等于相互垂直的两个 轴计算惯性矩之和，即I=I+I 所谓计算惯性矩，即以角焊缝计 算截面算得的惯性矩。 上述三种计算方法中分段计算法 和轴惯性矩法得出的结果大体相同， 极惯性矩法得出的结果较准确。极惯 性矩法的计算过程较为复杂，轴惯性 矩法和分段计算法较为简便，尤其是 分段计算法最为简便，所以一般比较 简单的接头用分段法计算。当已知载 荷、设计焊缝长度或焊脚尺寸时，用 分段法计算更方便。当接头焊缝布置 较复杂，则采用极惯性矩法和轴惯性 矩法较为方便。 如果接头承受的载荷不是单纯的 弯矩，而是垂直于X轴方向的偏心载荷 P（见图268），则焊缝中既有由弯矩 M=P·L引起的切应力τ ，又有由切力 Q=P而引起的切应力τ 。应分别计算 出τ 值和τ值，然后求其向量和。如 ∫ ∫ F 1 1 1 F P 1 P P P x y M Q M Q 2 则： 得： ②轴惯性矩计算法，假定焊缝中 的应力与基本金属中的变形成比例（见 图266）。由于基本金属的变形与其至 中性轴（X-X）的距离成正比关系， 所以焊缝中某点的应力值亦与其至中 性轴的距离成正比关系。 在焊缝微小面积dF上的反作用力 dT=τ·dF 它对中性轴的反作用力矩 dM=dT·y 平衡外力矩的全部焊缝对中性轴 的内力力矩 M= dT·y= τ·dF·y 如设τ为与中性轴相距单位长度 上的应力值，则与中性轴相距为y长度 处的应力值为 τ=τ·y 故得： M= τydF=τ ydF 由于式中积分部分为焊缝计算面 积对X轴的惯性矩I，所以 M=τI 则 最大切应力 ③极惯性矩计算法，假设图267的 接头在M的作用下，以O点为中心回转, 则作用在焊缝的微小面积dF上的反作 用力 ∫ ∫ ∫ ∫ F F 1 1 F 1 1 F x 1 x 2 2 M =τ·V 0.7Kh 6 2 M=τ 0.7Kl（h+K）+[ ]0.7Kh 6 2 τ= M 0.7K·l·（h+K）+0.7K·h 6 2 X X M 0.7K δ K δ+1.4K τ 图272 丁字接头（弯矩垂直板面） τ =τ+τ ≤[τ′]合 M Q 2 2 τ =（τcosθ+τ）+（τsinθ） ≤[τ′] 合 M Q M 2 2 （1） （2） 现代焊接 2010年第8期 总第92期 J-59 人才培训TalentsTraining 果采用分段法或轴惯性矩法计算τ ， 则按下式计算合成应力： 如果采用极惯性矩法计算τ ，按 图268将τ 分解为水平的（τ sinθ） 和垂直的（τ cosθ）两个力，然后再 与τ 合成，按下式计算合成应力： 关于τ的计算，是按全部焊缝计 算，还是不考虑水平焊缝，只按垂直 焊缝承受切力Q，应根据具体情况来确 定。如图268的情况，可按全部焊缝承 受切力Q，τ均匀分布于全部焊缝， 其方向与P一致。对于图274和图275的 接头则τ只按垂直焊缝承受Q来计算。 有的搭 接接头是只用两条角焊缝焊成的，如 图269和270。这种接头的强度根据焊 缝长度和焊缝之间距离的对比关系可 按表118中（12）~（15）式来计算。 开槽焊接头与塞焊（电 铆）接头的构造如图234和图235所示。 它们的强度计算与搭接相似，均按工 作面承受切力计算，即切力作用于基 本金属与焊缝金属的接触面上，所以 其承载能力取决于焊缝金属与母材接 触面积的大小。对于开槽焊来说，焊 缝金属接触面积与开槽长度l及板厚δ 成正比。对于塞焊来说，焊着金属的 接触面积与焊点直径d的平方及点数n M M M M M Q Q Q Q （3）双缝搭接接头计算 （4）开槽焊接头及塞焊接头的静 载强度计算 成正比。此外，焊着金属接触面积的 大小还受焊接方法及可焊到性的影响, 所以常在计算公式中乘以系数m（1.0≥ m≥0.7）。当槽或孔的可焊到性差，焊 接接头强度将有所降低，故取m=0.7。 当槽或孔的可焊到性较好或采用埋弧 自动焊接等熔深较大的焊接方法，可 取m=1.0。其计算公式常以容许载荷能 力表示，见表118中（16）~（17）式。 图271所示的丁字接头，如果开 306 丁字接头强度如何计算？ （1）载荷平行于焊缝的丁字接头 计算 坡口并焊透，其强度按对接接头计算, 焊缝金属载面等于母材截面（F=δ· h）。当不开坡口时，按表118中（18） 式进行计算。由于产生最大应力的危 险点是在焊缝的最上端，该点同时有 两个切应力起作用，一个是由M=P·L 引起的τ ，一个是由Q=P引起的τ， τ 和τ 是互相垂直的，所以该点的 合成应力按公式（1）计算。 图272所示的丁字接头，如开坡 口并焊透，其强度按对接接头计算， 可用表118中（5）式计算。当接头不 开坡口用角焊缝连接，可用表118中 （19）式计算。 M Q M Q （2）弯矩垂直于板面的丁字接头 计算 X X Y Y x0 τsinθM τM τcosθM 0 L P 图268 偏心受载的搭接接头 l Y Y L P （a） （b） K Y L P 图269 长焊缝小间距搭接接头 Kh L P P L l （a） （b） 图270 短焊缝大间距搭接接头 P L K α 图271 丁字接头（载荷平行焊缝） （未完待续） Y δ