埋弧焊接头和坡口形式的设计原则
2023-05-11 09:15 陕西钢结构 华邦建设
埋弧焊接头和坡口形式的设计应允许利用埋弧焊大熔深、高熔敷率的特点。焊接接头设计需要首先保证结构的强度要求,即焊缝需要具有足够的熔深和厚度;其次是考虑经济性,即在保证熔透的前提下,尽量减少焊接坡口的填充金属量,缩短焊接时间。从经济观点出发,埋弧焊接头尽量不开坡口或少开坡口。因埋弧焊可以使用高达2000A的焊接电流,单面焊熔深可达18毫米至20毫米,因此,在40毫米以下的钢板,可以采用I形直边对接形式进行埋弧自动焊而获得全熔透的对接缝,但这种高效焊接法在实际生产中受到各种限制。首先,普通结构钢厚板不可避免地存在杂质的偏析,提高了深熔焊缝热裂纹的敏感性;其次,采用大电流焊接时,焊接线能量大大超过各种钢材所容许的极限,不仅使焊缝金属结晶粗大,而且热影响区晶粒急剧长大,这两个区域金属冲击韧性明显下降。因此,这种工艺只能用于对接头质量要求不高或无冲击韧性要求的焊接结构中。
对于重要的焊接结构,板厚大于20毫米的对接接头,要求开一定形状的坡口,以达到优质和高效的统一。
在厚度超过50毫米的厚板结构中,坡口的形状对生产成本有相当大的影响。U形坡口,虽然加工比较费时,但焊缝截面减少很多,焊材的消耗明显减少,双V形坡口与单V形坡口相比,在相同的板厚下,焊缝截面可以减少一半。对于厚度超过100毫米的特厚板结构,即使焊接坡口采用U形,焊缝金属的填充量仍相当可观。
在角接接头中,在保证角焊缝强度的前提下,可将角接边缘形成一定深度的坡口来减小焊缝的截面积,这与对接接头的情况有所不同。
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