焊缝高度出自国家金属焊接操作规范,金属焊接工程的工艺标准。
焊缝高度并无准确的数字,只是一个范围。标准规定:焊缝高度一般不能小于薄板的厚度。对于板厚小于6的钢板,焊角高度等于板厚;板厚大于6mm的钢板,焊角高度习惯上按板厚的70%,但是一般不超过15mm。
如:桥梁金属结构工程焊接工艺规范中,金属结构的焊缝焊接高度不小于2毫米,焊缝宽度不小于5毫米。
焊缝高度指金属板之间的缝隙,通过焊条在烧焊冷却收缩后,其金属液体在焊缝间填充的总体高度。角焊缝中,焊缝高度指直角三角形的直角点(两焊脚交点)到斜边的距离。
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。
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。
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。
手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式
1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式
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。
(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。
(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:
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。
(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°。
2、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。
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
3、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:
焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5)
取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式
埋弧自动焊焊缝尺寸
C=δ+10
式中δ——板厚,mm。
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。
(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;
(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;
(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;
(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。
焊缝高度标准
焊缝高度指金属板之间的缝隙,通过焊条在烧焊冷却收缩后,其金属液体在焊缝间填充的总体高度。角焊缝中,焊缝高度指直角三角形的直角点(两焊脚交点)到斜边的距离。
焊缝高度并无准确的数字,只是一个范围。标准规定:焊缝高度一般不能小于薄板的厚度。对于板厚小于6的钢板,焊角高度等于板厚;板厚大于6mm的钢板,焊角高度习惯上按板厚的70%,但是一般不超过15mm。
如:桥梁金属结构工程焊接工艺规范中,金属结构的焊缝焊接高度不小于2毫米,焊缝宽度不小于5毫米。
焊缝宽度标准
焊缝宽度应等于或大于0.8d,并不得小于8mm。焊缝高度应等于或大于0.3d,并不得小于4mm。
焊接电流当其它条件不变时,增加焊接电流,焊缝厚度和余高都增加,而焊缝宽度则几乎保持不变(或略有增加)。
电弧电压当其它条件不变时,电弧电压增大,焊缝宽度显著增加,而焊缝厚度和余高略有减少
焊接速度当其它条件不变时,焊接速度增加,焊缝宽度、焊缝厚度和余高都减少。焊接电流、电弧电压和焊接速度是焊接时的三大焊接工艺参数,选用时,应当考虑到这三者之间的相互适当配合,才能得到形状良好,符合要求的焊缝。