第一节焊接结构在工业中的应用及特点

一、理核结构的应用及发展

随着国民经济的发展，理度结构的应用日益广泛，尤其在桥梁建筑，重型机械，压力卷更为广泛.

焊接结构的应用

如接是金属连接的一种工艺方法，特别是在例铁连接方面，也是一门占老的综合性应用技术，想接技术从近代以后就着科学技术的整体进步而快速发展，每接技术是随着金属的用面出现的，古代的焊接方法主要是传焊，纤焊和破焊，中国商朝制造的铁刀倒城，就是

与钢的转件，其表面钢与铁的塔合线病制曲折，接合良好，春秋战园时期骨候乙幕中的建数训座上有许多自龙，是分段针焊连接面成的，经分析，所用的与现代较针料成分相近，19武纪初，英国的藏维新发现电氮和氧乙块始两种能局部始化金属的高型热度，-年，俄国的别纳尔多期发明破板电流好，开始了电线的应用，20世纪前期发明和推广了得条电强，中期发明和推广了增强的气体保护作，随着现代科学的发展和进步，各种高能束（电子来，激光来）也在厚接上得到应用，到了20世纪70年代，在世界范围内。评核技术已经成为机械制造业中的关键技术之一、特别是20世纪后期，随着世界新技术军命的到来和电子技术及自动控制技术的进步，焊接产业开始向高新技术方向发展，出现了焊接机器人和高智能型的焊接成套设备及焊接新技术，焊接技术更加突出地反映了整个国家的工业生产发达水平和机械制造技术水平

由于世界工业化进程的加快，例铁产量大幅提高，钢铁的应用不断扩大，促使得接技术不断发展和进步，倒铁作为主要全属的焊接结构的应用也越来越广泛，日前各国的焊接结构用钢量，均已占其钢材的资量的40%-60%,焊接结构几字涉透到国民经济的各个领域。如工业中的重型与矿山机械、起重与吊装设备、治金建筑、石盖与化工机械、各类酸压机械等；交通航务中的汽车、列车、细、上平台、深潜设备的制造；只器工业中的常规式答、炮弹、导弹、大的制造；航空航天技术中的人造卫星和收人字离飞船如“神六”。

“神七”的制造等，对于许多产品或工程，例如用于核电站的工业设备和三峡水电站的刚门以及开发海带资源所必需的海底作业机械或水装置等，为了确保加工质量和后期使用的可事性，必须采用母接结构，因为很难找到比焊接更好的制造技术，也难以找到比辉接工艺更提保证这些机械结构满足其使用性能要求的其他方法，因此，焊接结构的应用无论是现在减者是将来仍会在相当长的时间内，展现出它的巨大的优越性。

二、焊接结构的特点

1.

得接结构具有一系列其他结构无法比和的优点，主要体现在以下几个方面：1)母接结构的整体性强，由于得接是一种全属原子间的连接，刚度大，整体性好，在外力作用下不会像其他机械连接那样因同家变化画产生过大的变形，因此焊接接头的强度。制度一般可达到与母材相等或相近，能够随基本金属承受各种载药的作用。

2)焊线结构的致密性好，由于得缝的致密性，焊接结构集保证产品的气密性和水密性要求，这是锅炉、储气罐、储的罐等压力容器在正常工作时不可缺少的重要条件。

3)按技术）,而且可以制造现代制结构，特别适用于几何尺寸大都形状复杂的产品，如船体柜笔，球形容器等，对大型或超大型的复杂工程，可以将结构分解，对分部后零作成部件分筑进行群楼加工，再通过总体装配得接连接或一个整体结构

4)焊接结构比较经济，在使用一些型材时，采用得接结构比氧制更经济，例如用宽病附与钢板焊成的大型工字解（高度大于的mm)往往比乳制的型时成本更低

(3)综模结构的零件成部件可以直接通过得接方法进行连接，不需要用施任何连接件，为传接结构相比，具有相同结构的质量可减轻10%-20%龙右。

2.母接结构的不足

结构的不足之处，集中表现在以下几个方面：

1)由于得接接头要经历治炼，凝固和热处理三个阶段，所以焊缝中难免产生各类焊接缺陷，虽然大多得接缺陷可以修复，但若修复不当或缺陷漏检，则可能带来严重的问题，将形成过大的应力集中，从而降低整个焊接结构的承载能力。

2)由于焊接结构多是整体的大刚度结构，裂纹一旦扩展，就难以被制止住，因此焊接结构对于酸性断裂、被劳、应力离性和婚交破坏部比较敏感

3)由于得接过程是一个不均匀的加热和冷却过程，得接结构必然存在焊接残余应力和变形，这不仅影响得接结构的外形尺寸和外观质量，同时给焊后的细续加工带来很多麻烦，甚至直接影响焊接结构的强度

4)焊接会改变材料的部分性能，使焊接接头附近变为一个不均匀体，即具有几何的不均匀性（包括截面的改变和焊接变形）、力学的不均匀性（接头形式引起的应力集中和焊接残余应力）、化学的不均匀性（成分不均匀）以及全属组织的不均匀性（即金相组织结构不均匀）

5)对于一些高强度的材料，因其焊接性能校差，容易广生母接裂纹等缺陷。

根据以上这些特点可以看出，若要获得优质的焊接结构，必须做到合理地设计结构，正确地选择材料和选择合适的焊接设备，制定正确的焊接工艺和进行必要的质量检验，才能保证合格的产品质量。

第二节典型焊接结构的类型及制造特点

一、焊接结构的类型

焊接结构形式各异，繁简程度不一，类型很多，但焊接结构都是由一个或若干个不同的基本构件组成的，如果、柱、框架、箱体、容器等、分类的方法有好几种，按本成品的制造方法可分为板焊结构、铸焊结构、最焊结构、冲焊结构等；按结构的用途则可分为车辆结构、船体结构、飞机结构、容器结构等；按材料厚度可分为薄壁结构、厚壁结构；按材料种类可分为钢制结构、铝制结构、似制结构等；现在国内通用的分类方法是根据焊接结构的工作特性来分类，主要分为以下几种类型：

(1)梁及梁系结构梁是在一个或两个主平画内承受弯矩的构件。这类结构的工作特点是结构件受横向弯曲，当多根梁通过焊接组成梁系结构时，其各梁的受力情况变得比较复余，如大型水压机的横梁，桥式起重机架中的主梁以及大型栓焊钢桥主桥钢结构中的I形主梁等。

(2)柱类结构柱类结构是轴心受压和偏心受压（带有纵向弯曲的）的构件。柱和梁一起组成厂房、高层房屋和工作平台的钢骨架，这类结构的特点是，承受压力或在受压同时又承受纵向弯曲。与梁类结构一样，其结构的断面形状大多为“1”形、箱型或管式圆形断面。

(3)柜架结构柜架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。

这里的拓架指的是柜架梁，是格构化的一种梁式结构，由于大多用于建筑的屋盖结构，因此析架适常也被称作星果，其主要结构特点在于，各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下选杆和聚杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布，由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活，应用范围非常广、如用

于大中型工业和民用建筑，大时度的桥式起重机，门式起重机等

(4)先体结构这类结构承受较大的内压或外压载荷，因要求得接头具有良好的气密性，如容器、锅炉、管道等、大型储道和运进液体或液化气体的罐车罐体等均由例板焊或

(5)骨架结构，这类结构作用因像动物骨络一样，放而得名，大多数用于起重运输机被，通常受动载荷，故要求它具有校轻重量和校大的制度。如奥运“马果”，船体倒物，客车椎架、列车和汽车箱体等，均属此类结构。

(6)机器结构这类结构通常是在交变载药或多次重复性或荷下工作，它要求有良好的动我性能和删度，此外，它本身往往还需机械加工以保证尺寸精度和稳定性，主要包括机器的机身、机座、大型机械零件（如齿轮、家辩、轴）等，大多数采用钢板焊接或铸焊设作联合工艺，可以解决的设备能力不足的问题，同时大大服短了制造同期。这类结构有机座、机架、机身、机床横梁及齿轮、连杆和轴等