焊缝连接外文翻译资料

 2022-01-19 08:01

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6.6焊缝连接

6.6.1概论

  1. 由焊接构成的连接应该与在第3章和第7章所提及的有关材料的相关要和规定的特定执行方法一致。
  2. 6.6节的内容应用于

·满足3.2节和第7章要求的焊接钢结构

·电弧焊接工艺，符合于欧洲标准的如下焊接工艺：

  1. 焊条覆盖的的金属电弧焊
  2. 包芯电弧焊（无气体防护）
  3. 埋弧焊接
  4. 金属惰性气体焊接
  5. 金属活性气体焊接
  6. 药芯焊丝金属电弧焊（由活性气体保护）
  7. 钨惰性气体保护焊

·材料厚度4毫米及以上。对于在厚度较薄的材料上的焊缝参照欧洲法规3钢结构设计一般冷成形薄标准件和薄板的补充规则。

·焊接金属与基层金属的力学性能是兼容的构建连接。

  1. 焊缝的疲劳性能也应该满足在第9章中给出的要求。

6.6.2几何形状和尺寸

6.6.2.1焊缝类型

  1. 根据该欧洲标准，焊缝可以大致分为以下几种类型：

·角焊缝

·切口焊缝

·对接焊缝

·塞焊缝

·耀斑坡口焊缝

（2）对接焊缝又分为两种：

·全部焊透的对接焊缝

·部分焊透的对接焊缝

（3）切口焊缝和塞焊缝也都可以分为两种：

·圆孔型

·拉伸孔型

（4）焊缝的分类详见表6.6.1

表6.6.1-常见焊缝连接类型

焊缝类型

连接类型

对接

球形铰连接

搭接

角焊缝

切口焊缝

全部焊透对接焊缝

部分焊透对接焊缝

塞焊缝

耀斑坡口焊缝

见图6.6.3和图6.6.4

注：对接焊缝有时候也可以两个构建都未划焊槽的情况下运用。

6.6.2.2角焊缝

  1. 角焊缝可用于熔接面角度范围在60°到120°之间的连接部分。
  2. 小于60°的角度同样适用。但是，在这种情况下应该考虑使用部分焊透的对接焊缝。
  3. 对于大于120°的情况，角焊缝不能用来传力。
  4. 角焊缝不能在构件或构件拐角处终止，相反地应该绕着构件拐角继续施焊，在同一平面内这一部分焊缝长度应为2倍的焊脚尺寸。
  5. 围焊的焊缝终点应该在图纸中指出。
  6. 角焊缝可以是连续的也可以是间断的。
  7. 间断的角焊缝不能应用于有腐蚀性的环境中。
  8. 在间断的角焊缝中，每段焊缝之间的间隙距离（见图6.6.1）不应大于下列情况中的最小值：

a.200mm；

b.连接部分在受压情况下较薄构件厚度的12倍；

c.连接部分在受拉情况下较薄构件厚度的16倍；

d.当加强筋用来连接板或受压或受剪的其他构件时，应该取加强筋间距的1/4。

（9）在间断的对接焊缝中，焊缝的净间距在对侧或同侧焊缝终点二者较短的一端要进行测量。

（10）在每一段间断的对接焊缝中，在构件的连接处必须要设置有一段焊缝。

（11）在金属板以间断型角焊缝形式连接的焊接构件，在金属板两边都必须设置连续的角焊缝，其长度至少要等于3/4的较窄构件的宽度。

（12）单一一条角焊缝不能用来承受在纵向轴线上的弯曲，否则会在焊缝底部产生拉力；也不能承受来自垂直与角焊缝纵向轴线上的太大的拉力，这样会大大加剧上述弯曲的情况。

（13）一条角焊缝可以用来作为围绕中空构件周长的焊缝群，见图6.6.2a，但不能用于图6.6.2c中的情况。

（14）当一条角焊缝用来传递垂直与纵向轴线的力时，其偏心距（相对于作用线的力被抵消）应该要进行考虑。

（15）在焊接中空的构件时，一般情况下不用考虑偏心距。

图6.6.1-间断型角焊缝

当L0.75b或0.75b时，取两者中较小值

当L16t或16t或200mm时，取三者中最小值

当L12t或12t或0.25b或200mm时，取其中最小值。

图6.6.2-单条角焊缝以及单侧部分焊透对接焊缝

a 满足要求 b 满足要求

c不满足要求 d 不满足要求

6.6.2.3切口焊缝

  1. 切口焊缝在圆孔和槽形孔的情况下，相比角焊缝来说只能用来传递剪力或者预防构件叠加部分的屈曲和分离。
  2. 对于切口焊缝，圆形孔的直径和槽形孔的宽度不能小于孔所在构件上毛厚度的4倍。
  3. 槽型孔的终点应该设置为半圆形，那些尾端已经延伸到构件边缘的则不需要这样设置。

6.6.2.4对接焊缝

  1. 全部焊透对接焊缝定义为完全穿透且焊缝和母材的熔接穿透连接处的厚度的对接焊缝。
  2. 对分焊透对接焊缝定义为连接未全部穿透母材毛厚度的对接焊缝。
  3. 单侧部分焊透对接焊缝不能用来传递焊缝纵向轴线上的弯曲应力否则会在焊缝底部产生拉应力，也不能传递垂直于焊缝纵向轴线上的过大的拉力，这样的拉力会极大地产生弯曲应力。
  4. 单侧部分焊透对接焊缝作为围绕中空构件周长的焊缝群，见图6.6.2b，但不能用于图6.6.2d中的情况。
  5. 当一条单侧部分焊透对接焊缝用来传递垂直与纵向轴线的力时，其偏心距（相对于作用线的力被抵消）应该要进行考虑。
  6. 在焊接中空的构件时，一般情况下不用考虑偏心距。
  7. 不能使用间断型对接焊缝。

6.6.2.5塞焊缝

  1. 塞焊缝，和用来填充圆形孔和槽形孔的焊缝相比，它们不能够用来抵抗外加拉应力，但可以用于一下几个方面：

·传递剪力

·防止叠加部分的屈曲和分离

·从内部连接组成整体的各个构件

  1. 对于塞焊缝，圆形孔的直径以及槽形孔的宽度至少要比孔所在构件的厚度多8mm。
  2. 槽形孔的终点处应设置为半圆形或者有一个半径所围成的圆角，且该半径不能小于槽孔所在构件的厚度，那些槽孔延伸到构件边缘的则不需要考虑。
  3. 当焊接构件的厚度小于16mm时，塞焊缝的厚度应该要等于构件的厚度；当焊接构件的厚度大于16mm时，塞焊缝的厚度应该最少应该取焊接构件厚度的一半，但不能小于16mm。
  4. 各个塞焊缝中心之间的距离不能超过一定的距离，防止自身屈曲。

6.6.2.6耀斑坡口焊缝

  1. 在矩形中空截面中，喇叭形和喇叭坡口焊缝的有效喉道厚度（见图6.6.3）应该通过经过程序设定的追踪焊缝来决定。
  2. 追踪焊缝应该进行分割和测量用以保证所设计的喉道厚度能够满足产品的要求。
  3. 在管的实心截面平齐的时候（见图6.6.4），实心钢管的有效喉道厚度确定方法与上述方法一致。

图6.6.3-矩形空心截面耀斑坡口焊缝有效喉道厚度

图6.6.4-耀斑坡口焊缝在实心截面上的有效喉道厚度

6.6.3层间撕裂

  1. 尽可能避免在约束条件下焊接而引起的贯穿全厚度的应力的节点。
  2. 当这样的节点无法避免的存在时，应该采取适当的措施使层间撕裂的情况最小化。
  3. 如果拉应力垂直与厚度大于15mm的平坦构件表面时（由于外荷载或者焊接残余应力产生），应该结合焊接程序、材料全厚度的性能以及节点的具体情况来考虑避免发生层间撕裂，见图6.6.5。

图6.6.5-避免层间撕裂

敏感节点 增强节点

敏感节点 增强节点

6.6.4力的分布

  1. 焊缝连接中力的分布计算与6.1.3节和6.1.4节中涉及的弹性行为假设和塑性行为假设一致。
  2. 通常情况下假设在焊缝上有简化的荷载分布是可以接受的。
  3. 在校核焊缝强度的时候，残余应力和不参与荷载传递的应力不需要考虑。这仅适用于平行于焊缝轴线的普通应力。
  4. 焊缝连接应该有充分的变形能力。
  5. 在存在塑性铰的焊接节点中，焊缝的设计应该考虑提供至少与强度最弱的连接部分一样的强度。
  6. 为了预防有过大应变的可能性，节点的设计需要考虑具有一定的抵抗扭转变形的能力，焊缝要求具有足够的强度以防在相邻的母材全面屈服之前就破坏。
  7. 总的来说，只要焊缝的设计强度不小于构件上连接强度最弱部分强度的80％就能够满足要求。

6.6.5对接焊缝的设计强度

6.6.5.1有效长度

  1. 角焊缝的有效长度为角焊缝的全尺寸长度，包括围焊部分的长度。经过证明，焊缝在这个尺寸的长度上，在焊缝的初始端和结束端不需要对有效长度进行折减。
  2. 当焊缝的有效长度小于40mm或者6倍的喉道厚度时，二者之中的较大值在传递力时应该忽视。
  3. 当应力在某一焊缝上的分布极大地收到焊接构件或连接部分的刚度影响时，那一部分非均匀的应力分布可以忽略，经过证明这种情况下设计强度会相应的降低。
  4. 在I形、H形或者箱形截面中，用来传递横向荷载的连接焊缝的有效宽度应该按照6.6.8节所指出的方法进行折减。
  5. 长型节点上的焊缝强度应该按照6.6.9节中指出的方法进行折减。

6.6.5.2焊喉厚度

  1. 角焊缝的焊喉厚度为能够内切与熔合面和焊缝表面的最大三角形的高，该高垂直于这个三角形在外的一条边，见图6.6.6。
  2. 角焊缝的焊喉厚度不应该小于3mm。
  3. 在决定深入焊透的角焊缝强度时，应该考虑其附加的焊喉厚度的因素，见图6.6.7，经过研究发现焊接所要求的焊透深度会由于初步追踪焊缝的设定而得到一定的满足。
  4. 为了应对自动埋弧焊不需要设置初步追踪焊缝的情况，焊喉厚度应该增加20％或2mm。

图6.6.6-角焊缝的焊喉厚度

图6.6.7深入焊透角焊缝焊喉厚度

6.6.5.3单位长度焊缝强度

  1. 单位长度角焊缝的强度

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    资料编号：[908]

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