钢结构的焊接连接
钢结构焊接方法
钢结构焊接方法钢结构焊接是一种常见的连接技术，广泛应用于各种建筑和工业领域。
正确选择和应用适当的焊接方法对保证焊缝质量至关重要。
本文将介绍几种常见的钢结构焊接方法，包括电弧焊、气体保护焊和激光焊。
1. 电弧焊电弧焊是一种常用的钢结构焊接方法，使用电弧产生高温来熔化金属并形成焊缝。
根据电弧介质的不同，电弧焊又可分为手工电弧焊、埋弧焊和气氛保护焊。
手工电弧焊是最基本的焊接方法，操作简便灵活。
焊工手持电弧焊枪，通过调节电流大小和焊接速度来控制焊接质量。
埋弧焊使用特殊的焊接设备，将焊丝和焊接电弧埋在焊接材料下方，形成焊缝。
埋弧焊比手工焊具有更高的熔化效率和焊缝成型质量。
气氛保护焊是在焊接过程中使用气体保护环境，防止焊缝受氧化和污染。
常用的气氛保护焊方法有氩弧焊和二氧化碳保护焊。
氩弧焊适用于不锈钢和铝合金的焊接，而二氧化碳焊适用于碳钢的焊接。
2. 气体保护焊气体保护焊是一种常见的钢结构焊接方法，通过在焊接过程中以惰性气体或活性气体保护焊缝，防止氧气和其他杂质的污染。
常用的气体保护焊方法有氩弧焊和CO2焊。
氩弧焊使用纯氩气或氩气与其他惰性气体的混合气体作为保护气体。
该方法适用于对焊缝质量要求较高的焊接作业，如船舶、汽车制造等。
CO2焊使用纯二氧化碳作为保护气体，成本较低且效率高。
常用于焊接碳钢结构，如建筑和桥梁。
3. 激光焊激光焊是一种高精度的钢结构焊接方法，使用激光束产生的高能量来熔化和连接金属材料。
激光焊具有焊缝狭窄、热影响区小等优点，适用于对焊接精度要求较高的领域，如航空航天和微电子制造业。
总结：钢结构焊接是连接钢材的关键技术之一。
本文介绍了几种常见的钢结构焊接方法，包括电弧焊、气体保护焊和激光焊。
在选择和应用不同的焊接方法时，需要充分考虑焊接材料的性质、焊接质量要求和工艺条件等因素。
通过正确选择和控制焊接方法，可以确保焊缝的质量和工程的可靠性。
钢结构的连接方式
§3-1钢结构的连接钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。
因此，连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。
在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。
3.1.1 焊缝连接一、焊缝连接的特点焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。
其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构常用的焊接方法1、手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。
通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。
由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。
焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。
手工电弧焊设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。
但生产效率低，劳动强度大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，例如：对Q235钢采用E43型焊条（E4300～E4328）；对Q345钢采用E50型焊条（E5000～E5048）；对390钢和Q420钢采用E55型焊条（E5500～E5518）。
焊条型号中字母E表示焊条类型等。
不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢相适应的焊条。
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
第一节 钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。
可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。
好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。
一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。
焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。
焊接结构低温冷脆问题也比较突出。
二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。
但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。
现已很少采用。
三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。
高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。
螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。
其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。
第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。
1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。
钢结构焊接
在梁与梁对接的盖板、腹板焊接顺序上，应首先焊
接下盖板、腹板、上盖板对接焊缝的根部焊道2～3
道，然后交替焊接三条对接焊缝的填充焊道，避免 盖板、腹板对接焊缝一一单独施焊，否则会产生很 大的应力集中和焊接变形。
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二.钢梁的焊接 4.梁的对接
在焊接盖板与腹板较近处焊缝时，由于焊接操作
和焊缝清理空间受到障碍，应当做到操作细心，
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二.钢梁的焊接 2.梁的形状
目前在公路桥钢箱梁设计上，一般采用正交异性板
箱形结构，在箱形梁顶板、底板、腹板和隔板上设
置U形加筋、板式加筋或球扁钢进行补强加筋，如图 9-2 g)所示。
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二.钢梁的焊接 2.梁的形状
图9-2
焊接箱形梁断面形状
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二.钢梁的焊接 3.梁的分类
根据梁的截面形状变化，又可分为两大类：
3
一.钢结构的焊接 概述
型钢的代号及标注
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一.钢结构的焊接 钢结构中型钢的连接方法
常用钢结构连接方法有三种： 焊接 铆接 螺栓连接5来自一.钢结构的焊接 1.焊接
焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热 或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工
件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工
高空腹梁。
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二.钢梁的焊接 3.梁的分类
图9-3
焊接梁的外形
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二.钢梁的焊接 4.梁的对接
梁与梁的对接包括上、下盖板的对接和梁腹板的对接， 一般盖板对接坡口向上，平位施焊；腹板对接焊缝立 位施焊，腹板厚度较薄时，开单面坡口，如果腹板厚 度较厚，开双面坡口。随着陶质衬垫的开发和推广使
用，通常采用陶质衬垫单面焊双面成形工艺，避免对
梁与梁对接焊缝 一般位于梁受弯矩较小处，避免对
钢结构的焊接形式
钢结构的焊接形式
钢结构的焊接形式是在建筑、桥梁、机场跑道、码头等众多场所中广泛应用的一种联接方式。
目前，常见的钢结构焊接形式主要包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和激光焊等。
手工电弧焊是最传统的焊接方式，适用于小规模工程和少量零件的连接。
它具有可靠性高、适应性强、灵活性大等优点，但是其劳动强度大、成本较高、速度较慢，适用范围较少，已逐渐被新型焊接技术取代。
埋弧焊是一种自动化的焊接方式，适用于大规模结构的连接。
埋弧焊具有焊道质量稳定、焊接速度较快、生产效率高等优点，但是需要先行制作焊接模板、设备成本较高、维护保养复杂等缺点。
气体保护焊是利用高纯度的氩气进行保护的一种焊接方式，适用于细小零件和高品质要求的连接。
气体保护焊具有焊接质量好、速度快、成本低等优点，但其无法自由调节氧化还原性、设备维护成本高、要求工人技术水平高等缺点。
激光焊是最新的一种焊接方式，利用激光束将材料熔化后进行连接。
激光焊具有焊接质量优、速度快、成本低等优点，且在较大仪器设备
中被广泛应用。
但是激光焊的设备价格较高、维护成本昂贵、对设备要求较高等缺点。
总的来说，钢结构的焊接形式逐渐演化和发展，各种焊接方式都有其适用的场所和优缺点。
在使用钢结构焊接前，需要选择适合的焊接方式，并按照规范进行操作，确保焊接质量可靠，保障建筑工程的安全和持久性。
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法主要包括：
1.焊接：焊接是采用焊接焊条或电弧焊将钢结构连接在一起的一种方法。
具体的焊接方式包括：焊接板焊、焊缝焊、插焊、双面焊等。
2.螺栓连接：利用螺栓将所连接的板件固定在一起。
螺栓连接方式包括：普通螺栓连接、拧紧螺母系统、膨胀螺栓系统等。
3.剪切连接：剪切连接是将钢板条和角钢以剪切变形的方式结合在一起。
剪切连接包括：
常规剪切连接、法兰连接、超高度剪切连接、超宽度剪切连接等。
4.组合连接：组合连接是在焊接和螺栓连接的基础上，将两者相结合，相互补充来实现钢结构连接的方式，如拉杆焊接和螺栓连接等。
5.跨度连接：跨度连接是将壳体系支撑在支撑点之间，以产生超长的
结构的连接方法。
常见的跨度连接方式有套筒支撑系统、群支撑系统、球
支撑系统等。
钢结构焊接方法详解
钢结构焊接方法详解引言在建筑和制造业中，钢结构焊接是一项关键的技术，用于将钢构件连接在一起形成稳固的结构。
正确的焊接方法能够确保钢结构的强度和耐久性。
本文将详细介绍钢结构焊接的概述和各种常用方法，包括电弧焊接、气体保护焊接和摩擦焊接。
概述钢结构焊接是将两个或多个钢构件通过熔化并在凝固时形成连接的过程。
焊接方法的选择取决于材料的种类、焊接位置和使用要求等因素。
下面将逐一介绍各种常用的钢结构焊接方法。
正文一、电弧焊接1. 电弧焊接的原理：通过直流或交流电源在钢结构的焊缝上形成电弧，利用电弧的高温和能量将焊条或焊丝熔化并与工件连接。
2. 电弧焊接的常见类型：a. 手工电弧焊接：操作简单，适用于小型焊接工作，但工作效率较低。
b. 半自动电弧焊接：焊接速度较快，适用于大型工件的生产。
c. 自动电弧焊接：利用焊接机器人进行焊接，精度高，适用于复杂的焊接任务。
3. 电弧焊接的优势和应用领域：灵活性强，可以焊接各种形状的结构，广泛应用于建筑、船舶和桥梁等领域。
二、气体保护焊接1. 气体保护焊接的原理：在焊接过程中，通过在焊接区域提供惰性气体，以保护熔融池和焊缝免受氧气和其他大气成分的影响。
2. 气体保护焊接的常见类型：a. 氩弧焊接：使用纯氩或氩和氩-氦混合气体作为保护气体，适用于焊接不锈钢和铝合金等材料。
b. 氩气焊接：在焊接过程中只使用氩气，适用于焊接铜等材料。
3. 气体保护焊接的优势和应用领域：焊缝质量高，适用于高要求的结构焊接，如飞机制造和化工设备。
三、摩擦焊接1. 摩擦焊接的原理：通过施加外力和旋转运动，在钢板接触面上产生摩擦热，使接触面熔化并形成连接。
2. 摩擦焊接的常见类型：a. 摩擦搅拌焊接：将两个钢板通过摩擦搅拌依次连接，适用于焊接高强度和高塑性材料。
b. 摩擦焊接轧辊：利用旋转摩擦产生的热量，将钢板辊制连接，适用于焊接较厚的钢板。
3. 摩擦焊接的优势和应用领域：无需添加焊条或气体，无焊缝，焊接速度快，适用于铝合金和镁合金等材料。
钢结构的焊接连接
课程辅导材料二钢结构的焊接连接钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。
它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。
缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。
一、焊缝的形式1．角焊缝图 1 直角角焊缝截面图 2 斜角角焊缝截面角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。
两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长h f称为角焊缝的焊脚尺寸，h e＝0.7h f为直角角焊缝的计算厚度。
斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。
2．对接焊缝对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。
焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。
当焊件厚度很小（手工焊6mm ，埋弧焊10mm ）时，可用直边缝。
对于一般厚度（t=10～20mm ）的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。
斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p 有托住熔化金属的作用。
对于较厚的焊件（t ＞20mm ），则采用U 形、K 形和X 形坡口。
对于V 形缝和U 形缝需对焊缝根部进行补焊。
对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。
凡T 形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
图3 对接焊缝的坡口形式3．焊缝质量检验《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。