焊接角焊缝

凹焊缝：两边的焊缝宽度被加宽成凹面，应力集中小，用于受 动荷的结构中可提高疲劳强度，但手工焊费工。
（2）斜角角焊缝
（d）斜锐角焊缝 （e）斜钝角焊缝
d)
e)
（f）斜凹面角焊缝
f)
两焊边夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊
缝。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于α>135°或α<60°斜角角焊缝，除钢管结构外, 不宜用作受力焊缝。
N
N N
（2）端（正面）焊缝
N
a
有效截面上与焊缝长度 A 方向垂直的正应力⊥和 剪应力⊥ 。
正面角焊缝刚度大，破坏 时变形小，强度比侧缝高， 但塑性变形能力比侧缝小， 常呈脆性破坏。
N
A
b
B1
c
B2
⊥ ⊥
N/2
B2
N/2 N/2 N/2
N/2
（3）一般受力的焊缝
V
⊥
f ⊥⊥
N F
作用在T型连接焊缝上 的一般力N，可以分解为平 行于焊缝方向的力V和垂直
B E
D 45°
hf
C
A
hf
图中，
hf—焊脚尺寸， he—焊缝有效厚度。 并有，
he =0.7hf， he—总是450斜面上的最小高度。
直角焊缝：=900
a)
b)
c)
普通焊缝 a
b
平坡焊缝
凹焊缝
普通焊缝：两焊脚尺寸都等于hf ，常用。但应力集中较严重 （材料突变严重）。
平坡焊缝：是在一侧焊脚处将焊缝宽度加宽至1.5hf而成。易焊，应 力集中介于普通焊缝与凹焊缝之间。
有效截面——焊缝两焊脚面交线（aa）与有效厚度he组 成的截面（下图中adda）。
he hf hf
b d
c aபைடு நூலகம்
b
d
hf
c
a
hf
（1）侧焊缝
有效截面上只有与 N 焊缝长度方向平行的剪 应力 。
这些剪应力实际分布
不均。试验表明两头大中
间小。考虑到出现塑性后
应力重分布，规范规定在
焊缝长度范围内按均匀分
布计算。
故侧面焊缝计算长度：
lw 60h f
当实际长度大于以上限值时，计算时超出部分不予考 虑；但当内力沿侧焊缝全长分布时，lw不受此限制.
（2）侧面角焊缝的最小计算长度
对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热严重且 起灭弧坑相距太近，使焊缝不可靠。焊缝越短应力集中 也越严重，故根据经验，规定：
lw 8hf 且 40mm
1、焊角尺寸hf的构造要求 （1）最大焊脚尺寸 ①为了避免焊缝处局部过热，减小焊件的焊接残余应力
和残余变形，除钢管结构除外，hf,max应满足以下要求:
hf
t
hf,max≤1.2t1 式中: t1—较薄焊件厚度。
t1 t1＜t
②对于板件边缘的角焊缝,尚应满足以下要求： 当 t>6mm时，hf,max≤t-(1～2)mm 当 t≤6mm时，hf,max≤t
b / lw ≤1 为避免因焊缝横向收缩引起板件的拱曲太大，要求：
b≤16t（t >12mm）或190mm（t≤12mm） 式中：b为两侧焊缝的距离；
lw为侧焊缝计算长度； t为较薄焊件的厚度。
（2）在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度
的5倍，且不得小于25mm。
t1
t2
f
2h 2h
且
5t1 （t1＜t2） 25mm
我们主要讨论直角焊缝
按角焊缝与外力的关系可分为：
（1）正面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直。 （2）侧面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向平行。 （3）斜焊缝：作用力方向与焊缝方向斜交。
斜焊缝 正面角焊缝
侧面角焊缝 N
侧面角焊缝
统称为围焊缝
角焊缝的构造要求
为了避免因焊脚尺寸过大或过小而引起“烧穿”、 “变脆”等缺陷，以及焊缝长度太长或太短而出现焊缝 受力不均匀等现象，对角焊缝的焊脚尺寸、焊缝长度还 有限制。在计算角焊缝连接时，除满足焊缝的强度条件 外，还必须满足以下构造要求。
z
x
d
c a
y
d
c
a
角焊缝强度条件一般表达式：P43
f f
2
2 f
ffw
（2-12）
• 三、角焊缝连接的计算
1、受轴心力作用时的计算
① 侧焊缝——作用力平行于焊缝长度方向的角焊缝
x
d
lw
c a
f
（3）当焊缝端部在焊件转角处时， 应将焊缝延续绕过转角加焊2hf。避 开起落弧发生在转角处的应力集中。
焊缝绕角2hf
2hf
• 二、角焊缝连接的基本计算公式
1、应力分析
焊缝是一个块体，应力状态复杂，计算时把直角三角形 以外的部分去掉，按有效厚度he确定最危险截面（顺着焊缝 方向的平面），通常称为有效截面。
此规定适合正面角焊缝和侧面角焊缝。
（3）侧面角焊缝的计算长度
lw,min lw lw,max
3、搭接连接的构造要求
N
2hf
2hf
N
l2
Nb
lw
l1
N
钢板拱曲
（1）当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时：
试验结果表明，连接的承载力与b / lw有关。当b / lw＞ 1时，连接承载力随比值增大明显下降，这是由于应力传 递的过分弯折而使构件中应力不均所致，为防止连接强度 过分降低，规范规定：
t1＜t
对T形连接单面角焊缝hf,min应增加1mm;
当t≤4mm时, hf,min=t
（3）设计焊角尺寸hf 应满足
hf ,min hf hf ,max
2、焊缝计算长度的构造要求 （1）侧面角焊缝的最大计算长度
侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均两端 大而中间小。焊缝越长，应力集中越显著。如果焊缝 长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度后，继续加载， 应力会渐趋均匀；但是当焊缝长度超过某一限值后， 可能首先在焊缝两端发生破坏而逐渐向中间发展，最 终导致焊缝破坏。
于的焊缝方向力F。
V产生 ；
F产生f，
f
F helw
f分解为： ⊥和⊥。
有效截面上有：
∥
=
⊥ 、 ⊥ 、 。
N helw
2、 角焊缝的强度
（1）有效截面上的应力状态
前面已经说明：最一般情况（同时有端焊缝，侧焊缝性质的一
般受力焊缝），有效截面上有三个应力、∥ 、 。 —正应力，与焊缝长度方向（x）面外垂直 ∥ —剪应应，与焊缝长度方向（x）面内平行 —剪应力，与焊缝长度方向（x）面内垂直
若另一焊件厚度t1＜t时，还应满足hf,max≤1.2t1
贴边焊缝
t
hf
t1
（2）最小焊脚尺寸
为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬硬组
织，导致母材开裂， hf,min 还应满足以下要求:
hf
t
hf ,min 1.5 t
t1
取整mm数，小数点以后只进不舍。
式中: t——较厚焊件厚度 另外：对埋弧自动焊hf,min可减小1mm;