什么是焊接结构?

[拼音]：hanjie jiegou

[外文]：welded structure

用焊接方法制造的部件或构件。焊接结构广泛应用于起重机、铁路车辆、汽车、桥梁、船舶、建筑、锅炉、高压管道和容器等。焊接结构虽较铆接结构出现晚，但发展迅速，已基本上代替了铆接结构。大跨度铁路桥梁多采用栓焊结构。构件先用钢板在工厂焊成，在工地上将组装构件用高强度螺栓通过节点板连接成为整体钢桥。在重型机械制造中，常采用铸-焊或锻-焊结构。铸件或锻件分段制造，然后焊接成为整体结构，这样既可降低单个铸件或锻件的重量，又可保留铸件或锻件的特点。

与铆接结构比较，焊接结构在设计上比较灵活，不受板厚限制，密封性好，没有钉孔削弱结构强度，连接时不用辅助板材，便于自动化施工，因而具有重量轻、工时少等优点。与铸造或锻造结构比较，焊接结构可以大大减轻重量，便于设计出轻型结构和薄壁结构。在同一焊接结构中可以根据各个部位的使用要求，在不同部位采用不同钢材，因而能发挥各类钢材的特点。焊接结构还有加工余量小、加工周期短、成本低等优点。它的重量约为同类铸造结构或锻造结构的20～45％。

正确的结构设计和制造安装是保证焊接结构安全使用的必要条件。首先，选用钢材应注意工艺上和经济上的合理性。对于承受振动载荷和在低温下工作的结构，要选用韧性好、缺口敏感性低的钢材，必要时进行焊接性试验。设计时的要点是：避免焊缝过于集中和接近；采用的焊缝布置方案应具有最小的焊接残余应力和最小的焊接变形；避免采用刚性拘束过大的焊缝；焊缝位置应便于施焊和便于自动化焊接；焊缝尺寸应尽可能小；承受动载的结构要注意焊缝外形的平缓过渡，在拉应力区不要随意焊接其他附件；在结构外型上避免轮廓线的不连续、截面尺寸的急剧改变和带有缺口等。

焊接结构的抗疲劳和脆断问题也很重要。焊接接头的疲劳强度设计已渐趋完善，通过各种受力条件下的实验，已能得出相应的设计参数。对于低温脆断设计，已能应用断裂力学分析理论解决一些问题，但尚有待进一步完善。

在制造焊接结构时，应采用与钢材性能相匹配的焊接材料，选用合适的焊接方法和工艺，焊后应严格检验焊接质量。在焊接接头的各种缺陷中，以焊接裂纹对焊接接头的强度影响最大，其次是咬边和未焊透的影响。气孔的影响较小。各种焊接缺陷都会不同程度地降低焊接接头的疲劳强度和冲击韧性，因此超过允许尺寸的缺陷都必须消除。降低或消除焊接残余应力能提高焊接结构的低温抗脆断能力。通常，采用锤击焊缝、水压试验和焊后正火处理或回火处理等措施，也能提高焊接接头的疲劳强度。

参考书目

田锡唐主编：《焊接结构》，机械工业出版社，北京，1982。