SIMETRIUM .COM k · ⊿5 · GOST 2.312
系列 · 制图与 CAD
ZH|36 种语言
写法
图纸上标注符号 ⊿ 和焊脚尺寸,写在引线的水平折线上:⊿5。引线末端为单边箭头。水平折线上方写正面的焊缝,下方写背面的焊缝。
不要混淆
焊脚 k 是焊缝截面内接三角形的直角边,用量规测量。计算厚度 a 是这个三角形的高:平焊缝为 0.7k。水平折线上写 k,而剪切按 a 计算。
台面上是 T 形接头焊缝的剖面。电弧填满角部,熔池从白色冷却到樱桃红,然后焊脚量规落在焊缝上。下方是即时数值:焊脚 k、计算厚度 a 以及两者之比。
量的档案 · 制图与 CAD · 长度,mm

焊脚尺寸

k,mm · a = βf · k · GOST 2.312 · GOST 5264 · SP 16.13330 · 符号 ⊿

两个 T 形接头焊出同样 5 mm 的焊脚:一个用手工电弧焊,另一个用埋弧自动焊。量规在两者上都显示 5。受载时,第一个沿焊缝最窄的截面剪断——即沿内接三角形的高,3.5 mm。第二个能承受的荷载是它的一倍半:自动焊把焊根熔得更深,计算中取 1.1k 而不是 0.7k。

角焊缝的焊脚是焊缝截面中所能内接的最大等腰直角三角形的直角边。它从外面看得见,在图纸上给定,用量规检验。而焊缝是沿这个三角形从焊根到斜边的高断开的。所以剪切按截面 a × L 计算,其中 a = βf · k,βf 取决于电弧把焊根熔透得多深。

记号k——焊脚,mm,图纸上写 ⊿k · a——焊缝计算厚度
定义内接于角焊缝截面的等腰直角三角形的直角边
抗剪计算τ = F / (βf · k · Lw) ≤ Rwf · γc;E42 焊条 Rwf = 180 MPa
系数 βf手工电弧焊 0.7 · 半自动焊 0.8 · 埋弧自动焊 1.1(SP 16.13330,表 39)
限值kf,min——按较厚构件的厚度;kf,max = 较薄构件的 1.2 t,角钢肢尖处为 0.9 t
典型值3 mm——薄板;5–8——T 形接头和节点板;8——手工电弧焊单道极限;10–20——多道焊缝
前往焊接与拉断 AutoCAD 提示
01 · 定义

量的是直角边,承力的是高

角焊缝填满两个构件之间的角部。在其截面中内接最大的等腰直角三角形,它的直角边就是焊脚 k。凸形焊缝的余高不计入焊脚;凹形焊缝的内接三角形比焊缝两边的宽度小——焊脚比看上去的小。

纵向或横向受力的焊缝,都沿最小截面破坏——即从焊根到斜边的三角形高:0.707k。规范取 a = βf · k。手工电弧焊焊根熔得浅,βf = 0.7。半自动焊为 0.8,埋弧自动焊把焊根熔深几毫米,βf = 1.1——计算厚度比焊脚本身还大。

k——焊脚,mm · a——计算厚度 · βf——熔深系数 · Lw——焊缝长度 · Rwf——焊缝金属强度设计值
互动 · 多大的焊脚扛得住

每厘米焊缝 5 kN

每一行是系列中的一种焊脚。长条是每厘米长度承受 5 kN 的焊缝中的剪应力 τ。竖线是 Rwf = 180 MPa。蓝色焊缝扛得住,红色焊缝沿截面 a 剪断。

焊接方法

互动 · 电弧、剖切、量规与拉断

五种接头,三种方法,一个焊脚

主要操作是“开始焊接”按钮。焊枪走过焊缝:电弧、火花、炽热的熔池,冷却到出现回火色。然后把焊缝剖开并腐蚀——截面上可见焊脚、焊根熔深和计算厚度 a。量规检验焊脚,拉力试验机拉伸构件,直到焊缝沿截面 a 剪断,或承受住设计荷载。场景下方可选择接头——T 形接头、搭接接头、角钢与节点板、管子与法兰或托架加劲肋——以及设计焊脚、焊接方法和焊缝外形。滑块可前后拖动试验过程。

左:控制台——焊脚、计算厚度、焊缝长度、荷载、τ右:高温计、a 对比 k、拉力试验机
主要操作
拖动0.0 s
接头
设计焊脚
焊接方法
焊缝外形
焊脚
—
—
计算厚度
—
—
剪应力
—
—
焊缝
—
—

—

应力对比焊脚
τ,MPa,所选接头,k 从 2 到 12 mm
三条曲线——三种焊接方法,粗线为所选方法。水平线——Rwf = 180 MPa。曲线在其下方处,焊脚足够。
所需焊脚
五种接头按强度计算,mm
柱——按强度的焊脚,白色刻线——按厚度的 kf,min,红色刻线——kf,max。虚线——所选焊脚。
焊缝随时间变化
截面温度与受载应力
橙线——电弧经过截面时温度可达 1550 °C。蓝线——受载时的 τ / Rwf;断开处——焊缝剪断。
02 · 换算
焊脚尺寸

手工电弧焊速算:Rwf = 180 MPa 时,焊脚为 k 的焊缝每厘米约承受 1.26k kN。⊿5——6.3 kN/cm,⊿8——10 kN/cm。

计算焊缝长度比实际长度少取 1 cm:焊缝两端未焊透。短于 4k 或 40 mm 的焊缝不计入计算。

ka = 0.7kq, kN/cm其中
03 · 数量级
焊脚从 0.3 到 30 mm,对数刻度

04 · 测量仪器
UShS-3 · 焊脚 0–14 mm
UShS 焊缝检验尺
把通用检验尺放在构件上,将滑尺推到焊缝边缘。从刻度上读出焊脚、余高和坡口角度。分度值——1 mm。
358KSh 套规 · 每种焊脚一个 45° 缺口
焊脚规
一组扇形钢片,缺口分别对应 3、4、5、6、8 mm。把钢片放进角部:若缺口斜边贴住焊缝,焊脚不小于公称值;若有间隙——是焊脚偏小的凹形焊缝。
10 % HNO₃ 腐蚀 · 放大镜 ×5
宏观金相
计算厚度和焊根熔深从外面看不见。要在腐蚀后的横截面上测量:焊缝金属变暗,可见柱状晶和熔合线。
激光线 · 轮廓 0.05 mm
激光轮廓仪
在机器人生产线上,焊脚是在线测量的:激光线投在焊缝上,相机读取轮廓,逐毫米计算焊脚、凹度和咬边。
05 · 书写规则
正确
GOST 5264-80-T3-⊿5 写在带单边箭头的引线水平折线上
水平折线上方——正面焊缝,下方——背面焊缝
引线折弯处的 ○——沿封闭线的焊缝,如管子与法兰
焊脚不小于按厚度的 kf,min,不大于较薄构件的 1.2 t
按 a = βf·k 计算,并另按熔合线计算
错误
“焊缝 5 mm”不加符号 ⊿——分不清是焊脚还是高度
a = k:剪切按高度计算,而不是按焊脚
厚 6 的角钢肢尖处用焊脚 8——边缘会熔塌
把两边宽 5 mm 的凹形焊缝当作 ⊿5
把凸形焊缝的余高计入强度
系列 · 制图与 CAD
每页配套的案头提示
AutoCAD · 图纸上的焊缝
命令:
焊脚尺寸GOST 2.312 · SP 16.13330
阶段
k
比例
У
⊿5
5:1
SIMETRIUM · “制图与 CAD”系列水平折线上是焊脚,计算中用 βf·k
06 · 相邻单位
07 · 历史部分
kaa = k · cos 45°
内接三角形
计量学札记

焊脚从外面测量,精度约半毫米:分度值 1 mm 的检验尺,按毫米分档的钢片套规。对 ⊿3 这是尺寸的 15 %,对 ⊿10 是 5 %。所以小焊脚要留余量,GOST 5264 规定焊脚公差为正 1–2 mm,不允许负偏差。

计算厚度从外面根本无法测量:它取决于焊根熔深,只有剖开才能看到。规范把它计入各焊接方法的系数 βf,而在产品上检验的是焊脚和焊缝形状。两边宽 5 mm 的凹形焊缝,焊脚可能只有 4.3——用量规一查就判不合格。

手工半自动埋弧0.70.81.1
系数 βf
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基础 · 7 个单位

国际单位制的七个基本单位

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