一般金属结构件的连接方式有哪些?

作者&投稿:乔龚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
钢结构的连接方法有哪几种?~

1.焊接连接
焊接是通过电弧产生的热量,使焊条和焊件局部熔化,冷却后凝结成焊缝,从而将焊件连接成一个整体。本实用新型的优点是:可以直接连接任何形式的构件,不需要削弱构件的截面,材料经济,结构简单,制造加工方便,连接刚性高,密封性能好,可以实现自动化操作,生产效率高。其缺点是:焊接高温在焊缝附近的钢材中形成热影响区,导致局部材料脆化。在焊接过程中,试样材料受到不均匀的高温和冷却,导致结构产生焊接残余应力和变形,对结构的承载能力、刚度和使用性能产生一定的影响。此外,由于焊接钢结构的刚度较高,一旦出现局部裂缝,很容易向整体蔓延,尤其是在低温条件下。而且焊接的塑性和韧性较差,可能导致喷砂时产生缺陷,从而降低疲劳强度。
2、柳钉连接
铆钉连接是指将一端带有预制钉头的铆钉插入被连接构件的钉孔中,用铆枪或铆接机将另一端压入封闭的钉头中,使连接件被铆钉夹紧,形成牢固的连接。铆钉连接具有传力可靠、塑性和韧性好、易于质量检验和保证的特点,可用于承受动荷载的重型结构。但其结构复杂,钢材和人工昂贵,工作条件差,成本高,目前很少使用。
3.螺栓连接
螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。螺栓连接的优点是:施工工艺简单,安装方便,特别适合现场安装连接。其缺点是:由于构件的截面因开孔而稍有削弱,连接的板材需要相互搭接或设置拼接件等其他连接件。因此,它比焊接使用更多的材料。另外,螺栓连接需要在板材上打孔,增加了工作空间。

是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。

厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。

采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。

角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。

在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。

未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。

另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。

(塑料)焊接 采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。

(一)焊接

1、建筑工程中钢结构常用的焊接方法:按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。

2、根据焊接接头的连接部位,可以将熔化焊接头分为:对接接头、角接接头、T形及十字接头、搭接接头和塞焊接头等。

3、在焊接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施,尽可能把焊接应力和焊接变形控制到最小。必要时,应取合理措施消除焊接残余应力和变形。

(二)螺栓连接

钢结构中使用的连接螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。

(1)普通螺栓:

1、常用的普通螺栓有六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓等;

2、制孔可采用钻孔、冲孔、铣孔、饺孔、性孔和惚孔等方法,对直径较大或长形孔也可采用气割制孔严禁气割扩孔。 钻孔、冲孔为一次制孔〔其中,冲孔的板厚应不大于12mm)。

连接件进场验收

钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓(机械性和化学试剂型)、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件,其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。



铆接和焊接。

建筑工程中钢结构常用的焊接方法:按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。根据焊接接头的连接部位,可以将熔化焊接头分为对接接头、角接接头、T形及十字接头、搭接接头和塞焊接头等。

在焊接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施,尽可能把焊接应力和焊接变形控制到最小。必要时应取合理措施消除焊接残余应力和变形。

扩展资料:

注意事项:

焊接过程中应严格按照焊接工艺指导书规定的工艺参数和焊接顺序进行施焊。

对接接头、T型接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及组合焊缝应在焊缝的两端设置引弧和引出板,其材料和坡口形式应与焊件相同。

引弧和引出的焊缝长度:埋弧焊应大于50mm,手弧焊及气体保护焊应大于20mm。焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。

参考资料来源:百度百科-结构件

参考资料来源:百度百科-钢结构连接



一般金属结构件的连接方式有哪些?
答:有铆接和焊接。

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