工程机械结构件焊接坡口设置与焊缝断裂原因分析

（1）焊缝内存在夹杂物

结构件焊缝内若存在夹杂物，当交变应力和扭转力矩大于焊缝疲劳极限时，焊缝会出现滑移带，并首先在夹杂物与母体的交界处脱开，形成微裂纹，同时产生新的应力集中。随着交变应力和扭转次数的增加，滑移带变宽、开裂并形成裂纹。裂纹发展到一定程度，焊缝就会产生断裂。焊缝断裂处一般发生在交变应力和扭转力矩zui大的部位。

（2）结构件扭转翘曲作用

非圆截面结构件发生扭转时，其表面上的横向周线将变成曲线并发生翘曲。此时其截面周边上各点处剪应力的方向与周边相切，zui大剪应力τ ma x发生在长边中部（即长边中部焊缝容易出现疲劳裂纹和断裂），而截面4个顶点处的剪应力均为零，如图3所示。但是当截面是空腹结构时，在同样材质前提下，壁薄一侧焊缝更容易产生疲劳裂纹和断裂。

（3）焊接工艺存在问题

在箱形结构件截面面积足够大的条件下，若经常发生焊缝断裂现象，其主要原因是焊接质量不良。结构件焊接质量主要表现在外观质量和强度质量2个方面。外观质量通过严格要求容易控制，而强度质量必须由合理的焊接工艺来保证。在焊接工艺方面，引起焊缝断裂的原因有2点：一是坡口型式不合理，二是焊接参数不合理。二者都会造成焊缝熔深不够。

焊接结构

骨架结构

这类结构外形如同人体骨架，多用于起重运输机械，通常承受动载荷，故而要求它具有zui小的重量和较大的刚度，船体骨架、客车棚架及汽车车厢和驾驶室等均属此类结构。骨架和格架结构的原材料多为各种型钢，有时将两类结构统称为格架桁架结构。

如何防止铝合金在焊接的时候膨胀、变形

熔化状态的铝合金在凝固结晶过程中，其体积大约减少6%,在此过程中所产生的收缩应力可能会导致焊接接头的变形。焊接输入的热量会使临近焊接区域的金属膨胀，热源离开时，金属冷却产生收缩，加上熔化的金属在冷却过程中的收缩，可使焊接处产生拉应力，增加了裂纹的敏感性。焊接结构件在冷却过程中受到过度限制也可导致焊接裂纹产生。焊接坡口的形状和焊缝数量是影响变形量的主要因素，双面对接焊的变形量通常比多焊道V型坡口焊的变形量要小得多。焊接速度也是控制变形的决定因素，焊接速度较低时热输入量多会导致更大的膨胀，并且在冷却的过程中收缩也较大。热输入量不充足会导致焊缝熔化不良，产生未焊透和未熔合等缺陷。焊前预热可降低产品的变形程度和产生裂纹的倾向，并能提高焊接速度。