第四章焊接结构工艺性审查
为了提高设计产品的工艺性，工厂应对所有新设计的产品和改进设计的产品以及外来产品图样，在首次生产前均需进行结构工艺性审查。

本章主要介绍结构工艺性审查的目的、步骤、内容及结构工艺性分析。

第一节焊接结构工艺性审查的目的与步骤
一、结构工艺性审查概念及审查的目的
焊接结构的工艺性，是指所设计的焊接结构在具体的生产条件下能否经济地制造出来并采用最有效的工艺方法的可靠性。

焊接结构工艺性审查，是在满足产品设计使用要求的前提下分析其结构形式能否适应具体的生产工艺。

焊接结构是否经济合理，还与该产品的生产批量及生产厂家的设备条件有关。

如图4-2所示的三种管子弯头结构形式，每种形式的工艺性都只是适应一定的生产条件。

可见，审查焊接结构的工艺性主要目的是：
保证产品结构设计的合理性，工艺的可行性，结构使用的可靠性和经济性。

二、焊接结构工艺性审查的步骤
1．产品结构图审查
对图样的基本要求：绘制的焊接结构图样，应符合机械制图国家标准中的有关规定。

图样应当齐全，除焊接结构的装配图外，还应有必要的部件图和零件图。

由于焊接结构一般都比较大，结构复杂，所以图样应选用适当的比例，也可在同一图中采用不同的比例绘出。

当产品结构较简单时，可在装配图上直接把零件的尺寸标注出来。

图样上的技术要求应该齐全合理，若不能用图形、符号表示时，应在技术要求中加以说明。

2．产品结构技术要求审查
焊接结构的技术要求，一般包括使用要求和工艺要求。

使用要求：是指结构的强度、刚度、耐久性，以及在环境介质和温度的相对条件下的几何尺寸与力学性能、物理性能、致密性要求等；
工艺要求：是指组成产品结构材料的焊接性及结构合理性、生产的方便性和经济性。

第二节焊接结构工艺性审查的内容
一、从满足焊接结构强度的可行性分析结构的合理性
1．从焊接接头的强度分析
以4-4所示的铆接改为焊接结构为例，说明把铆接接头换成焊接接头，应根据接头承载状态及焊接生产特点，在保证强度和使用寿命的条件下选择合理的接头形式。

还有的焊接结构是从铸件或锻硬度件改变的，不能盲目参照原有的结构形式，而应有焊接结构本身的独特结构形式，从壁厚、内部构造、加强筋的分布等都将发生改变。

2．从焊接结构的接头形式分析
焊接结构的接头形式中对接接头较理想，其受力均匀，应力集中小。

对接接头焊缝的布置合理与否对结构的强度也有较大影响。

3．从焊接结构工作环境分析
当焊接结构在腐蚀介质中工作时应力求采用对接焊，焊缝焊透，同时要避免接缝隙形成尖角和结构死区，以便流体介质排放与清洗，防止底部沉积。

另外，在焊缝接近非介质接触面时，应选用合理焊接方法和相应的焊接参数，并保证壁厚，避免热影响区的影响。

如图4-6所示。

二、从焊接变形与应力分析焊接结构的合理性
1．从减小焊接变形分析
（1）尽可能减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属
（2）合理安排焊缝
（3）合理划分焊接结构装配顺序
2．从减少焊接结构残余应力分析
（1）尽量避免焊缝过于集中
（2）尽量避免构件几何不连续性
（3）焊缝位置应远离加工位置和工作受力部位
三、从焊接结构的生产工艺分析结构的合理性
1．从保证接头的可焊到性分析
如图4-9所示，焊条电弧焊可焊到性比较；
如图4-10所示，电阻焊可焊到性比较。

2．从保证接头的可探伤性分析
图4-11所示，射线探伤可探到性比较
3．从保证材料焊接性良好获得高质量焊缝分析
在结构选材时，首先应满足结构工作条件和使用性能的需要，在保证第一个需要的前提下，优先考虑的是材料的焊接性，再考虑材料的强度。

四、从焊接结生产的经济性分析结构的合理性
1．提高材料利用率
一般来说，零件的形状越简单，材料的利用率就越高。

2．减少焊接辅助时间
（1）尽量取消多余加工
（2）减少焊接量
（3）减少调整量
（4）尽量利用型钢和标准件
3．采用先进焊接技术
当产品批量大，数量多的时候，应该考虑制造过程的机械化和自动化。

原则上应减少零件的数量，减少短焊缝，增中长焊缝，尽量便焊缝排列规则和采用同一种接头形式。

第三节焊接结构件工艺性审查实例
一、轮的结构工艺性审查
1．轮的工作特点
轮在工作时可能受到下列作用力：
1）轮自身转动时产生的离心力。

2）由传动轴传来的转动力矩或由外界作用的圆周力。

3）由于工作部分结构形状和所处的工作条件不同而引起的轴向力和径向力。

4）由于各种原因引起的振动和冲击力。

2．轮体的结构
①轮缘②辐板③轮毂
3．焊接齿轮结构分析
通过分析可知：轮的结构应做到整体结构匀称和紧凑，使焊缝相对于转动轴线均匀对称，保证机械平衡；同时要合理使用金属材料和注意材料的焊接性；轮结构接头形式及辐板的布置应尽量减少焊缝集中，并在应力集中部位采用大圆角过渡，以防止产生焊接变形。

另外，结构形式也不必局限于传统件结构，应发挥焊接工艺的特长，巧妙组合各构件，从而达到事半功倍的效果。

二、型钢桁架的结构工艺性审查
1．桁架的技术参数
2．型钢桁架节点结构分析
要使型钢桁架节点结构合理，必须要做到以下几点：
1）杆件截面的重心应与桁架的轴线重合，在节点处各杆应汇交于一点。

2）桁架杆件宜直节或斜切，不可尖角切割。

3）在铆接结构中桁架的节点必需采用节点板；焊接桁架可有可无节点板，当采用节点板时其尺寸不宜太大，形状应尽可能简单。

4）角钢桁架弦杆为变截面时，应将接头设在节点处。

为便于拼接，可使拼接处两侧角钢肢背平齐。

三、重型汽车桥壳的结构工艺性审查
1．从强度方面分析
（1）材料的选择
（2）焊缝接头形式
（3）加强筋的设置
2．从焊接应力与变形分析
3．从生产工艺分析。