本标准规定了锅炉角焊缝强度计算方法。本标准适用于额定蒸汽压力大于2.5MPa固定式蒸汽锅炉锅筒、集箱和管道上各种管接头连接焊缝和焊接到锅炉受压元件上受力构件的连接焊缝以及制造、安装与运输过程中所受力构件的连接焊缝。 JB/T 6734-1993 锅炉角焊缝强度计算方法 JB/T6734-1993 标准下载解压密码：www.bzxz.net

锅炉角焊缝强度计算方法
JB/T6734-—1993
主题内容与适用范围
中华人民共和国机械行业标准
锅炉角焊缝强度计算方法
本标准规定了锅炉角焊缝强度计算方法JB/T67341993
本标准适用于额定蒸汽压力大于2.5MPa固定式蒸汽锅炉锅简、集箱和管道上各种管接头连接焊缝和焊接到锅炉受压元件上受力构件的连接焊缝以及在制造、安装与运输过程中所用受力构件的连接焊缝。
名词术语及符号说明
名词术语
对接接头
两焊件端面相对平行的接头、
2.1.2角接接头
两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头2.1.3T形接头
一焊件之端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头：2.1.4搭接接头
两焊件部分重尧构成的接头。
圆钢连接接头
两圆形焊件表面连接或一圆形焊件与一非圆形焊件连接的接头。对接焊缝
在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件表面间焊接的焊缝。2.1.7角焊缝
沿两直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝。2.1.8正面角焊缝
焊缝轴线与焊件受力方向相垂直的角焊缝、见图2-12.1.9
侧面角焊缝
焊缝轴线与焊件受力方向相平行的角焊缝，见图2-2、2.1.10
纵向焊缝
沿焊件长度方向分布的焊缝。
横向焊缝
垂直于焊件长度方向的焊缝。
机械工业部1993-08-21批准
1993-10-01实施
环形焊缝
沿简形焊件分布的头尾相接的封闭焊缝。图2-1
正面角焊缝
承载焊缝
焊件上用作承受荷载的焊缝、
2.1.14非承载焊缝
图2-2
侧面角焊缝
焊件上不直接承受荷载，只起连接作用的焊缝，习惯上称联系焊缝。2.1.15
坡口深度
焊件开坡口时，焊件端部沿焊件厚度方向加工掉的尺寸。2.1.16
焊脚尺寸
在角焊缝横截面中画出的最大直角三角形中直角边的长度。2.1.17焊缝计算厚度
设计焊缝时使用的焊缝厚度。
2.1.18焊缝计算长度
计算焊缝强度时使用的焊缝长度。封闭焊缝的计算长度取实际长度：不封闭焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm2.1.19焊缝计算厚度截面积
焊缝计算厚度与焊缝计算长度的乘积。2.1.20全焊透型焊缝
焊缝在其连接部位的全厚度上，用熔数金属充分连接，无未焊透的部位，见图2-3。必要时，全焊透型焊缝可用角焊缝进行加强。2.1.21部分焊透型焊缝
焊件在其连接部位的部分厚度上用熔金属连接，尚有未焊透的部位、见图2-4。必要时，部分焊透焊缝可用角焊缝进行加强。2.2符号说明
焊缝计算厚度，mm；
A一焊缝计算厚度截面积，mm2：b-耳板宽度，mm；
h—搭接焊横向焊缝长度，mm；
b2-搭接焊纵向焊接长度、圆钢与钢板连接焊焊缝长度，mm；b3、ba—弯头耳板尺寸，mm;
B、B，、BzT形接头焊缝长度，mm；1963
图2-3
全焊透型焊缝
图2.4部分焊透型焊链
-横向耳板与集箱及耳板与弯头连接焊缝圆弧部分的弦长，mm：d-—管接头装配前简体上的开孔直径、mm：do管接头外径，mm；
d管接头内径，mn:
d，、d2-大、小圆钢直径，mm
D)—简体内径，mm；
一耳板与弯头连接焊缝直段部分的长度，mm；f——管接头、T形接头坡口深度，mm；F集中力，N：
Fx、F、F-
r、y、方向上的集中力，N；
h——耳板孔中心沿耳板高度方向到连接焊缝的距离，mm;hl、h2—耳板孔中心沿耳板高度方向至连接焊缝的最大和最小距离，mm:H—-对接接头坡口深度，mm；
一壳体常数，1/mm；
K一等脚角焊缝的焊脚尺寸，mm；Kl、K2—-不等脚角焊缝的焊脚尺寸，mm：I,—焊缝计算长度，mm；
M力矩，Nm
Ma端盖与筒体连接处单位圆周长度的弯矩、N·m/m；M、M、M一绕.r、y、轴旋转的力矩，Nm;1964
N—端盖与筒体连接处单位圆周长度的纵向力，N/m；P——计算压力，MPa；
Q-端盖与筒体连接处单位圆周长度的横向力，N/m;Ro-—简体的外半径，弯头外圆弧曲率半径，mm：Rm—简体平均半径，mm；
s—-锅简起吊耳板孔中心至锅筒重心的纵向距离，mm；t-—筒体有效壁厚，mm;
t，无孔筒体理论计算壁厚，mm；tn——管接头壁厚，mm；
W-焊缝的抗弯截面系数，mm；
Wx、W、焊缝对.r、y轴的抗弯截面系数，mmWk—焊缝的抗扭截面系数，mm；简体开孔有效加强宽度，mm；
α一对接接头V形坡口的坡口角度，度：β—焊缝计算厚度截面与焊脚尺寸K2的夹角。度；一-力的作用方向与耳板高度方向的夹角，反时针方向为正，度；—板件厚度，mm;
31、32—较厚和较薄板件的厚度，mm;△---钢板厚度方向未焊尺寸，mm;e两圆钢公切线至连接焊缝表面的距离，mm；7——许用应力修正系数；
9一一耳板连接焊缝圆弧部分所对阅心角的二分之一，度；—泊松比：
a—-正应力，N/mm2；
a1—垂直于焊缝计算厚度截面的正应力，N/mm2；SF—集中力所引起的正应力，N/mm2；Om
一弯矩所引【起的正应力，N/mm?；均布弯矩所引起的正应力，N/mm2；OMu
0Q——横向均布力所引起的正应力，N/mm2；CN—纵向均布力所引起的正应力，N/mm2；0—按第三强度理论计算的当量应力，N/mm；焊件在室温下的届服点，N/mm2；[。】一一焊件在计算温度下的许用应力，按相应的强度计算标准规定选用，N/mm2；t切应力，N/mm；
ti——在焊缝计算厚度截面内且垂直于焊缝走向的切应力，N/mm2；t2——在焊缝计算厚度截面内且平行于焊缝走向的切应力，N/mm2；F—集中力所引起的切应力，N/mm2；TM—力矩所引起的切应力、N/mm；1965
TMu—一均布弯矩所引起的切应力、N/mm；TQ—横向均布力所引起的切应力，N/mm2；TN———纵向均布力所引起的切应力，N/mm2；一耳板焊缝端点连线与耳板横截面的夹角，度；围一一弯头直段两端点与弯头外圆弧曲率中心连线的夹角，度。3技术要求
3.1工艺要求
焊接材料的强度不得低于焊件的较低强度3.1.1
焊接及焊接工艺评定应符合有关标准的规定。按本标准计算的角接接头，两焊脚边的夹角应不小于60\和不大于120°3.1.3
3.2结构要求
3.2.1角焊缝的焊脚尺寸应符合下列要求：对于板件，当与焊脚接触的焊件厚度大于7mm时、其焊脚尺寸不得小于1.5/a.
3为与焊脚接触的焊件厚度。当焊接工艺有保证时，可不受此限。当与焊脚接触的焊件厚度不大于7mm时，其焊脚尺寸不得小于与焊脚接触的焊件厚度和4mm的较小值。
b.对于管接头，角焊缝的最小焊脚尺寸不得小于管接头的壁厚和6mm的较小值e．加强板与简体的外角焊缝焊脚尺寸不得小于较薄焊件厚度的0.7倍，与管接头的外角焊缝焊脚尺寸不得小于较薄焊件的厚度与6mm的较小值。d．对于板件，角焊缝的焊脚尺寸不宜大于与焊脚接触焊件厚度的1.2倍。对于管接头角焊缝的焊脚尺寸不宜大于管接头壁厚的2倍。3.2.2侧面或正面角焊缝的计算长度不得小于两焊脚尺寸平均值的8倍和40mm3.2.3侧面角焊缝的计算长度不应大于两焊脚尺寸平均值的60倍。若大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角焊缝全长分布，其计算长度不受此限3.2.4当板件的端部仅采用两侧面角焊缝连接时（图3-1）.每条侧面角焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间距离b；同时当32大于12mm时，6，不宜大于1692：当82不大于12mm时，b，不宜大于200mm
3.2.5杆件与节点板的连接焊缝一般宜采用两面侧焊，或其他不封闭焊缝。所有焊缝的转角处必须连续施焊。
3.2.6在搭接连接中，搭接焊缝长度不得小于较薄焊件厚度的5倍，且不小于25mm。3.2.7圆钢与圆钢、圆钢与钢板间的焊缝计算厚度，不应小于0.2倍圆钢直径（当焊接两圆钢直径不同时，取平均直径），且不小于3mm，并不大于1.2倍钢板厚度，焊缝计算长度不应小于20mm。
3.2.8受压元件上的支承耳板焊缝，当耳板厚度不大于12mm时，可采用无坡口的角焊缝；当耳板厚度大于12mm时，必须开坡口。3.2.9受力耳板与壁厚不小于100mm的受压元件焊接时，应采取措施，以防止母材的层状撕裂。
4计算原则
4.1基本假定
图3-1两侧面角焊缝连接尺寸示意图本标准不考虑残余应力、应力集中、疲劳和端变的影响。焊接接头的强度按作用在焊缝计算厚度截面上的应力进行验算。集中力、均布力在焊缝计算厚度截面上所产生的应力按平均分布计算。力矩在焊缝计算厚度截面上所产生的应力，根据不同的情况按线性分布（图4-1（a））或按平均分布(图4-1（b)）计算。
图4-1焊缝计算截面上应力分布示意图焊缝尺寸
常用焊缝的计算厚度及焊缝尺寸参数按表4-1计算。(6)
管接头焊缝的走向假定为圆形。焊缝的计算厚度取肩部和腹部两处数值的平均值腹部焊缝的计算厚度根据表4-1序号9计算。表4-1
焊缝计算障度
焊缝尺寸参数
焊缝计算厚度
2-V+庭
a = (k+ f)sin3
焊瞳尺寸参数
sinp = -
cosp s
简体腹部焊缝K的计算
表（2）
为简体上履部的焊脚尺寸
部分焊遂对接接头V形坡口
部分焊透对接接头U形坡「
荷载计算
焊缝计算厚度
同序号7；
当>时,
同序号8。
当。60时，
当<60\时，
焊缝尺寸参数
当≤V时，
同序号7；
当>/k时，
同序号8。
本标准所考虑的荷载有：重力、内压力、安全阀反冲力、风力、以及由面积补强原4.3.1
理所导出的当量力。
4.3.2焊缝所承受的重力荷载、风荷载通过系统的静力分析确定。无条件进行系统的静力分析时，可根据经验进行估算。4.4强度准则
4.4.1强度计算准则采用第三强度理论。当量应力。。按下式计算：
=+4(+）
根据各个力的分量算出的同名应力分量应按代数值相加。为简化计算，同名应力分最也可保守地按绝对值相加。
4.4.3计算应力分量的符号按下列规则确定正应力：与保留部分焊缝计算厚度截面的外法线一致者为正，称为拉应力；反之为负，称为压应力。
切应力：与坐标轴的方向一致者为正，反之为负。另外，以保留部分焊缝计算厚度截面为准，切应力的方向与焊继计算厚度截面外法线顺时针旋转方向一致者为正，反之为负。4.4.4角接接头焊缝不论其焊缝形式如何，其强度一律按下列公式验算：a,≤0.74[o]/m
1g1≤0.74g]
式中n值：Www.bzxZ.net
当标准值c==240N/mm2时，刀=0.7；当标准值s=36.3N/mm2时、n=0.85；其他情况按下式确定：
7=0.00122g,+0.4073
4.4.5全焊透型对接接头的焊缝，其强度计算方法与焊件的计算方法相同，当焊缝不能保证与焊件等强度时、则应考虑小于1的焊缝减弱系数。部分焊透型的对接接头的焊缝应作为角接接头焊缝计算，4.4.6插人式管接头的全焊透型焊缝（图4-2）．当t。不大于号时，不需要加强角焊缝也不需要进行焊缝的强度计算，当大干号时，在采用双面坡口焊。且双面具有对称的加租8mm的较大值：在采用单面坡i强角焊缝的情况下，加强角焊缝的焊脚尺寸不小于3.6
焊，且只有一面具有加强角焊缝的情况下，加强角焊缝的焊脚尺寸不小于一和8mm的较8
大值，可不进行强度计算。
图4-2插人式管接头全焊透焊缝
4.4.7鞍座式管接头的全焊透型焊缝（图4-3），其加强角焊缝，简体上的焊脚尺寸K，不小于0.61.、管接头上的焊脚尺寸K，不小于1.21s；可不进行强度计算。5
管接头连接焊缝
5.1荷载分析
管接头焊缝所承受的总荷载如图5-1所示：5.1.2
按面积补强原理导出的当量力、由全部焊缝计算厚度截面积承受时、用下式确定：F=2[dt.-(X-d)(t-t)Jo)
X取2d，和d，+2（t+t,）中的较大值，对于孔桥，不得大于两开孔中心之间的距离。当F为负值时：取F=0。
式中：
t,=2[a-p
由（5-1）式算得的数值按5.1.5与其他外力进行组合。
图4-3
蔽座式管接头全焊透焊缝
图5-1
管接头焊缝所承受的总
荷载示意图
在内压力作用下管接头对焊缝的作用力按下列公式确定：鞍座式管接头：
插人式管接头：
Fa = Px(do-2)2
由管道系统作用于焊缝上的机械力分量在求荷载分量为：Fx、Fy、F，、Mx、5.1.4
M、、M在求荷载分量时可利用下列公式进行垒标变换：Fx = Fcos(t,ro) + Fcos(rye) + Fcos(,2u)F,= Fyocos(y,ro)+Focos(y,ye)+Fmcos(y,zo)F, = Fcos(2,r) + Fcos(,yo) + Facos(2,20)Mx= Mxocos(r,r)+ Myocos(r,y)+Mwcos(r,z)M,=Mxocas(y,T)+Mucosy,ye)+Mucos(y,ze)M,=Mxpcos(z,t。)+Mocos(z,yu)+Mcos(,ze)(5-5)
(5-10)
式中：括号代表夹角，Fu、Fso、Fz、Mxo、Myo、Mz分别为r。、y。、r。轴的力的分量。5.1.5
根据下列两种作用力系分别进行焊缝的强度验算：a.
F,F=F+Fyl,F,=Fa+F2,Mx,My.Mz
(5-11)
b.Fx,F=Fl,F,=F+Fz+Fz+M,My,Mz(5-12)
其中，在（5-11）式中，取F与F的方向相同，在（5-12）式中，取F与Fa+Fz的方向相同。
F、Fy，F，Mx，My，M,与图5-1方向-致者为正。1971
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