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文章出處：螺絲百科 網(wǎng)責(zé)任編輯： 法士威精密零件 閱讀量： 發(fā)表時(shí)間：2025-03-07
在各種機(jī)械結(jié)構(gòu)中，螺栓連接和焊接連接是兩種最普遍的連接形式。本文主要通過(guò)螺栓和焊接各項(xiàng)特性來(lái)進(jìn)行的對(duì)比分析，歸納總結(jié)兩種主要連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
吸能盒處螺接及焊接細(xì)節(jié)圖
01 焊 接
焊接分為點(diǎn)焊、弧焊、激光焊接等，本文主要介紹弧焊，弧焊是通過(guò)電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫，從而將焊件連接成為一體。手工電弧焊和自動(dòng)（或半自動(dòng)）埋弧焊是目前應(yīng)用最多的焊縫連接方法。
與螺栓連接相比，焊接結(jié)構(gòu)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：
連接不需鉆孔，截面無(wú)削弱；
不需額外的連接件，構(gòu)造簡(jiǎn)單；
從而焊縫連接可省工省料，得到經(jīng)濟(jì)的效果。
這些可以說(shuō)是它的最大的優(yōu)點(diǎn)。焊接結(jié)構(gòu)的密閉性好、剛度和整體性都較大。此外，有些結(jié)點(diǎn)如鋼管與鋼管的 Y 形和 T 形連接等，除焊縫外是較難采用螺栓連接或其他連接的。
T形連接圖
焊縫連接也存在以下一些不足之處：
受焊接時(shí)的高溫影響；
焊縫易存在各種缺陷。焊縫附近的主體金屬易導(dǎo)致材質(zhì)變脆。因而導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中而使裂紋擴(kuò)大；
由于焊接結(jié)構(gòu)的剛度大，個(gè)別存在的局部裂紋易擴(kuò)展到整體，前面曾提及特別是焊接結(jié)構(gòu)容易發(fā)生低溫冷脆現(xiàn)象，就是這個(gè)原因；
焊接后，由于冷卻時(shí)的不均勻收縮，構(gòu)件內(nèi)將存在焊接殘余應(yīng)力，可使構(gòu)件受荷時(shí)部分截面提前進(jìn)入塑性，降低受壓時(shí)構(gòu)件的穩(wěn)定臨界應(yīng)力；
焊接后，由于不均勻脹縮而使構(gòu)件產(chǎn)生焊接殘余變形，如使原為平面的鋼板發(fā)生凹凸變形等。由于焊縫連接存在以上不足之處，因此設(shè)計(jì)、制造和安裝時(shí)應(yīng)盡量采取措施，避免 或減少其不利影響。
02 螺栓連接
螺栓連接是通過(guò)螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種。
底盤螺接應(yīng)用圖
螺栓的種類
鋼結(jié)構(gòu)連接用的螺栓有普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓兩種。
普通螺栓一般為六角頭螺栓，產(chǎn)品等級(jí)分為 A 、 B 、 C 三級(jí)。對(duì) C 級(jí)螺栓，一般可采用 Q235 鋼，由熱軋圓鋼制成，為粗制螺栓，對(duì)螺栓孔的制作要求也較低，在普通螺栓連接中應(yīng)用最多。
產(chǎn)品等級(jí)為 A 級(jí)和 B 級(jí) 的普通螺栓為精制螺栓，對(duì)螺栓桿和螺栓孔的加工要求都較高。普通螺栓的安裝一般用人工扳手，不要求螺桿中必需有規(guī)定的預(yù)拉力。
鋼結(jié)構(gòu)中用的高強(qiáng)度螺栓，有特定的含義，專指在安裝過(guò)程中使用特制的扳手，能保證螺桿中具有規(guī)定的預(yù)拉力，從而使被連接的板件接觸面上有規(guī)定的預(yù)壓力。
為提高螺桿中應(yīng)有的預(yù)拉力值，此種螺栓必須用高強(qiáng)度鋼制造。前面介紹的普通螺栓中的 A 級(jí)和 B 級(jí)螺栓雖然 也用高強(qiáng)度鋼制造，但仍稱其為普通螺栓。高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)有 8.8 級(jí)和 10 .9 級(jí)兩種。
高強(qiáng)度螺栓由中碳鋼或合金鋼等經(jīng)熱處理（淬火并回火）后制成，強(qiáng)度較高。8.8 級(jí)高強(qiáng)度螺 栓的抗拉強(qiáng)度 fub 不小于 800N / mm2，屈強(qiáng)比為 0.8。10 .9 級(jí)高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度不小于 1000N ／mm2 ，屈強(qiáng)比為 0.9。
螺栓連接的種類
螺栓連接由于安裝省時(shí)省力、所需安裝設(shè)備簡(jiǎn)單、對(duì)施工工人的技能要求不及對(duì)焊工的要求高等優(yōu)點(diǎn)，螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接兩大類。
按受力情況又各分為三種：
抗剪螺栓連接、抗拉螺栓連接和同時(shí)承受剪拉的螺栓連接普通螺栓連接中常用的是粗制螺栓（ C 級(jí)螺栓）連接。其抗剪連接是依靠螺桿受剪和孔壁承壓來(lái)承受荷載。其抗拉連接則依靠沿螺桿軸向受拉來(lái)承受荷載。
粗制螺栓的抗剪連接，一般只用于一些不直接承受動(dòng)力荷載的次要構(gòu)件如支撐、擦條、墻梁、小桁架等的連接，以及不承受動(dòng)力荷載的可拆卸結(jié)構(gòu)的連接和臨時(shí)固定用的連接中。
相反，由于螺栓的抗拉性能較好，因而常用于一些使螺栓受拉的工地安裝結(jié)點(diǎn)連接中。
螺栓連接的的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
螺栓連接的優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡(jiǎn)單、安裝方便，便于拆卸，適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時(shí)性連接。
螺栓連接的缺點(diǎn)：需要在板件上開(kāi)孔和拼裝時(shí)對(duì)孔，增加制造工作量，且對(duì)制造的精度要求較高；螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱，且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板（或角鋼）， 因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。
螺接焊接對(duì)比總結(jié)
受力：鏍接受拉受剪都可以。焊接受拉受剪都可以，但怕撕裂。
拆卸：從可拆卸角度，螺接是可卸連接，焊接不可拆卸
從質(zhì)量保證角度：螺接>焊接，焊接質(zhì)量檢查難度高
改變零件材料性能：焊接是熱連接，對(duì)周邊影響大，殘余應(yīng)力變形高
重量：螺接重量大于焊接
密封性：焊接可以達(dá)到完全氣密水密，螺接很難達(dá)到
開(kāi)孔：螺接需提前開(kāi)孔，焊接不需
空間：螺接安裝需要單側(cè)空間，點(diǎn)焊需要雙側(cè)空間，弧焊需要單側(cè)空間，但安裝后螺栓占用空間大
異種材料：;螺接不受材料影響，焊接對(duì)于異性材料無(wú)法焊接
成本：螺接成本低于焊接（取決于使用量）
強(qiáng)度：螺接大于焊接（焊接后焊接系數(shù)小于1，但不受絕對(duì)的，也受螺栓尺寸及材料等級(jí)等影響）
零件厚度：螺接不受零件厚度影響，點(diǎn)焊厚度要求總厚小于5，弧焊受板厚影響。
03 總 結(jié)
螺接與焊接在連接中都具有舉足輕重的作用，在應(yīng)用中取決于應(yīng)用部位，強(qiáng)度要求、空間限制、成本、功能性需求等。
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