螺紋鏈接與焊接對比分析

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。本文主要通過螺栓和焊接各項特性來進(jìn)行的對比分析，歸納總結(jié)兩種主要連接方式的優(yōu)缺點。

吸能盒處螺接及焊接細(xì)節(jié)圖

01 焊接

焊接分為點焊、弧焊、激光焊接等，本文主要介紹弧焊，弧焊是通過電弧產(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（或半自動）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：

連接不需鉆孔，截面無削弱；
不需額外的連接件，構(gòu)造簡單；
從而焊縫連接可省工省料，得到經(jīng)濟(jì)的效果。

這些可以說是它的最大的優(yōu)點。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，就是這個原因；
焊接后，由于冷卻時的不均勻收縮，構(gòu)件內(nèi)將存在焊接殘余應(yīng)力，可使構(gòu)件受荷時部分截面提前進(jìn)入塑性，降低受壓時構(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、制造和安裝時應(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)品等級分為 A 、 B 、 C 三級。對 C 級螺栓，一般可采用 Q235 鋼，由熱軋圓鋼制成，為粗制螺栓，對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)品等級為 A 級和 B 級的普通螺栓為精制螺栓，對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 級和 B 級螺栓雖然也用高強(qiáng)度鋼制造，但仍稱其為普通螺栓。高強(qiáng)度螺栓的性能等級有 8.8 級和 10 .9 級兩種。

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省力、所需安裝設(shè)備簡單、對施工工人的技能要求不及對焊工的要求高等優(yōu)點，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 級螺栓）連接。其抗剪連接是依靠螺桿受剪和孔壁承壓來承受荷載。其抗拉連接則依靠沿螺桿軸向受拉來承受荷載。

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，以及不承受動力荷載的可拆卸結(jié)構(gòu)的連接和臨時固定用的連接中。

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)點連接中。