工程中的角焊缝工艺及建模方法

角焊缝是指横截面近似呈三角形的焊缝，用于连接两个表面大致成直角的工件如凸形角焊缝、凹形角焊缝、平角焊缝。

一、在实际工程中焊缝是一个重要的连接形式，其中的角焊缝是最常见的焊缝拼接形式，典型结构如下所示：

   

   

二、角焊缝的典型工艺参数：    

理论焊喉： 在角焊缝剖面内画出的最大内切直角三角形中从接头根底到斜边的垂直距离。

有效焊喉：减去凸起部分，从角焊缝表面到焊根的最小距离。

实际焊喉：角焊缝表面和焊根的最短距离。对于凹型角焊缝，由于无凸起部分，所以有效焊喉等于实际焊喉。

焊脚尺寸：从接头根部到角焊缝焊趾的距离。

焊趾：焊缝表面和母材的相交点。

   

   

   

   

   

凸型角焊缝图示

凹型角焊缝图示

确定角焊缝尺寸时，必须先清楚角焊缝是凸型还是凹型，凸形指焊缝表面隆起产生轻微外凸，它与凸起高度有关。角焊缝的凸起高度与坡口焊缝的加强高相同。

如果焊缝出现凹陷，它表示此焊缝表面出现碟凹。

对此两种外形，焊脚高度相等的角焊缝的焊缝尺寸表述为“角焊缝剖面中(两个焊脚等长)所得到的最大等腰直角三角形的直边。”

因此，凸形角焊缝，焊脚等于焊缝尺寸，但凹型角焊缝焊缝尺寸稍小于其焊脚长度。

三、角焊缝建模

对于角焊缝常见的建模有以下，大部分推荐采用第一种方法。

   

   

   

   

对于汽车底盘件（如副车架）可以采用共节点生成一排四边形单元焊缝，如下所示：    

   

   

   

对于采用GISSMO失效模型，焊缝可以根据试验结果通过母材进行缩放得到：