螺纹链接与焊接对比分析

在各种机械结构中，螺栓连接和焊接连接是两种最普遍的连接形式。本文主要通过螺栓和焊接各项特性来进行的对比分析，归纳总结两种主要连接方式的优缺点。

吸能盒处螺接及焊接细节图

与螺栓连接相比，焊接结构具有以下的优点：

• 连接不需钻孔，截面无削弱；

• 不需额外的连接件，构造简单；

• 从而焊缝连接可省工省料，得到经济的效果。

这些可以说是它的最大的优点。焊接结构的密闭性好、刚度和整体性都较大。此外，有些结点如钢管与钢管的 Y 形和 T 形连接等，除焊缝外是较难采用螺栓连接或其他连接的。

T形连接图

焊缝连接也存在以下一些不足之处：

• 受焊接时的高温影响；

• 焊缝易存在各种缺陷。焊缝附近的主体金属易导致材质变脆。因而导致构件内产生应力集中而使裂纹扩大；

• 由于焊接结构的刚度大，个别存在的局部裂纹易扩展到整体，前面曾提及特别是焊接结构容易发生低温冷脆现象，就是这个原因；

• 焊接后，由于冷却时的不均匀收缩，构件内将存在焊接残余应力，可使构件受荷时部分截面提前进入塑性，降低受压时构件的稳定临界应力；

• 焊接后，由于不均匀胀缩而使构件产生焊接残余变形，如使原为平面的钢板发生凹凸变形等。由于焊缝连接存在以上不足之处，因此设计、制造和安装时应尽量采取措施，避免 或减少其不利影响。

螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

底盘螺接应用图

钢结构连接用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。

普通螺栓一般为六角头螺栓，产品等级分为 A 、 B 、 C 三级。对 C 级螺栓，一般可采用 Q235 钢，由热轧圆钢制成，为粗制螺栓，对螺栓孔的制作要求也较低，在普通螺栓连接中应用最多。

产品等级为 A 级和 B 级 的普通螺栓为精制螺栓，对螺栓杆和螺栓孔的加工要求都较高。普通螺栓的安装一般用人工扳手，不要求螺杆中必需有规定的预拉力。

钢结构中用的高强度螺栓，有特定的含义，专指在安装过程中使用特制的扳手，能保证螺杆中具有规定的预拉力，从而使被连接的板件接触面上有规定的预压力。

为提高螺杆中应有的预拉力值，此种螺栓必须用高强度钢制造。前面介绍的普通螺栓中的 A 级和 B 级螺栓虽然 也用高强度钢制造，但仍称其为普通螺栓。高强度螺栓的性能等级有 8.8 级和 10 .9 级两种。

高强度螺栓由中碳钢或合金钢等经热处理（淬火并回火）后制成，强度较高。8.8 级高强度螺 栓的抗拉强度 fub 不小于 800N / mm2，屈强比为 0.8。10 .9 级高强度螺栓的抗拉强度不小于 1000N ／mm2 ，屈强比为 0.9。

抗剪螺栓连接、抗拉螺栓连接和同时承受剪拉的螺栓连接普通螺栓连接中常用的是粗制螺栓（ C 级螺栓）连接。其抗剪连接是依靠螺杆受剪和孔壁承压来承受荷载。其抗拉连接则依靠沿螺杆轴向受拉来承受荷载。

粗制螺栓的抗剪连接，一般只用于一些不直接承受动力荷载的次要构件如支撑、擦条、墙梁、小桁架等的连接，以及不承受动力荷载的可拆卸结构的连接和临时固定用的连接中。

相反，由于螺栓的抗拉性能较好，因而常用于一些使螺栓受拉的工地安装结点连接中。

螺栓连接的的优点和缺点

• 受力：镙接受拉受剪都可以。焊接受拉受剪都可以，但怕撕裂。

• 拆卸：从可拆卸角度，螺接是可卸连接，焊接不可拆卸

• 从质量保证角度：螺接>焊接，焊接质量检查难度高

  改变零件材料性能：焊接是热连接，对周边影响大，残余应力变形高

• 重量：螺接重量大于焊接

• 密封性：焊接可以达到完全气密水密，螺接很难达到

• 开孔：螺接需提前开孔，焊接不需

• 空间：螺接安装需要单侧空间，点焊需要双侧空间，弧焊需要单侧空间，但安装后螺栓占用空间大

• 异种材料：;螺接不受材料影响，焊接对于异性材料无法焊接

• 成本：螺接成本低于焊接（取决于使用量）

• 强度：螺接大于焊接（焊接后焊接系数小于1，但不受绝对的，也受螺栓尺寸及材料等级等影响）

• 零件厚度：螺接不受零件厚度影响，点焊厚度要求总厚小于5，弧焊受板厚影响。

  
  

螺接与焊接在连接中都具有举足轻重的作用，在应用中取决于应用部位，强度要求、空间限制、成本、功能性需求等。