焊縫形式及形狀尺寸

1、焊縫形式及檢驗(yàn)(一)焊縫形式焊縫按不同分類方法可分為下列幾種形式：(1)根據(jù)GBT 337594的規(guī)定，按焊縫結(jié)合形式，分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：1)對(duì)接焊縫：在焊件的坡口面間或一零件的坡口面與另一零件表面間焊接的焊縫，2)角焊縫：沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫。3)端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。4)塞焊縫：兩零件相疊，其中一塊開圓孔，在圓孔中焊接兩板所形成的焊縫，只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱塞焊。5)槽焊縫：兩板相疊，其中一塊開長孔，在長孔中焊接兩板的焊縫，只焊角焊縫者不稱槽焊。(2)按施焊時(shí)焊縫在空間所處位置分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。(3

2、)按焊縫斷續(xù)情況分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫兩種形式。斷續(xù)焊縫又分為交錯(cuò)式和并列式兩種(圖116)，焊縫尺寸除注明焊腳K外，還注明斷續(xù)焊縫中每一段焊縫的長度l和間距e，并以符號(hào)“Z”表示交錯(cuò)式焊縫。圖116 斷續(xù)角焊縫(a)交錯(cuò)式 (b)并列式（4）焊接方法(二)焊縫的形狀尺寸焊縫的形狀用一系列幾何尺寸來表示，不同形式的焊縫，其形狀參數(shù)也不一樣。 熔焊接頭的組成經(jīng)熔焊所形成的各種接頭都是由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)及其鄰近的母材組成，見下圖。142 3（1）焊縫 （2）熔合線 （3）熱影響區(qū) （4）母材焊縫起著連接金屬和傳遞力的作用，它是焊接過程中由填充金屬和部分母材熔合后疑固而成，其性能決定于兩者熔合

3、后成分和組織。熱影響區(qū)是母材受焊接熱的影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。焊后熱影響區(qū)上有可能產(chǎn)生脆化、硬化和軟化的不利現(xiàn)象。焊縫各部分名稱余高背面余高焊趾焊縫寬度熔深焊縫計(jì)算厚度凸度熔深焊趾焊縫計(jì)算厚度焊腳焊腳焊跟1焊縫寬度焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度，如圖117。圖117焊縫寬度2余高超出母材表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的最大高度叫余高，見圖118。在靜載下它有一定的加強(qiáng)作用，所以它又叫加強(qiáng)高。但在動(dòng)載或交變載荷下，它非但不起加強(qiáng)作用，反而因焊趾處應(yīng)力集中易于促使脆斷。所以余高不能低于母材但也不能過高。手弧焊時(shí)的余高值為03mm。 圖

4、118 余高3熔深在焊接接頭橫載面上，母材或前道焊縫熔化的深度叫熔深，見圖119。圖119 熔深(a)對(duì)接接頭熔深 (b)搭接接頭熔深 (c)T形接頭熔深4焊縫厚度在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面的距離，叫焊縫厚度，見圖120。圖120 焊縫厚度及焊腳(a)凸形角焊縫 (b)凹形角焊縫焊縫計(jì)算厚度是設(shè)計(jì)焊縫時(shí)使用的焊縫厚度。對(duì)接焊縫焊透日寸它等于焊件的厚度；角焊縫時(shí)它等于在角焊縫橫截內(nèi)畫出的最大直角等腰三角形中，從直角的頂點(diǎn)到斜邊的垂線長度，習(xí)慣上也稱喉厚，見圖120。5焊腳角焊縫的橫截面中，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離，叫做焊腳。在角焊縫的橫截面中畫出的最大等腰直角三

5、角形中直角邊的長度叫焊腳尺寸，見圖120。6焊縫成形系數(shù)圖121 焊縫成形系數(shù)的計(jì)算熔焊時(shí)，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度(B)與焊縫計(jì)算厚度(H)的比值(BH)，叫焊縫成形系數(shù)，見圖121。該系數(shù)值小，則表示焊縫窄而深，這樣的焊縫中容易產(chǎn)生氣孔和裂紋，所以焊縫成形系數(shù)應(yīng)該保持一定的數(shù)值，例如埋弧自動(dòng)焊的焊縫成形系數(shù)要大于13。（這個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)上一般不做硬性規(guī)定, 屬于工藝和技術(shù)控制范疇,另外單純的追求焊縫寬度指標(biāo)更是不合理的，因?yàn)樗c需要達(dá)到的容身相關(guān)聯(lián)，所以我們一般都考察深寬比（深度/寬度的比值），對(duì)于SAW 當(dāng)焊道寬度和深度之比過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生凝固裂紋；反之 在固化過程中會(huì)產(chǎn)生中心收縮裂紋 W/

6、D之比應(yīng)該是在1.20.8之間(參考)，但對(duì)于LBW和EBW可以達(dá)到很高的深寬比.，而PAW（的小孔焊）也是屬于或接近能束的一種焊接方法，在焊縫拍片合格的情況下，當(dāng)然是焊縫越窄越好，因?yàn)楹缚p越窄，母材受焊接產(chǎn)生的性能弱化就越少，接頭性能就越高。）7熔合比是指熔焊時(shí)，被熔化的母材在焊道金屬中所占的百分比。各種接頭、坡口和焊縫的形式見表13。表13 各種坡口、接頭及焊縫形式1.焊縫尺寸不符合要求形狀焊縫表面高低不平、焊縫波紋粗劣、縱向?qū)挾炔痪鶆?、余高過高或過低、角焊縫單邊以及焊腳尺寸不符合要求等。如圖1所示。圖1 焊縫表面尺寸不符合要求危害造成焊縫成形不美觀，影響焊縫與母材金屬的結(jié)合強(qiáng)度，易產(chǎn)生應(yīng)

7、力集中，降低接頭承載能力等。產(chǎn)生原因焊件坡口角度不對(duì)、裝配間隙不均勻、焊接參數(shù)選擇不合適或運(yùn)條手法不正確等。防止措施選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群烷g隙，提高裝配質(zhì)量，正確選擇焊接工藝參數(shù)和提高焊工的操作技術(shù)水平等。2.裂紋焊接中的裂紋有很多類型，產(chǎn)生裂紋的原因也很多，關(guān)于裂紋的理論知識(shí)在以后的章節(jié)有介紹，這里不再多講。3.咬邊圖2 咬邊形狀沿著焊趾的母材部位上被電弧熔化而形成成的凹陷或溝槽稱為口角邊。其形狀如圖2所示。危害降低接頭強(qiáng)度及承載能力，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成裂紋等。產(chǎn)生原因 焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流過大，電弧過長，焊條角度不正確以及運(yùn)條不適當(dāng)?shù)?。防止措施選擇正確焊接電流和焊接速度，電弧不能

8、拉得太長，掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條角度等。圖3未焊透4.未焊透(常見根部)形狀焊接時(shí)，接頭根部未完全熔合的現(xiàn)象稱為未焊透對(duì)于對(duì)接焊縫也指焊縫深度未達(dá)到要求。如圖3所示。危害易造成應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋，影響接頭的強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度等。產(chǎn)生原因坡口角度過小，間隙過小或鈍邊過大；焊接速度過快；焊接電流太小；電弧電壓偏低；焊接時(shí)有磁偏吹現(xiàn)象；清根不徹底；焊條可達(dá)性不好等。防止措施正確選擇焊接參數(shù)、坡口尺寸，保證必須的裝配間隙，認(rèn)真操作，仔細(xì)清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。4未熔合5.未熔合（通常在層間）形狀熔焊時(shí)，焊縫與母材之間或焊縫與焊縫之間，未能完全熔合的部分稱為未熔合。主要產(chǎn)生在焊縫側(cè)面及焊層間。

9、如圖4所示。危害易產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響接頭連續(xù)性，降低接頭強(qiáng)度等。產(chǎn)生原因?qū)娱g及坡口清理不干凈，焊接線能量太低，電弧指向偏斜等。防止措施加強(qiáng)層間及坡口清理，正確選用焊接線能量，正確操作。圖5 燒穿6.燒穿形狀焊接過程中，熔化金屬從坡口背面流出，形成穿孔的缺陷稱為燒穿。如圖5所示。危害減少焊縫有效截面積，降低接頭承載能力等。產(chǎn)生原因焊接電流過大，焊接順序不合理，焊接速度太慢，根部間隙太大，鈍邊太小等。圖6 焊瘤防止措施 選擇合適的焊接電流和焊接速度，縮小根部間隙，提高操作技能。7.焊瘤形狀焊接過程中熔化的金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，稱為焊瘤，也稱滿溢。如圖6所示。危害影響焊縫美

10、觀，浪費(fèi)材料，焊縫截面突變，易形成尖角，產(chǎn)生應(yīng)力集中等。產(chǎn)生原因焊件根部間隙過大，焊接電流太大，操作不正確或運(yùn)條不當(dāng)?shù)?。防止措施提高操作技能，選擇合適的焊接電流，提高裝配質(zhì)量等。圖7弧坑8.弧坑形狀焊縫收尾處產(chǎn)生的下陷部分稱為弧坑。如圖7所示。危害削弱焊縫強(qiáng)度，易產(chǎn)生弧坑裂紋等。產(chǎn)生原因熄弧時(shí)間過短，收尾方法不當(dāng)，未能填滿弧坑。防止措施選擇正確焊接參數(shù)及合適的熄弧時(shí)間，掌握正確的收尾方法等。9.氣孔形狀在焊接過程中，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來所形成的空穴，稱為氣孔。危害減小焊縫截面積，降低接頭致密性，減小接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度等。產(chǎn)生原因焊件清理不干凈，焊條受潮，電弧磁偏吹和焊接參數(shù)不合理等。圖8夾渣防止措施仔細(xì)清理焊縫兩側(cè)各10mm處的鐵銹等污物，嚴(yán)格烘干焊條，選擇合理的焊接工藝參數(shù)等。10.夾渣形狀焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。如圖8所示。危害減少焊縫截面積，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等。產(chǎn)生原因焊接電流過小，焊接速度過快，坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)，焊道熔敷順序不當(dāng)?shù)?。防止措施正確選擇焊接參數(shù)，坡口角度不能太小，認(rèn)真做好多層焊時(shí)的層間清理工作等。11.塌陷圖9 塌陷形狀熔化的金屬從焊縫背面漏出，使焊縫正面下凹、背面凸起的現(xiàn)象稱為塌陷。如圖9所示。危害減少接頭承載面積，降低接頭強(qiáng)度，影響焊縫美觀等。產(chǎn)生原因焊接電流過大，焊接速度過小，裝配間