焊接坡口標(biāo)準(zhǔn)

1、培訓(xùn)內(nèi)容：焊接坡口與焊接變形培訓(xùn)內(nèi)容：焊接坡口與焊接變形焊接接頭形式及坡口選用焊接變形產(chǎn)生的原因焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與坡口設(shè)計(jì)焊接變形的控制與矯正接頭型式與坡口的準(zhǔn)備1、焊接接頭的型式 接頭主要有對(duì)接、角接、T形接和搭接等4種。1.1對(duì)接接頭兩焊件端面相對(duì)平行的接頭，稱為對(duì)接接頭。是焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種型式。根據(jù)坡口形式的不同，可分為I形、V形、X形、U形和雙U形等一、焊接接頭形式及坡口選用（a）I形坡口 （b）V形坡口 （c）X坡口 （d）U形坡口 （e）雙U形墳口 1.2角接接頭 兩焊件端面間構(gòu)成3001350夾角的接頭，稱為角接接頭。根據(jù)坡口型式的不同，分為不開(kāi)坡口、單邊V形、V形及K形等4

2、種型式（a）不開(kāi)坡口 （b）單邊V形坡口 （c）V形坡口 （d）K形坡口1.3T形接頭 一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成復(fù)角或近似直角的接頭，稱為T形接頭。其應(yīng)用范圍僅次于對(duì)接接頭。根據(jù)坡口形式不同，分為不開(kāi)坡口、單邊V形、K形和雙U形等4種（a）I形坡口 （b）單邊V形坡口 （c）K形坡口 （d）雙U形坡口 以T形接頭連接焊縫時(shí)，板厚小于3mm可不開(kāi)放口。3個(gè)焊件裝配成“十”字形接頭，叫十字接頭。實(shí)際上是兩T形接頭的組合。1.4搭接接頭 兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，叫搭接接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度要求不同，分為不開(kāi)坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)角焊等3種圖（a）為不開(kāi)坡口的搭接接頭，用于厚度12mm以下

3、的焊件，有時(shí)可采用雙面焊接。這類接頭承載能力低，用于不重要結(jié)構(gòu)，遇到重疊面積較大時(shí)，為保證焊接強(qiáng)度，可分別選用圖(b)、(c)兩種形式。2、坡口的準(zhǔn)備2.1坡口的定義及作用根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝要求，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，叫坡口。作用是： (1)使熱源(電弧或火焰)能到達(dá)焊縫根部，保證根部焊透。 (2)便于操作和清理焊渣。 (3)調(diào)整焊縫成型系數(shù)，獲得較好的焊縫成型。 (4)調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例。2.2選擇坡口的原則為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛褪?。坡口的選擇，主要取決于母材厚度、焊接方法和工藝要求。選擇時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題： (1)盡量減少填充金屬量。 (

4、2)坡口形狀容易加工。 (3)便于焊工操作和清渣. (4)焊后應(yīng)力和變形盡可能小。 V、U、X型坡口的比較坡口形式比較條件加工焊縫填充金屬量 焊件翻轉(zhuǎn)焊后變形 V 方便 較多 不需要 較大 U 復(fù)雜 少 不需要 小 X 方便 較少 需要 較小2.3坡口制備采取的方法，根據(jù)焊件的尺寸、形狀及加工條件確定。有以下方法： (1)剪邊：以剪板機(jī)剪切加工，常用于I形坡口。 (2)刨邊：用刨床或刨邊機(jī)加工，常用于板件加工。 (3)車削：用車床或車管機(jī)加工，適用于管子加工。 (4)切割：用氧一乙快火焰手工切割或自動(dòng)切割機(jī)切割加工成I形、V形、X形和K形坡口。 (5)碳弧氣刨：主要用于清理焊根時(shí)的開(kāi)槽，效率較

5、高、勞動(dòng)條件較差。 (6)鏟削或磨削：用手工或風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)工具鏟削或使用砂輪機(jī)(或角向磨光機(jī))磨削加工，效率較低，多用于焊接缺陷返修部位的開(kāi)槽。坡口加工質(zhì)量對(duì)焊接過(guò)程有很大影響，應(yīng)符合圖紙或技術(shù)條件要求1 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇原則： 1.1滿足使用要求，選易焊材； 1.2高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，盡量?jī)?yōu)先選； 1.3重要結(jié)構(gòu)應(yīng)選用：鎮(zhèn)靜鋼； 1.4異種鋼材互焊時(shí)偏弱者跟措施； 1.5多用鍛、壓、型材，減少焊縫。二、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與坡口設(shè)計(jì)2 焊接接頭的工藝設(shè)計(jì) 焊縫的布置 焊縫布置的一般原則： 2.1避開(kāi)應(yīng)力最大處； 2.2焊縫遠(yuǎn)離加工面； 2.3對(duì)稱布置變形?。?2.4焊縫布置求分散； 2

6、.5便于操作想周到； 2.6盡量平焊效率高。3坡口設(shè)計(jì)原則3.1在設(shè)計(jì)焊縫尺寸大小及其接頭形式時(shí)，首先要確定是工作焊縫還是聯(lián)系焊縫。 工作焊縫：與被連接的元件是串聯(lián)的，它承擔(dān)著傳遞全部載荷的作用，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)就會(huì)失效，其應(yīng)力稱為工作應(yīng)力。 聯(lián)系焊縫：焊縫與被連接件是并聯(lián)的，它傳遞很小的載荷，主要起元件之間的相互聯(lián)系的作用，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會(huì)立即失效，其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。工作焊縫必須進(jìn)行焊縫強(qiáng)度計(jì)算；聯(lián)系焊縫則需考慮經(jīng)濟(jì)性而減小、減短焊縫；具有雙重性的焊縫，既有工作應(yīng)力又有聯(lián)系應(yīng)力，則只計(jì)算工作應(yīng)力，而不考慮聯(lián)系應(yīng)力；3.2坡口的設(shè)計(jì)(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度。

7、以對(duì)接Y形坡口為例：坡口角度：3560，太大增加加工余量、焊接成本和變形；鈍邊高度p：需要熔透時(shí)一般為13mm；根部間隙b：保證鈍邊熔透，一般24mm，過(guò)大容易形成虛焊；坡口深度H：根據(jù)需要的焊縫厚度來(lái)設(shè)定。(2)坡口形式： 對(duì)接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對(duì)或加工成V形、X形、K形和U形等。方形對(duì)接：無(wú)間隙適合于板厚小于3mm；有間隙或帶墊板的對(duì)接適合于厚小于16 mm。加工的經(jīng)濟(jì)性最好。單面V型：適合于板厚在16mm左右；雙面V型：適合于板厚在在32mm以下；單面U型：加工難度增加，但比單V型坡口節(jié)省焊接材料；雙面U型：加工難度增加，但比雙V型坡口節(jié)省焊接材料；（3）角焊縫的坡口形式主要有

8、以下3種： 根據(jù)受力情況決定是否需要焊透：圖a為不開(kāi)坡口的焊縫，加工的經(jīng)濟(jì)性最好；對(duì)于較厚的板，可采用圖b所示K形坡口，這樣做比不開(kāi)坡口用大尺寸的角焊縫經(jīng)濟(jì)，而且疲勞強(qiáng)度高；對(duì)要求完全焊透的丁字接頭，采用半V形坡口從一面焊，焊后清根焊滿，如圖c，比采用K形坡口施焊可靠。坡口設(shè)計(jì)原則：a.經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選擇合理的接頭和坡口，減少焊材的填充量，提高焊接效率。b.考慮坡口加工：優(yōu)先選擇便于加工的坡口，如V形、X形。U形和雙U形坡口，加工相對(duì)困難。c.避免焊接缺陷：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生焊接缺陷。比如：坡口角度過(guò)大，致使焊接熱輸入大，工件變形；鈍邊過(guò)高，不能完全熔透，殘留的

9、鈍邊即成了缺陷源。3.3焊縫大小的的設(shè)計(jì)對(duì)接焊縫的有效厚度S如下圖：根據(jù)焊縫強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性；重要焊縫應(yīng)當(dāng)采取等強(qiáng)原則，S=(較薄板厚) 。最小焊腳尺寸考慮可操作性三、焊接變形產(chǎn)生的原因復(fù)合板修補(bǔ)時(shí)主要是收縮變形、彎曲變形和波浪變形焊接變形產(chǎn)生的原因 焊接時(shí)，由于局部高溫加熱而造成焊件上溫度分布不均勻，最終導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了焊接應(yīng)力與變形。（內(nèi)變形） 焊縫金屬冷卻時(shí)，當(dāng)它由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)時(shí)，其體積要收縮。由于焊縫金屬與母材是緊密聯(lián)系的，因此，焊縫金屬并不能自由收縮，這將引起整個(gè)焊件的變形，同時(shí)在焊縫中引起殘余應(yīng)力。 (縮邊)四、焊接變形的控制與矯正1. 設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)措施 （1）合理

10、地選擇焊縫）合理地選擇焊縫的尺寸和形狀（如圖）的尺寸和形狀（如圖） 在保證結(jié)構(gòu)承載力的在保證結(jié)構(gòu)承載力的情況下情況下,盡可能采用較小盡可能采用較小的焊縫尺寸的焊縫尺寸, 減少熱輸減少熱輸入對(duì)材料性能的影響入對(duì)材料性能的影響, 并降低成本。并降低成本。（2 2）合理選擇焊縫長(zhǎng)度和數(shù)量）合理選擇焊縫長(zhǎng)度和數(shù)量 只要允許，多采用型材、只要允許，多采用型材、沖壓件；焊縫多且密集處，可沖壓件；焊縫多且密集處，可以采用鑄以采用鑄焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)，就可焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)，就可以減少焊縫數(shù)量。此外，適當(dāng)以減少焊縫數(shù)量。此外，適當(dāng)增加壁板厚度，以減少肋板數(shù)增加壁板厚度，以減少肋板數(shù)量，或者采用壓型結(jié)構(gòu)代替肋量，或者采用壓型結(jié)

11、構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu)，都對(duì)防止薄板結(jié)構(gòu)的板結(jié)構(gòu)，都對(duì)防止薄板結(jié)構(gòu)的變形有利。變形有利。（3）合理地安排焊縫的位）合理地安排焊縫的位置置 安排焊縫盡可能對(duì)安排焊縫盡可能對(duì)稱與截面中性軸稱與截面中性軸, ,或使焊或使焊縫接近中性軸縫接近中性軸, , 這對(duì)減這對(duì)減少梁柱的撓曲變形有良少梁柱的撓曲變形有良好的效果。好的效果。2.工藝措施 （1）反變形法 ( 如圖) （2）留余量法 在下料時(shí)，將零件的實(shí)際長(zhǎng)度或?qū)挾瘸叽绫仍O(shè)計(jì)尺寸適當(dāng)加大，以補(bǔ)償焊件的收縮。 留余量法主要用于防止焊件的收縮變形。（3）剛性固定法 1） 將焊件固定在剛性平臺(tái)上。薄板拼接時(shí)的剛性固定薄板拼接時(shí)的剛性固定 2）將焊件組合成剛性更大或?qū)?/p>

12、稱的結(jié)構(gòu)。T形梁的剛性固定和反變形形梁的剛性固定和反變形 3）利用焊接夾具增加結(jié)構(gòu)的剛性和拘束。對(duì)接拼板時(shí)的剛性固定對(duì)接拼板時(shí)的剛性固定 （4） 選擇合理的裝配焊接順序。裝配焊接順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)變形的影響很大。 1）大型而復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，只要條件允許，把它分成若干個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的部件，單獨(dú)進(jìn)行焊接，然后再總裝成整體。 2）正在施焊的焊縫應(yīng)晝靠近結(jié)構(gòu)截面的中性軸。主梁裝配焊接主梁裝配焊接 3）對(duì)于焊縫非對(duì)稱布置的結(jié)構(gòu)，裝配焊接時(shí)應(yīng)先焊焊縫少的一側(cè)。壓力機(jī)壓型上模的焊接順序壓力機(jī)壓型上模的焊接順序4）焊縫對(duì)稱布置的結(jié)構(gòu)，應(yīng)由偶數(shù)焊工對(duì)稱地施焊。圓筒體對(duì)接焊縫焊接順序圓筒體對(duì)接焊縫焊接順序 5）長(zhǎng)焊縫（1m以上）焊接時(shí)，可采用下圖所示的方向和順序進(jìn)行焊接，以減小其焊后的收縮變形。矯正焊接變形的措施 1. 手工矯正法 2. 機(jī)械矯正法 用機(jī)械方法矯正變形的原理就是將縮短的尺寸拉長(zhǎng)，使之與較長(zhǎng)的部分相適應(yīng)，從而恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，或達(dá)到技術(shù)條件對(duì)幾何尺寸的要求。 機(jī)械矯正法會(huì)使金屬材料因冷作硬化而變脆，并產(chǎn)生附加應(yīng)力，因此一般適用于變形不大的小型結(jié)構(gòu)件。機(jī)械矯正法矯正梁的彎曲變形機(jī)械矯正法矯正梁的彎曲變形矯正焊接變形的措施 3.火焰加熱矯正法 火焰矯正的原理與機(jī)械矯正相反，它是通過(guò)局部加熱并隨之快冷，使焊件伸長(zhǎng)的部位縮短，達(dá)到矯正變形的目的。 火焰加熱的方式有點(diǎn)