焊接接頭和焊縫形式

四平農(nóng)業(yè)工程學校2012春班焊工工藝理論課當前第1頁\共有67頁\編于星期五\10點第三章焊條電弧焊§3-3焊接接頭的類型及焊縫形式當前第2頁\共有67頁\編于星期五\10點焊接接頭：用焊接方法連接的接頭作用：主要起連接和傳遞力的作用。組成：焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)當前第3頁\共有67頁\編于星期五\10點一、焊縫坡口的基本形式與尺寸（1）.為了保證電弧能深入接頭根部，使根部焊透并便于清渣以獲得較好的成形。(一)坡口形式1.坡口定義：根據(jù)設計或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽。開坡口：利用機械、火焰或電弧等加工坡口的過程2.開坡口的目的：（2）.起到調節(jié)焊縫金屬中母材金屬與填充金屬比例的作用。當前第4頁\共有67頁\編于星期五\10點V形和Y形坡口加工和施焊方便，但焊后容易產(chǎn)生角變形。雙Y形坡口是在V形坡口的基礎上發(fā)展的。當焊件厚度增大時，采用雙Y形代替V形坡口，在同樣厚度下，可減少焊縫金屬量約1/2，并且可對稱施焊，焊后的殘余變形較小。U形坡口填充金屬量在焊件厚度相同的條件下比V形坡口小得多，但這種坡口的加工較復雜。3.坡口類型：由兩種或兩種以上的基本型組合而成，如Y形、雙Y形、帶鈍邊U形、雙U形、雙單邊V形、雙單邊Y形.4.坡口的特點：基本型組合型特殊型特點：形狀簡單，加工容易，應用普遍。主要有I、V、單邊V、U、J既不屬于基本型也不同于組合型，如卷邊、帶墊板、鎖邊、塞焊坡口、槽焊坡口當前第5頁\共有67頁\編于星期五\10點5.根部半徑U

在J形、U形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑(見下圖)。它的作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部和減小坡口角度。(二)坡口的幾何尺寸1.坡口面

待焊件上的坡口表面叫坡口面。2.坡口面角度β和坡口角度α

待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度，兩坡口面之間的夾角叫坡口角度，見下圖。3.根部間隙b

焊前在接頭根部之間預留的空隙叫根部間隙，見下圖。其作用在于打底焊時能保證根部焊透。根部間隙又叫裝配間隙4.鈍邊p

焊件開坡口時，沿焊件接頭坡口根部的端面直邊部分叫鈍邊，見下圖。鈍邊的作用是防止根部燒穿。當前第6頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第7頁\共有67頁\編于星期五\10點（三）、加工坡口的方法：（四）、選擇坡口的原則：1.保證焊接質量2.便于焊接施工3.坡口加工簡單4.坡口的斷面面積盡可能小5.便于控制焊接變形1.剪切2.刨削3.車削4.熱切割5.碳弧氣刨6.鏟削或磨削I形坡口可在剪板機上剪切加工用刨床或刨邊機加工，有時也可采用銑削用車床加工，適用于加工管子的坡口用氣體火焰或等離子弧，加工V形、Y形、雙Y形主要用于清焊根時的開坡口及U形坡口用手工或風動工具鏟削或使用砂輪機磨削。效率較低，多用于缺陷返修時的開坡口。這是選擇坡口的最基本要求當前第8頁\共有67頁\編于星期五\10點兩件表面構成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭，叫做對接接頭。應力集中相對較小，且易于降低和消除（例如將余高去除）。所以從力學角度看對接接頭是比較理想的接頭形式，不但靜載荷可靠，而且抗疲勞強度也高。如圖1所示。第三章焊條電弧焊二、焊接接頭的類型及特點焊接中，由于焊件的厚度、結構及使用條件的不同，其接頭型式及坡口形式也不同。焊接接頭型式有：對接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭和端接接頭。(一)對接接頭1.特點2.應用在各種焊接結構中它是采用最多的一種接頭型式。一般鋼板厚度在6mm以下，不開坡口；鋼板厚度若大于6mm，則必須開坡口。對接接頭常用的坡口形式有V、Y、雙Y、U形等。兩焊件端面成相對平行的接頭或兩焊件端成成不同角度斜接斜縫對接因浪費材料和工時，目前一般很少采用。當前第9頁\共有67頁\編于星期五\10點

圖：角接接頭(a)I形坡口；(b)帶鈍邊單邊V形坡口(二)角接接頭1.特點2.應用兩焊件端面構成大于30°，小于135°夾角的接頭。見下圖。這種接頭受力狀況不太好。承載能力差，特別是當接頭承受彎曲力時，焊根易出現(xiàn)應力集中而造成根部開裂。如果開I形坡口單面焊，其承載能力很差，因而多用于不重要的結構或箱形構件上。一般不開坡口；如需要也可根據(jù)焊件厚度開帶鈍邊單邊V形、Y形及帶鈍邊雙單邊V形等。當前第10頁\共有67頁\編于星期五\10點一焊件的端面與另一焊件表面構成直角或近似直角的接頭或十字接頭均屬于T形接頭。特點：焊縫向母材過渡較急劇，接頭在外力作用下線扭曲很大，造成應力分布極不均勻，在角焊縫的根部和過渡處都有很大的應力集中，所以這種接頭的承載能力較差。圖：T形接頭(三)T接接頭1.特點2.應用是一種典型的電弧焊接頭，能承受各個方向的力和力矩。是各類箱形結構中最常見的結構形式。在一般情況下，可不開坡口，若焊縫要求承受載荷時，應選用帶鈍邊單邊V形、帶鈍邊雙單邊V形或帶鈍邊雙J形等形式，使接頭焊透，以保證接頭強度。1.應避免采用單面角焊縫隙，因為單面焊根部有很深缺口，承載時易從此處開裂。2.應盡量避免在板厚方向承受高拉應力，因軋制板材有夾層缺陷，尤其厚板更易出現(xiàn)層狀撕裂。當前第11頁\共有67頁\編于星期五\10點兩焊件部分重疊構成的接頭。構件形狀發(fā)生較大的變化，所以應力集中比對接接頭情況復雜得多，承載能力較低。應力分布不均勻，疲勞強度較低，不是理想的接頭形式，但其焊前準備和裝配較簡單其橫向收縮量也比對接接頭小。見下圖。圖：

搭接接頭(a)I形坡口，(b)圓孔內塞焊；(c)長孔內角焊(四)搭接接頭1.特點2.應用有不開坡口、塞焊縫和槽焊縫等形式。不開坡口的，一般用于12mm以下鋼板，其重疊部分為3-5倍板厚，常用在不重要的結構中。當結構重疊部分面積較大時，常選用圓孔塞焊縫和長孔槽焊縫的接頭形式。當前第12頁\共有67頁\編于星期五\10點

搭接接頭根據(jù)其結構形式和對強度的要求，分為不開坡口、圓孔內塞焊和長孔內角焊三種形式，如上圖。

I形坡口的搭接接頭，一般用于厚度12mm以下的鋼板，其重疊部分≥2(δ1+δ2)。這種接頭用于不重要的結構中。當遇到重疊部分的面積較大時，可根據(jù)板厚及強度要求，分別采用不同大小和數(shù)量的圓孔內塞焊或長孔內角焊的接頭型式。

容器主要受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D四類，如下圖所示。當前第13頁\共有67頁\編于星期五\10點1.圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭，均屬A類焊接接頭。2.殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭，均屬B類焊接接頭,但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外。

（五）壓力容器焊接接頭種類劃分及要求

當前第14頁\共有67頁\編于星期五\10點4.接管、人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭，均屬D類焊接接頭，但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。

（五）壓力容器焊接接頭種類劃分及要求

3.平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭，均屬C類焊接接頭。當前第15頁\共有67頁\編于星期五\10點A、B類焊接接頭對口錯邊量b(見圖)應符合下表的規(guī)定。鍛焊容器B類焊接接頭對口錯邊量b應不大于對口處鋼材厚度δ的1/8，且不大于5mm。當前第16頁\共有67頁\編于星期五\10點復合鋼板的對口錯邊量b(見下圖)不大于鋼板復層厚度的50%，且不大于2mm。當前第17頁\共有67頁\編于星期五\10點B類焊接接頭以及圓筒與球形封頭相連的A類焊接接頭，當兩側鋼材厚度不等時，若薄板厚度不大于10mm，兩板厚度差超過3mm。若薄板厚度大于10mm，兩板厚度差大于薄板厚度的30%,或超過5mm時，均應按下圖的要求單面或雙面削薄厚板邊緣，或按同樣要求采用堆焊方法將薄板邊緣焊成斜面。板材削薄示意圖當前第18頁\共有67頁\編于星期五\10點焊接位置：熔焊時，焊件接縫所處的空間位置。有平焊、橫焊、立焊和仰焊位置等。用焊縫傾角和焊縫轉角來表示焊縫傾角：焊縫軸線與水平面之間的夾角，見下圖三、焊接位置各種焊接位置(a)平焊(b)橫焊(c)立焊(d)仰焊(e)平角焊(f)仰角焊當前第19頁\共有67頁\編于星期五\10點(1)平焊位置：

焊縫傾角0°焊縫轉角90°見上圖(a)。(2)橫焊位置：焊縫傾角0°或180°焊縫轉角0°或180°的對接位置，見上圖(b)。(3)立焊位置：

焊縫傾角90°(立向上)，270°(立向下)

(c)。(4)仰焊位置：

對接焊縫傾角0°180°；轉角270°圖(d)。此外，對于角焊位置還規(guī)定了另外兩種焊接位置。(5)平角焊位置：

角焊縫傾角0°，180°；轉角45°，135°的角焊位置(e)。(6)仰角焊位置：

傾角0°，180°；轉角225°，315°的角焊位置圖(f)。在平焊位置、橫焊位置、立焊位置、仰焊位置進行的焊接分別稱為平焊、橫焊、立焊、仰焊。當前第20頁\共有67頁\編于星期五\10點當焊件接縫置于傾斜位置(除平、橫、立、仰焊位置以外)時進行的焊接稱為傾斜焊。（11）全位置焊接：水平固定管的焊接，由于在管子360°的焊接中，有仰焊、立焊、平焊，所以稱全位置焊接。（8）傾斜焊：（7）船形焊：T形、十字形和角接接頭處于平焊位置進行的焊接（9）上坡焊：（10）下坡焊：傾斜焊時，熱源自下向上進行的焊接傾斜焊時，熱源自上向下進行的焊接當前第21頁\共有67頁\編于星期五\10點三、焊縫形式及形狀尺寸

（一）焊縫形式1.按焊縫結合形式對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：（1）對接焊縫：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。當前第22頁\共有67頁\編于星期五\10點平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。斷續(xù)焊縫又分為交錯式和并列式兩種(如下圖)，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“Z”表示交錯式焊縫。

斷續(xù)角焊縫(a)交錯式(b)并列式2.按施焊時焊縫在空間所處位置分：3.按焊縫斷續(xù)情況分：連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫兩種形式。當前第23頁\共有67頁\編于星期五\10點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，如下圖

圖：焊縫寬度（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。1．焊縫寬度C當前第24頁\共有67頁\編于星期五\10點（2）.但在動載或交變載荷下，它非但不起加強作用，反而因焊趾處應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。

圖

余高2.余高h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，見下圖。（1）.在靜載下它有一定的加強作用，所以它又叫加強高。注意當前第25頁\共有67頁\編于星期五\10點A、B類接頭焊縫的余高。hl、h2，按下表和下圖的規(guī)定。焊縫的余高當前第26頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第27頁\共有67頁\編于星期五\10點

在焊接接頭橫截面上，母材或前道焊縫熔化的深度叫熔深，見下圖。

(a)對接接頭熔深(b)搭接接頭熔深(c)T形接頭熔深3．熔深當前第28頁\共有67頁\編于星期五\10點在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面的距離，叫焊縫厚度，見下圖。對接焊縫焊透時等于焊件的厚度；角焊縫時等于在角焊縫橫截內畫出的最大直角等腰三角形中，從直角的頂點到斜邊的垂線長度，習慣上也稱喉厚，見下圖。焊縫厚度及焊腳(a)凸形角焊縫(b)凹形角焊縫4．焊縫厚度焊縫計算厚度是設計焊縫時使用的焊縫厚度。對接接頭單面焊時，計算厚度不小于0.7δ當前第29頁\共有67頁\編于星期五\10點在角焊縫的橫截面中畫出的最大等腰直角三角形中直角邊的長度叫焊腳尺寸，見上圖。6．焊縫成形系數(shù)熔焊時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度(C)與焊縫計算厚度(H)的比值(ф＝C／H)見下圖。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，該系數(shù)值大，則表示焊縫寬而淺，這樣的焊縫抗氣孔和裂紋的能力強，所以焊縫成形系數(shù)應該保持一定的數(shù)值，例如埋弧自動焊的焊縫成形系數(shù)ф要大于1.3。5.焊腳K：角焊縫的橫截面中，從一個直角面上的焊趾到另一個直角面表面的最小距離，叫做焊腳。焊腳尺寸：角焊縫的形狀和尺寸：根據(jù)角焊縫的外表和形狀分兩類：凸形和凹形當前第30頁\共有67頁\編于星期五\10點各種接頭、坡口和焊縫的形式見下表。當前第31頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第32頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第33頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第34頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第35頁\共有67頁\編于星期五\10點四平農(nóng)業(yè)工程學校2012春班焊工工藝理論課當前第36頁\共有67頁\編于星期五\10點第三章焊條電弧焊§3-4焊縫符號和焊接方法代號當前第37頁\共有67頁\編于星期五\10點1.畫出形角焊縫的焊縫厚度、計算厚度、焊腳、焊腳尺寸。2.說明焊縫成形系數(shù)對焊縫質量的影響。3.什么是全位置焊接？船形焊？提問當前第38頁\共有67頁\編于星期五\10點

焊縫符號和焊接方法代號是供焊接結構圖樣上使用的統(tǒng)一符號和代號，也是一種工程語言。

在我國焊縫符號和焊接方法代號分別由國家標準GB324-88《焊縫符號表示法》和GB/T5158-1999《金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號》規(guī)定。通過焊縫符號與焊接方法代號配套使用就能簡單明了地在圖樣上表示焊縫的焊接方法、焊縫形式、焊縫尺寸、焊縫表面狀態(tài)、焊縫位置等內容。作用：當前第39頁\共有67頁\編于星期五\10點一、焊接符號把在圖樣上用技術制圖方法表示的焊縫基本形式和尺寸采用一些符號來表示的方法。焊縫代號的定義：焊縫代號可以表示出:1）所焊焊縫的位置；2）焊縫橫截面形狀（坡口形狀）及坡口尺寸；3）焊縫表面形狀特征；4）焊縫某些特征或其他要求。當前第40頁\共有67頁\編于星期五\10點表1-1基本符號焊縫符號的組成焊縫符號一般由基本符號和指引線組成，必要時可以加上輔助符號、補充符號和焊縫尺寸及數(shù)據(jù)。表示焊縫橫截面（坡口）形狀的符號，見表1－1（一）基本符號當前第41頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第42頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第43頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第44頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第45頁\共有67頁\編于星期五\10點（二）輔助符號表示焊縫表面形狀特征的符號，如表1－2所示。當不需要確切說明焊縫的表面形狀時，可以不用輔助符號。表示焊縫表面平齊表示焊縫表面凹陷表示焊縫表面凸出當前第46頁\共有67頁\編于星期五\10點示例1角焊縫具有平滑過渡的表面防止焊縫底部燒穿而使用的背面襯墊，焊后不能拆除MMR防止焊縫底部燒穿而使用的背面襯墊，焊后可拆除平滑過渡融成一體的角焊縫（二）輔助符號當前第47頁\共有67頁\編于星期五\10點（三）補充符號為了補充說明焊縫某些特征而采用的符號，

如表3-3所示。表3-3補充符號表示焊縫底部有墊板表示三面焊縫和開口方向當前第48頁\共有67頁\編于星期五\10點表示環(huán)繞工件周圍焊縫表示在現(xiàn)場或工地上進行焊接指引線尾部符號可參照GB/T5185—1999標注焊接方法當前第49頁\共有67頁\編于星期五\10點（四）焊縫尺寸符號用來代表焊縫的尺寸要求，表3-4所示為常用的焊縫尺寸符號。當需要注明尺寸要求時才標注。表3-4焊縫尺寸符號當前第50頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第51頁\共有67頁\編于星期五\10點（五）、指引線1.由箭頭線和基準線組成，2.箭頭指向焊縫處，3.基準線由兩條互相平等的細實線和虛線組成，如圖1-2所示。4.當需要說明焊接方法時，可以在基準線末端增加尾部符號。圖3-2指引線的畫法當前第52頁\共有67頁\編于星期五\10點常用焊接方法代號二、焊接方法代號在焊接結構圖上，為簡化焊接方法的標注和說明，國家標準（GB/T5158-1999）規(guī)定了用阿拉伯數(shù)字表示金屬焊接及釬焊等各種方法的代號，共6大類、99種焊接方法代號。當前第53頁\共有67頁\編于星期五\10點當前第54頁\共有67頁\編于星期五\10點2．識別焊縫代號的基本方法1）根據(jù)箭頭的指引方向了解焊縫在焊件上的位置。2）看圖樣上焊件的結構形式（即組焊焊件的相對位置）識別出接頭形式。3）通過基本符號可以識別焊縫形式（即坡口形式），基本符號上下標有坡口角度及對裝間隙4）通過基準線的尾部標注可以了解：1.采用的焊接方法、2.對焊接的質量要求、3.以及無損檢驗要求。當前第55頁\共有67頁\編于星期五\10點3．焊縫代號應用實例如下圖所示的焊縫代號，請說出其含義：當前第56頁\共有67頁\編于星期五\10點三、焊縫符號和焊接方法代號在圖樣上的標注位置（一）指引線的標注位置1.帶箭頭的指引線相對焊縫的位置一般沒有特殊要求。2.在標注VYJ形焊縫時，箭頭線應指向帶有坡口一側的工件。3.必要時，允許箭頭線彎折一次。d）彎折的箭頭線）箭頭線的位置箭頭線和接頭的關系：箭頭指示的位置稱為接頭的箭頭側當前第57頁\共有67頁\編于星期五\10點2．基本符號的標注位置1）如果是焊縫在箭頭線所指的一側（接頭的箭頭側）時，則將基本符號標在基準線的實線側。2）如果是焊縫在箭頭線所指的一側的背側（接頭的非箭頭側）時，則將基本符號標在基準線的虛線側。3）標注對稱焊縫及雙面焊縫時，可不加虛線。a）焊縫在接頭的箭頭側c）對稱焊縫b）焊縫在接頭的箭頭側d）雙面焊縫當前第58頁\共有67頁\編于星期五\10點3．輔助、補充符號的標注位置1）焊縫橫截面上的尺寸，標在基本符號的左側。2）焊縫長度方向的尺寸，標在基本符號的右側。3）坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸，標在基本符號的上側或下側。4．尺寸符號的標注位置4）相同焊縫數(shù)量符號標在尾部。5．焊接方法代號的標注位置焊接方法代號標注在基準線實線末端的尾部符號中。1111.若基本符號右側既沒有任何標注，又沒有其他說明，表示焊縫在整個焊件長度上是連續(xù)的。2.若基本符號左側既沒有任何標注，又沒有其他說明，表示對接焊縫完全焊透。3.塞焊縫或槽焊縫帶有斜邊時，應標注孔底部的尺寸。關于尺寸符號的說明：當前第59頁\共有67頁\編于星期五\10點2360023600111焊縫符號意義：坡口角度為、根部間隙為2mm、鈍邊為3mm且封底的V形焊縫，焊接方法為焊條電弧焊。8888上面為焊腳為8mm的雙面角焊縫，下面為焊腳為8mm的單面角焊縫。當前第60頁\共有6