壓力容器焊接基礎(chǔ)知識(shí)課件

識(shí)別各類焊縫代號1分析鋼材平對接時(shí)的焊接應(yīng)力與變形，制定防止和控制措施2目錄識(shí)別各類焊縫代號1分析鋼材平對接時(shí)的焊接應(yīng)力與變形，制定防止教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)1掌握焊接接頭的基本形式2掌握坡口的選擇原則和目的3掌握坡口的基本形式及特點(diǎn)4培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神教學(xué)重點(diǎn)焊接接頭的基本形式及坡口教學(xué)難點(diǎn)四種基本接頭形式的受力特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)一焊接接頭形式

用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。焊縫熔合區(qū)熱影響區(qū)一焊接接頭形式用焊接方法連接的接頭稱為焊接電弧焊接頭包括4部分：焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)、焊縫附近的母材。

熔化焊焊接接頭的組成a)對接接頭b)搭接接頭1－焊縫金屬2－熔和區(qū)3－熱影響區(qū)4－母材電弧焊接頭包括4部分：熔化焊焊接接頭的組成焊接過程使焊接接頭具有以下力學(xué)特點(diǎn)：（1）焊接接頭力學(xué)性能不均勻由于焊接接頭各區(qū)在焊接過程中進(jìn)行著不同的焊接冶金過程，并經(jīng)受不同的熱循環(huán)和應(yīng)變循環(huán)的作用，各區(qū)的組織和性能存在較大的差異，焊接接頭組織的不均勻，造成了整個(gè)接頭力學(xué)性能的不均勻。

焊接過程使焊接接頭具有以下力學(xué)特點(diǎn)：（2）焊接接頭工作應(yīng)力分布不均勻，存在應(yīng)力集中由于焊接接頭存在幾何不連續(xù)性，致使其工作應(yīng)力是不均勻的，存在應(yīng)力集中。當(dāng)焊縫中存在工藝缺陷，焊縫外形不合理或接頭形式不合理時(shí)，將加劇應(yīng)力集中程度，影響接頭強(qiáng)度，特別是疲勞強(qiáng)度。（2）焊接接頭工作應(yīng)力分布不均勻，存在應(yīng)力集中（3）由于焊接的不均勻加熱，引起焊接殘余應(yīng)力及變形

焊接是局部加熱的過程，電弧焊時(shí)，焊縫處最高溫度可達(dá)材料沸點(diǎn)，而離開焊縫處溫度急劇下降，直至室溫。這種不均勻溫度場將在焊件中產(chǎn)生殘余應(yīng)力及變形。（3）由于焊接的不均勻加熱，引起焊接殘余應(yīng)力及變形（4）焊接接頭具有較大的剛性通過焊接，焊縫與構(gòu)件組成整體，所以與鉚接或脹接相比，焊接接頭具有較大的剛性。

（4）焊接接頭具有較大的剛性接頭的基本形式焊接接頭(簡稱接頭)：用焊接方法連接的接頭。常用的焊接接頭：

對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底對接接頭等。

接頭的基本形式接頭形式對接接頭T型接頭角接接頭搭接接頭套管接頭端接接頭鎖底對接接頭斜對接接頭卷邊接頭十字接頭接頭形式對接接頭T型接頭角接接頭搭接接頭套管接頭端接接頭鎖底常用的四種焊接接頭形式1對接接頭2T形接頭3角接接頭4搭接接頭常用的四種焊接接頭形式1對接接頭焊接接頭的基本類型焊接接頭的基本類型1.對接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于135、小于180夾角的接頭（1）Ⅰ形坡口的對接接頭（2）開坡口的對接接頭1-2＜621-26-4060°60°212-6022220-60R=3~51.對接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于135、小于180夾角的對接接頭形式將同一平面上的兩個(gè)被焊工件的邊緣相對焊接起來而形成的接頭稱為對接接頭。對接接頭形式對接接頭特點(diǎn)

它是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多、也是最完善的一種接頭形式，具有受力好、強(qiáng)度大和節(jié)省金屬材料的特點(diǎn)。但是，由于是兩焊件對接連接，被連接件邊緣加工及裝配要求則較高。在焊接生產(chǎn)中，通常使對接接頭的焊縫略高于母材板面。由于余高的存在造成構(gòu)件表面的不光滑，在焊縫與母材的過渡處會(huì)引起應(yīng)力集中。對接接頭特點(diǎn)它是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多、也是最完善的一種接2.角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30、小于135夾角的接頭1±12-52212-3060°2220-4055°224-3055°（1）不開坡口的角接接頭（2）開坡口的角接接頭2.角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30、小于135夾角的角接接頭受力特點(diǎn)兩鋼板成一定角度，在鋼板邊緣焊接的接頭稱為角接接頭。與T形接頭類似，單面焊的角接接頭承受反向彎矩的能力極低，除了鋼板很薄或不重要的結(jié)構(gòu)外，一般都應(yīng)開坡口兩面焊，否則不能保證質(zhì)量。

角接接頭角接接頭受力特點(diǎn)角接接頭3.T形接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。2-300-255°224-3055°10-402240-6022R1520°（1）不開坡口的T形接頭（2）開坡口的T形接頭3.T形接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近T形接頭受力特點(diǎn)將相互垂直的被連接件用角焊縫連接起來的接頭稱為T形(十字)接頭。T形(十字)接頭能承受各種方向的力和力矩。T形接頭是各種箱型結(jié)構(gòu)中最常見的接頭形式，在壓力容器制造中，插入式管子與筒體的連接、人孔加強(qiáng)圈與筒體的連接等也都屬于這一類。由于T形(十字)接頭焊縫向母材過渡較急劇，接頭在外力作用下力線扭曲很大，造成應(yīng)力分布極不均勻、且比較復(fù)雜，在角焊縫根部和趾部都有很大的應(yīng)力集中。保證焊透是降低T形接頭應(yīng)力集中的重要措施之一。

T形接頭T形接頭受力特點(diǎn)T形接頭3-54.搭接接頭兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面進(jìn)行角焊，或加上塞焊縫、槽焊縫連接的接頭稱為搭接接頭

3-54.搭接接頭兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，兩

搭接接頭除兩鋼板疊在端面或側(cè)面焊接外，還有開槽焊和塞焊(圓孔和長孔)等。

開槽焊搭接接頭的構(gòu)造如圖所示。先將被連接件沖切成槽，然后用焊縫金屬填滿該槽，槽焊焊縫斷面為矩形，其寬為被連接件厚度的兩倍，開槽長度應(yīng)比搭接長度稍短一些。搭接接頭除兩鋼板疊在端面或側(cè)面焊接外，還有開槽

塞焊是在被連接的鋼板上鉆孔來代替槽焊的槽，用焊縫金屬將孔填滿使兩板連接起來，塞焊可分為圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)塞焊兩種，如圖所示。

塞焊是在被連接的鋼板上鉆孔來代替槽焊的槽，用搭接接頭受力特點(diǎn)。由于搭接接頭中兩鋼板中心線不一致，受力時(shí)產(chǎn)生附加彎矩，會(huì)影響焊縫強(qiáng)度，因此，一般鍋爐、壓力容器的主要受壓元件的焊縫都不用搭接形式。由于搭接接頭使構(gòu)件形狀發(fā)生較大的變化，所以應(yīng)力集中要比對接接頭的情況復(fù)雜得多，而且接頭的應(yīng)力分布極不均勻。在搭接接頭中，根據(jù)搭接角焊縫受力方向的不同，可以將搭接角焊縫分為正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和斜向角焊縫。搭接接頭受力特點(diǎn)

接頭選擇和設(shè)計(jì)選擇接頭形式時(shí)，主要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，并綜合考慮受力條件、加工成本等因素。例如：

對接接頭具有受力均勻、節(jié)省金屬等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用最多。但是，對接接頭對下料尺寸和組裝的要求比較嚴(yán)格。

T形接頭焊縫大多數(shù)情況下只承受較小的切應(yīng)力或僅作為聯(lián)系焊縫。

搭接接頭對裝配要求不高，也易于裝配，但接頭承載能力低，一般用在不重要的結(jié)構(gòu)中。接頭選擇和設(shè)計(jì)

焊接接頭的設(shè)計(jì)中對焊縫質(zhì)量的要求、焊縫尺寸大小、焊縫位置、工件厚度、幾何尺寸、施工條件等不同，決定了在選擇焊接方法和制定工藝時(shí)的多樣性。合理的焊接接頭設(shè)計(jì)與選擇不僅能保證鋼結(jié)構(gòu)的焊縫和整體的強(qiáng)度，還可以簡化生產(chǎn)工藝，節(jié)省制造成本。

焊接接頭的設(shè)計(jì)中對焊縫質(zhì)量的要求、設(shè)計(jì)和選擇焊接接頭的主要因素：（1）保證焊接接頭滿足使用要求；（2）接頭形式能保證選擇的焊接方法正常施焊；（3）接頭形式應(yīng)盡量簡單，盡量采用平焊和自動(dòng)焊焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大應(yīng)力盡量不設(shè)在焊縫上；（4）焊接工藝能保證焊接接頭在設(shè)計(jì)溫度和腐蝕介質(zhì)中正常工作；設(shè)計(jì)和選擇焊接接頭的主要因素：（5）焊接變形和應(yīng)力小，能滿足施工要求所需的技術(shù)、人員和設(shè)備的條件；（6）盡量使焊縫設(shè)計(jì)成聯(lián)系焊縫；（7）焊接接頭便于檢驗(yàn)；（8）焊接前的準(zhǔn)備和焊接所需費(fèi)用低；（9）對角焊縫不宜選擇和設(shè)計(jì)過大的焊角尺寸，試驗(yàn)證明，大尺寸角焊縫的單位面積承載能力較低等。（5）焊接變形和應(yīng)力小，能滿足施工要求所需的技術(shù)、人員和設(shè)備壓力容器焊接基礎(chǔ)知識(shí)課件壓力容器焊接基礎(chǔ)知識(shí)課件回答問題:下列各圖分別是什么接頭形式？（）（）（）（）搭接接頭T形接頭角接接頭對接接頭回答問題:下列各圖分別是什么接頭形式？（四種接頭形式的受力特點(diǎn)1對接接頭受力最好，因此應(yīng)用最廣泛。2T形接頭能承受各種方向的力和力矩，應(yīng)用僅次于對接接頭。3角接接頭受力狀況差，只用在不重要的結(jié)構(gòu)。4搭接接頭的應(yīng)力分布不均勻，疲勞強(qiáng)度較低。對于承受動(dòng)載荷的接頭不宜采用。四種接頭形式的受力特點(diǎn)1對接接頭受力最好，因此應(yīng)用最廣泛二坡口選擇原則及目的1坡口的概念根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需求，將焊件待焊部位加工成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。2坡口選擇原則（1）能夠保證工件焊透，且便于焊接操作。（2）坡口形狀應(yīng)容易加工。（3）盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條。（4）盡可能減小焊后工件變形。

二坡口選擇原則及目的1坡口的概念3開坡口的目的保證焊件根部焊透，使焊接電弧能深入接頭根部，保證焊接質(zhì)量；同時(shí)，起到調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬比例的作用。對于合金鋼來說，坡口還能起到調(diào)節(jié)母材金屬和填充金屬比例(即熔合比)的作用。。壓力容器焊接基礎(chǔ)知識(shí)課件3、單邊U形坡口1、雙面U形坡口2、V形坡口（銑邊機(jī)）3、單邊U形坡口1、雙面U形坡口2、V形坡口（銑邊機(jī)）三坡口基本形式及特點(diǎn)1V形坡口是最常用的坡口形式。它便于加工，焊接時(shí)為單面焊，不用翻轉(zhuǎn)工件，但焊后易產(chǎn)生角變形。

2X形坡口是在V形坡口基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在同樣厚度下，能減少焊縫金屬量約1/2，并且為對稱焊，焊后焊件的殘余變形較小，但需要翻轉(zhuǎn)焊件，增加勞動(dòng)量。3U形坡口在焊件厚度相同的條件下U形坡口的空間面積比V形坡口小的多，當(dāng)焊件厚度較大只能采用單面焊時(shí)，U形坡口可以提高生產(chǎn)率,但加工困難。

三坡口基本形式及特點(diǎn)1V形坡口是最常用的坡口形

（1）根據(jù)板厚不同，對接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對或加工成為V形、X形、K形和U形等坡口。對接焊縫坡口型式

（1）根據(jù)板厚不同，對接焊縫的焊接

（2）根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形式及承載情況不同，角接接頭和T形接頭的坡口形式可分為I形、帶鈍邊的單邊V形坡口和K形坡口等。角接和T形接頭的坡口a)I形b)單邊V形（帶鈍邊）c)K形（帶鈍邊）（2）根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形式及承載情況不

一般情況下，焊條電弧焊焊接6mm厚度的焊件和自動(dòng)焊焊接14mm以下厚度的焊件時(shí)，可以不開坡口就可以得到合格的焊縫，但板間要留有一定的間隙，以保證熔敷金屬填滿熔池，確保焊透。鋼板超過上述厚度時(shí)，電弧不能熔透鋼板，應(yīng)考慮開坡口。

一般情況下，焊條電弧焊焊接6mm厚四坡口加工方法坡口的加工方法可根據(jù)焊件的尺寸、形狀、加工條件來選擇1剪邊剪板機(jī)主要I形坡口

2車邊車床管子坡口3刨邊刨床板材坡口4熱切割5碳弧6氣刨7鏟削或磨削坡口尺寸表示方法見圖6-6四坡口加工方法坡口的加工方法可根據(jù)焊件的尺寸、形狀、加工T形接頭選擇原則開坡口目的坡口基本形式對接接頭搭接接頭坡小結(jié)角接接頭口接頭形式T形接頭選擇原則開坡口目的坡口基本形式對接接頭搭接接頭坡小角課后思考1什么叫焊接接頭？包括哪幾部分？焊接接頭的基本形式有哪幾種？2對接接頭如果兩板板厚一薄一厚時(shí)，怎么處理？3開坡口的目的是什么？常見的坡口有哪些形式？4坡口的加工方法有哪些？課后思考1什么叫焊接接頭？包括哪幾部分？焊接接頭的基本6.2、焊縫及焊縫代號焊縫：焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分,即填充金屬與融化的母材凝固后形成的區(qū)域。分類：1、按空間位置可分為：平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰焊縫；2、按結(jié)合方式可分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫；3、按焊縫斷續(xù)情況可分為：連續(xù)焊縫、斷續(xù)焊縫；定位焊縫；4、按承載方式可分為：工作焊縫、聯(lián)系焊縫。焊縫是構(gòu)成焊接接頭的主體部分，對接接頭焊縫、角接接頭焊縫是焊縫的基本形式。6.2、焊縫及焊縫代號1．對接焊縫對接焊縫是沿著兩個(gè)焊件之間形成的，有不開坡口（或開I形坡口）和開坡口的兩種。焊縫表面形狀有上凸的和與表面平齊的。1．對接焊縫2．角焊縫:兩焊件結(jié)合面構(gòu)成直交或者接近直交所焊接的焊縫。角焊縫截面形狀

角焊縫截面形狀3．工作焊縫和聯(lián)系焊縫工作焊縫(又稱承載焊縫)

焊縫與焊件串聯(lián)成整體主要承擔(dān)載荷的作用。焊縫一旦斷裂，鋼結(jié)構(gòu)就立即受到嚴(yán)重破壞。3．工作焊縫和聯(lián)系焊縫聯(lián)系焊縫(又稱非承載焊縫)

焊縫與兩個(gè)或兩個(gè)以上的焊件并聯(lián)成整體(即連接作用)，焊縫不直接承擔(dān)載荷，工作中受力很小，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會(huì)立即失效。聯(lián)系焊縫(又稱非承載焊縫)焊接接頭的表示方法

焊接接頭的表示方法

設(shè)計(jì)人員為使自己設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品由制造人員準(zhǔn)確無誤地加工制造出來，就必須把結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的施工技術(shù)條件在設(shè)計(jì)圖樣和設(shè)計(jì)說明書等設(shè)計(jì)文件上詳盡地表述出來。對于焊接接頭，設(shè)計(jì)人員一般采用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊縫符號和焊接方法代號來表示。也可以采用技術(shù)制圖方法來表示，但用圖形或文字詳細(xì)地說明焊接接頭的焊接加工要求和注意事項(xiàng)是非常繁瑣和復(fù)雜的。采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種符號和代號簡單明了地指出焊接接頭的類型、形狀、尺寸、位置、表面狀況、焊接方法以及與焊接有關(guān)的各項(xiàng)條件是非常必要的。設(shè)計(jì)人員為使自己設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品一、焊縫符號與焊接方法代號焊縫符號：在圖紙上標(biāo)注出焊縫形式、焊縫尺寸和焊接方法的符號。由GB/T324－1998《焊縫符號表示法》(適用于金屬熔焊和電阻焊)和GB/T5185－1999《金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號》進(jìn)行了規(guī)定。焊縫的符號組成：基本符號、輔助符號、補(bǔ)充符號、焊縫尺寸符號和指引線。一、焊縫符號