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1 焊接工艺基础知识
用焊接方法连接的接头称为焊接接头(简称为接头)。它由焊缝、熔合区、热影响区
及其邻近的母材组成。 在焊接结构中焊接接头起两方面的作用, 第一是连接作用,即把两焊
件连接成一个整体;第二是传力作用,即传递焊件所承受的载荷。
根据GB/T3375 — 94《焊接名词术语》中的规定,焊接接头可分为 10种类型,即对
接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、 卷边接头和锁底接头,如图 1。其中以对接接头和 T形接头应用最为普遍。
(一)对接接头
两件表面构成大于或等于 135 °,小于或等于180 °夹角的接头,叫做对接接头。在各
种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。
钢板厚度在6mm以下,除重要结构外,一般不开坡口。
厚度不同的钢板对接的两板厚度差 (3 —S)不超过表1 — 1规定时,则焊缝坡口的基本
形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取;否则,应在厚板上作出如图 1 — 1所示的单面或双
面削薄;其削薄长度 L為(3 —別)。
图1— 1不同厚度板材的对接
⑻单面削薄, (b)双面削薄
表1-1
较薄板厚度31
€〜5
>5〜9
>9 〜12
>12
允许厚度差
(3 — 3)
1
2
3
4
(二)角接接头
两焊件端面间构成大于 30。、小于135 °夹角的接头,叫做角接接头,见图1 — 2。这种
接头受力状况不太好,常用于不重要的结构中。
图1 —2 角接接头
(a)l形坡口; (b)带钝边单边V形坡口
(三) T形接头
一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头,叫做 T形接头,见图1 — 3。
图1 — 3 T形接头
(四) 搭接接头
两件部分重叠构成的接头叫搭接接头,见图 1 — 4。
图1 —4 搭接接头
(a)I形坡口, (b)圆孔内塞焊; (c)长孔内角焊
搭接接头根据其结构形式和对强度的要求,分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊 三种形式,见图1 — 4。
I形坡口的搭接接头, 一般用于厚度12mm以下的钢板,其重叠部分》2( 31+ 82),双面
焊接。这种接头用于不重要的结构中。
当遇到重叠部分的面积较大时,可根据板厚及强度要求,分别采用不同大小和数量的 圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。
焊缝坡口的基本形式与尺寸 根据设计或工艺需要,将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡 口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。
(一)坡口形式
坡口的形式由 GB985 — 88 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与 尺寸》、 GB986 — 88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的:根据坡口的形状, 坡口分成I形(不开坡口卜V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、 J 形等各种坡口形式。
V 形和 Y 形坡口的加工和施焊方便 (不必翻转焊件 ),但焊后容易产生角变形。
双 Y 形坡口是在 V 形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时,采用双 Y 形代替 V 形 坡口,在同样厚度下,可减少焊缝金属量约 1/2 ,并且可对称施焊,焊后的残余变形较小。 缺点是焊接过程中要翻转焊件,在筒形焊件的内部施焊,使劳动条件变差。
U 形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比 V 形坡口小得多,但这种坡口的加 工较复杂。
(二)坡口的几何尺寸
(1) 坡口面:待焊件上的坡口表面叫坡口面。
(2) 坡口面角度和坡口角度:待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面角度,两
坡口面之间的夹角叫坡口角度,见图 1 —5。
开单面坡口时, 坡口角度等于坡口面角度; 开双面对称坡口时, 坡口角度等于两倍的坡 口面角度。
坡口角度(或坡口面角度)应保证焊条能自由伸入坡口内部, 不和两侧坡口面相碰,但 角度太大将会消耗太多的填充材料,并降低劳动生产率。
(3) 根部间隙:焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙,见图 1—5。根部间隙又叫
装配间隙。 根部间隙的作用在于焊接底层焊道时, 能保证根部可以焊透。因此,根部间隙太 小时,将在根部产生焊不透现象;但太大的根部间隙,又会使根部烧穿,形成焊瘤。
(4) 钝边:焊件开坡口时,沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边,见图 1—5。钝
边的作用是防止根部烧穿。但钝边值太大,又会使根部焊不透。
(5) 根部半径:在 J 形、 U 形坡口底部的圆角半径叫根部半径 (见