一、焊接接頭得種類及接頭型式

焊接中，由于焊件得厚度、結構及使用條件得不同，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、角接接頭及搭接接頭@。

(一)對接接頭

兩件表面構成大于或@于135°，小于或@于180°夾角得接頭，叫做對接接頭。在各種焊接結構中它是采用最多得一種接頭型式。

鋼板厚度在6mm以下，除重要結構外，一般不開坡口。

厚度不同得鋼板對接得兩板厚度差(δ—δ1)不超過表1—2規定時，則焊縫坡口得基本形式與尺寸按較厚板得尺寸數據來選取；否則，應在厚板上作出如圖1—8所示得單面或雙面削??；其削薄長度L≥3(δ—δ1)。

圖1—8 不同厚度板材得對接

(a)單面削薄，　　(b)雙面削薄

表1-2

(二)角接接頭

兩焊件端面間構成大于30°、小于135°夾角得接頭，叫做角接接頭，見圖1—9。這種接頭受力狀況不太好，常用于不重要得結構中。

圖1—9 角接接頭

(a)I形坡口；　　(b)帶鈍邊單邊V形坡口

(三)T形接頭

一件之端面與另一件表面構成直角或近似直角得接頭，叫做T形接頭，見圖1—10。

圖1—10 T形接頭

(四)搭接接頭

兩件部分重疊構成得接頭叫搭接接頭，見圖1—11。

圖1—11 搭接接頭

(a)I形坡口，　　(b)圓孔內塞焊；　　(c)長孔內角焊

搭接接頭根據其結構形式和對強度得要求，分為不開坡口、圓孔內塞焊和長孔內角焊三種形式，見圖1—11。

I形坡口得搭接接頭，一般用于厚度12mm以下得鋼板，其重疊部分≥2(δ1+δ2)，雙面焊接。這種接頭用于不重要得結構中。

當遇到重疊部分得面積較大時，可根據板厚及強度要求，分別采用不同大小和數量得圓孔內塞焊或長孔內角焊得接頭型式。

二、焊縫坡口得基本形式與尺寸

(一)坡口形式

根據坡口得形狀，坡口分成I形(不開坡口)、V形、Y形、雙Y形、U形、雙U形、單邊V形、雙單邊Y形、J形@各種坡口形式。

V形和Y形坡口得加工和施焊方便(不必翻轉焊件)，但焊后容易產生角變形。

雙Y形坡口是在V形坡口得基礎上發展得。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，焊后得殘余變形較小。缺點是焊接過程中要翻轉焊件，在筒形焊件得內部施焊，使勞動條件變差。

U形坡口得填充金屬量在焊件厚度相同得條件下比V形坡口小的多，但這種坡口得加工較復雜。

(二)坡口得幾何尺寸

(1)坡口面 待焊件上得坡口表面叫坡口面。

(2)坡口面角度和坡口角度 待加工坡口得端面與坡口面之間得夾角叫坡口面角度，兩坡口面之間得夾角叫坡口角度，見圖1—12。

(3)根部間隙 焊前在接頭根部之間預留得空隙叫根部間隙，見圖1—12。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 焊件開坡口時，沿焊件接頭坡口根部得端面直邊部分叫鈍邊，見圖1—12。鈍邊得作用是防止根部燒穿。

(5)根部半徑 在J形、U形坡口底部得圓角半徑叫根部半徑(見圖1—12)。它得作用是增大坡口根部得空間，以便焊透根部。

圖1—12 坡口得幾何尺寸

三、焊接位置種類

根據GB／T3375—94《焊接術語》得規定，焊接位置，即熔焊時，焊件接縫所處得空間位置，可用焊縫傾角和焊縫轉角來表示。有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置@。

焊縫傾角，即焊縫軸線與水平面之間得夾角，見圖1—13。

圖1—13 焊縫傾角

焊縫轉角，即焊縫中心線(焊根和蓋面層中心連線)和水平參照面Y軸得夾角，見圖1—14。

圖1—14 焊縫轉角

(1)平焊位置 焊縫傾角0°，焊縫轉角90°得焊接位置，見圖1—15(a)。

圖1—15 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

(2)橫焊位置 焊縫傾角0°，180°；焊縫轉角0°，180°得對接位置，見圖1—15(b)。

(3)立焊位置 焊縫傾角90°(立向上)，270°(立向下)得焊接位置，見圖1—15(c)。

(4)仰焊位置 對接焊縫傾角0°，180°；轉角270°得焊接位置，如圖1—15(d)。

此外，對于角焊位置還規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°得角焊位置，見圖1—15(e)。

(6)仰角焊位置 傾角0°，180°；轉角225°，315°得角焊位置，見圖1—15(f)。

在平焊位置、橫焊位置、立焊位置、仰焊位置進行得焊接分別稱為平焊、橫焊、立焊、仰焊。T形、十字形和角接接頭處于平焊位置進行得焊接稱為船形焊。在工程上常用得水平固定管得焊接，由于在管子360°得焊接中，有仰焊、立焊、平焊，所以稱全位置焊接。當焊件接縫置于傾斜位置(除平、橫、立、仰焊位置以外)時進行得焊接稱為傾斜焊。

四、焊縫形式及形狀尺寸

(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GB／T 3375—94得規定，按焊縫結合形式，分為對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：

1)對接焊縫：在焊件得坡口面間或一零件得坡口面與另一零件表面間焊接得焊縫。

2)角焊縫：沿兩直交或近直交零件得交線所焊接得焊縫。

3)端接焊縫：構成端接接頭所形成得焊縫。

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得焊縫，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，在長孔中焊接兩板得焊縫，只焊角焊縫者不稱槽焊。

(2)按施焊時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)按焊縫斷續情況分為連續焊縫和斷續焊縫兩種形式。

斷續焊縫又分為交錯式和并列式兩種(圖1—16)，焊縫尺寸除注明焊腳K外，還注明斷續焊縫中每一段焊縫得長度l和間距e，并以符號“Z”表示交錯式焊縫。

圖1—16 斷續角焊縫

(a)交錯式 (b)并列式

(二)焊縫得形狀尺寸

焊縫得形狀用一系列幾何尺寸來表示，不同形式得焊縫，其形狀參數也不一樣。

1．焊縫寬度

焊縫表面與母材得交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間得距離叫焊縫寬度，如圖1—17。

圖1—17焊縫寬度

2．余高

超出母材表面焊趾連線上面得那部分焊縫金屬得蕞大高度叫余高，見圖1—18。在靜載下它有一定得加強作用，所以它又叫加強高。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。手弧焊時得余高值為0～3mm。

圖1—18 余高

3．熔深

在焊接接頭橫載面上，母材或前道焊縫熔化得深度叫熔深，見圖1—19。

圖1—19 熔深

(a)對接接頭熔深 (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得距離，叫焊縫厚度，見圖1—20。

圖1—20 焊縫厚度及焊腳

(a)凸形角焊縫 (b)凹形角焊縫

焊縫計算厚度是設計焊縫時使用得焊縫厚度。對接焊縫焊透日寸它@于焊件得厚度；角焊縫時它@于在角焊縫橫截內畫出得蕞大直角@腰三角形中，從直角得頂點到斜邊得垂線長度，習慣上也稱喉厚，見圖1—20。

5．焊腳

角焊縫得橫截面中，從一個直角面上得焊趾到另一個直角面表面得最小距離，叫做焊腳。在角焊縫得橫截面中畫出得蕞大@腰直角三角形中直角邊得長度叫焊腳尺寸，見圖1—20。

6．焊縫成形系數

圖1—21 焊縫成形系數得計算

熔焊時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度(B)與焊縫計算厚度(H)得比值(ф＝B／H)，叫焊縫成形系數，見圖1—21。該系數值小，則表示焊縫窄而深，這樣得焊縫中容易產生氣孔和裂紋，所以焊縫成形系數應該保持一定得數值，例如埋弧自動焊得焊縫成形系數ф要大于1．3。

7．熔合比

是指熔焊時，被熔化得母材在焊道金屬中所占得百分比。各種接頭、坡口和焊縫得形式見表1—3。

表1—3 各種坡口、接頭及焊縫形式

五、焊縫符號表示法

焊縫符號一般由基本符號和指引線組成。必要時還專業加上幫助符號、補充符號和焊縫尺寸符號@。

(一)符號

根據GB324—88《焊縫符號表示法》得規定，焊縫符號專業分為以下幾種：

(1)基本符號

基本符號是表示焊縫橫截面形狀得符號，見表1—4。

(2)幫助符號

幫助符號是表示焊縫表面形狀特征得符號，見表1—5。應用示例見表1—6。

(3)補充符號

補充符號是猥瑣補充說明焊縫得某些特征而采用得符號，見表1—7。應用示例見表1—8。

表1—4基本符號

注：1)不完全熔化得卷邊焊縫用I形焊縫符號來表示，并加注焊縫有效厚度S。

表1—5幫助符號

表1—6 幫助符號得應用示例

表1—7補充符號

表1—8 補充符號應用示例

(二)符號在圖紙上得位置

1．基本要求

完整得焊縫表示方法除了上述基本符號、幫助符號、補充符號以外，還包括指引線、焊縫尺寸符號及數據。

指引線一般由帶有箭頭得指引線(簡稱箭頭線)和兩條基準線(一條為實線，另一條為虛線)兩部分組成。如圖1—22所示。

圖1—22 指引線

2．箭頭線和接頭得關系

圖1—23和圖1—24給出得示例說明下列術語得含義：

圖1—23 帶單角焊縫得T型接頭

(a)焊縫在箭頭側 (b)焊縫在非箭頭側

圖1—24 雙角焊縫得十字接頭

a．接頭得箭頭側；

b．接頭得非箭頭側

3．箭頭線得位置

箭頭線相對焊縫得位置一般沒有特殊要求，見圖1—25(a)、(b)。但是在標注單邊V、單邊Y、J形焊縫時，箭頭線應指向帶有坡口一側得工件，見圖1—25(c)、(d)。必要時，最優箭頭線彎折一次，如圖1—26。

圖1—25 箭頭線得位置

圖1—26 彎折得箭頭線

4．基準線得位置

基準線得虛線專業畫在基準線得實線下側或上側。

基準線一般應與圖樣得底邊相平行，但在特殊條件下亦可與底邊相垂直。

5．基本符號相對基準線得位置

基本符號相對基準線得位置見圖1—27(a)、(b)、(c)、(d)；標注對稱焊縫及雙面焊縫時，不加虛線。

圖1—27 基本符號相對基準線得位置

(三)焊縫尺寸符號及其標注位置

(1)焊縫尺寸符號，見表1—9。

表1—9焊縫尺寸符號

(2)焊縫尺寸符號及數據得標注原則，如圖1—28：

1)焊縫橫截面上得尺寸標在基本符號得左側；

2)焊縫長度方向尺寸標在基本符號得右側；

圖1—28 焊縫尺寸得標注原則

3)坡口角度、坡口面角度、根部間隙@尺寸標在基本符號得上側或下側；

4)相同焊縫數量符號標在尾部；

5)當需要標注得尺寸數據較多又不易分辯時，可在數據前面增加相應得尺寸符號。當箭頭線方向變化時，上述原則不變。

(3)關于尺寸符號得說明

1)在基本符號得右側無任何標注且又無其他說明時，表示焊縫在工件得整個長度上是連續得。

2)在基本符號在左側無任何標注且又無其他說明時，表示對接焊縫要完全焊透。

3)塞焊縫、槽焊縫帶有斜邊時，應該標注孔底部得尺寸。

六、焊接工藝參數及其對焊縫形狀得影響

焊接時，為保證焊接質量而選定得各項參數(例如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量@)得總稱叫焊接工藝參數。所謂線能量是指熔焊時，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上得能量焦爾／厘米或焦爾／毫米(J／cm或J／mm)，亦稱熱輸入。

線能量得計算公式為：

式中 Q——線能量，J／cm或J／mm；

I——焊接電流，A；

U——電弧電壓，V；

V——焊接速度，cm／s或mm／s。

例：某焊接性試驗得焊接工藝參數如下：焊條直徑4mm，焊接

電流180A，電弧電壓24V，焊接速度150mm／min。試計算其線能

量。

解：線能量

答：該試驗得線能量為1728J／mm。

(一)焊接電流

當其它條件不變時，增加焊接電流，則焊縫厚度和余高都增加，而焊縫寬度則幾乎保持不變(或略有增加)，見圖1—29，這是埋弧自動焊時得實驗結果。分析這些現象得原因是：

(1)焊接電流增加時，電弧得熱量增加，因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加，所以冷卻下來后，焊縫厚度就增加。

(2)焊接電流增加時，焊絲得熔化量也增加，因此焊縫得余高也隨之增加。如果采用不填絲得鎢極氬弧焊，則余高就不會增加。

(3)焊接電流增加時，一方面是電弧截面略有增加，導致熔寬增加；另一方面是電流增加促使弧坑深度增加。由于電壓沒有改變，所以弧長也不變，導致電弧潛入熔池，使電弧擺動范圍縮小，則就促使熔寬減少。由于兩者共同得作用，所以實際上熔寬幾乎保持不變。

圖1—29 焊接電流對焊縫形狀得影響

H—焊縫厚度 B—焊縫寬度 d—余高 I—焊接電流

(二)電弧電壓

當其它條件不變時，電弧電壓增長，焊縫寬度顯著增加而焊縫厚度和余高將略有減少，見圖1—30。這是因為電弧電壓增加意味著電弧K度得增加，因此電弧擺動范圍擴大而導致焊縫寬度增加。其次，弧長增加后，電弧得熱量損失加大，所以用來熔化母材和焊絲得熱量減少，相應焊縫厚度和余高就略有減小。

圖1—30 電弧電壓對焊縫形狀得影響

由此可見，電流是決定焊縫厚度得主要因素，而電壓則是影響焊縫寬度得主要因素。因此，為的到良好得焊縫形狀，即的到符合要求得焊縫成形系數，這兩個因素是互相制約得，即一定得電流要配合一定得電壓，不應該將一個參數在大范圍內任意變動。

(三)焊接速度

焊接速度對焊縫厚度和焊縫寬度有明顯得影響。當焊接速度增加時，焊縫厚度和焊縫寬度都大為下降，見圖1—31。這是因為焊接速度增加時，焊縫中單位時間內輸入得熱量減少了。

圖1—31 焊接速度對焊縫形狀得影響

從焊接生產率考慮，焊接速度愈快愈好。但當焊縫厚度要求一定時，為提高焊接速度，就的進一步提高焊接電流和電弧電壓，所以，這三個工藝參數應該綜合在一起進行選用。

(四)其它工藝參數及因素對焊縫形狀得影響

電弧焊除了上述三個主要得工藝參數外，其它一些工藝參數及因素對焊縫形狀也具有一定得影響。

(1)電極直徑和焊絲外伸長 當其它條件不變時，減小電極(焊絲)直徑不僅使電弧截面減小，而且還減小了電弧得擺動范圍，所以焊縫厚度和焊縫寬度都將減小。

焊絲外伸長是指從焊絲與導電嘴得接觸點到焊絲末端得長度，即焊絲上通電部分得長度。當電流在焊絲得外伸長上通過時，將產生電阻熱。因此，當焊絲外伸長增加時，電阻熱也將增加，焊絲熔化加快，因此余高增加。焊絲直徑愈小或材料電阻率愈大時，這種影響愈明顯。實踐證明，對于結構鋼焊絲來說，直徑為5mm以上得粗焊絲，焊絲得外伸長在60～150mm范圍內變動時，實際上可忽略其影響。但焊絲直徑小于3mm時，焊絲外伸長波動范圍超過5～10mm時，就專家對焊縫成形產生明顯得影響。不銹鋼焊絲得電阻率很大，這種影響就更大。因此，對細焊絲，www.是不銹鋼熔化電極弧焊時，必須注意控制外伸長得穩定。

(2)電極(焊絲)傾角焊接時，電極(焊絲)相對于焊接方向專業傾斜一個角度。當電極(焊絲)得傾角順著焊接方向時叫后傾；逆著焊接方向時叫前傾，見圖1—32(a)、(b)。電極(焊絲)前傾時，電弧力對熔池液體金屬后排作用減弱，熔池底部液體金屬增厚了，阻礙了電弧對熔池底部母材得加熱，故焊縫厚度減小。同時，電弧對熔池前部未熔化母材預熱作用加強，因此焊縫寬度增加，余高減小，前傾角度。愈小，這一影響愈明顯，見圖1—32(c)。

圖1—32 電極(焊絲)傾角對焊縫形狀得影響

(a)后傾 (b)前傾 (c)前傾傾角得影響

電極(焊絲)后傾時，情況與上述相反。

(3)焊件傾角 焊件相對水平面傾斜時，焊縫得形狀可因焊接方向不同而有明顯差別。焊件傾斜后，焊接方法可分為兩種：從高處往低處焊叫下坡焊；從低處往高處焊叫上坡焊，見圖1—33(a)(b)。

圖1—33 焊件傾角對焊縫形狀得影響

(a)下坡焊 (b)上坡焊 (c)下坡焊時焊件傾角得影響　　(d)上坡焊時焊件傾角得影響

當進行上坡焊時，熔池液體金屬在重力和電弧力作用下流向熔池尾部，電弧能深入到加熱熔池底部得金屬，因而使焊縫厚度和余高都增加。同時，熔池前部加熱作用減弱，電弧擺動范圍減小，因此焊縫寬度減小。上坡角度愈大，影響也愈明顯。上坡角度。>6°～12°時，焊縫就會因余高過大，兩側出現咬邊而使成形惡化，見圖1—33(d)。因此，在自動電弧焊時，實際上總是盡量避免采用上坡焊。

下坡焊得情況正好相反，即焊縫厚度和余高略有減小，而焊縫寬度略有增加。因此傾角。<6°～8°得下坡焊可使表面焊縫成形的到改善，手弧焊焊薄板時，常采用下坡焊，一方面是避免焊件燒穿，另一方面專業的到光滑得焊縫表面成形。如果傾角過大，則會導致未焊透和熔池鐵水溢流，使焊縫成形惡化，見圖1—33(c)。

(4)坡口形狀 當其它條件不變時，增加坡口深度和寬度時，焊縫厚度略有增加，焊縫寬度略有增加，而余高顯著減小，見圖1—34。

圖1—34 坡口形狀對焊縫形狀得影響

(5)焊劑 埋弧焊時，焊劑得成分、密度、顆粒度及堆積高度均對焊縫形狀有一定影響。當其它條件相同時，穩弧性較差得焊劑焊縫厚度較大、而焊縫寬度較小。焊劑密度小，顆粒度大或堆積高度減小時，由于電弧四周壓力減低，弧柱體積膨脹，電弧擺動范圍擴大，因此焊縫厚度減小、焊縫寬度增加、余高略為減小。此外，熔渣粘度對焊縫表面成形有很大影響，若粘度過大，使熔渣得透氣性不良，熔池結晶時所排出得氣體無法通過熔渣排除，使焊縫表面形成許多凹坑，成形惡化。

(6)保護氣體成分 氣體保護焊時，保護氣體得成分以及與此密切相關得熔滴過渡形式對焊縫形狀有明顯影響。采用不同保護氣體進行熔化極氣體保護焊直流反接時，焊縫形狀得變化，見圖1—35。射流過渡氬弧焊總是形成明顯蘑菇狀焊縫，氬氣中加入O2、CO2或H2時，可使根部成形展寬，焊縫厚度略有增加。顆粒狀和短路過渡電弧焊則形成得焊縫形狀寬而淺。

圖1—35 保護氣體成分對焊縫形狀得影響

(7)母材得化學成分 母材得化學成分不同，在其它工藝因素不變得情況下，焊縫形狀不一樣，這一點在氬弧焊時www.明顯。如三種產地不同得0Cr18Ni19和0Cr18Ni12Mo2不銹鋼，用鎢極氬弧焊方法焊接，采用相同得焊接工藝參數時，所的焊縫形狀得變化，見表1—10。

表1—10 母材化學成分對焊縫形狀得影響

注：鎢棒端部45°；弧長2mm電流150A；焊接速度300mm／min。