特種作業(yè)焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí)上課.ppt

1、金屬焊接與切割作業(yè),全國(guó)特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核統(tǒng)編教材 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局安全技術(shù)培訓(xùn)中心,授課內(nèi)容 第二章 金屬焊接與切割基礎(chǔ)知識(shí) 第四節(jié) 焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí),第二章 金屬焊接與切割基礎(chǔ)知識(shí),第四節(jié) 焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí),一、焊接接頭的種類及接頭形式,焊接中，由于焊件的厚度、結(jié)構(gòu)及使用條件的不同，其接頭形式及坡口形式也不同。焊接接頭形式有：對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。,（一）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。（兩件表面構(gòu)成大于或等于135，小于或等于180夾角的接頭。）它是在焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。根據(jù)焊件厚度、焊接方法和坡口準(zhǔn)備等條件，對(duì)接接頭可

2、分為：,厚度不同的鋼板對(duì)接的兩板厚度差（-1）不超過(guò)表2-2規(guī)定時(shí)，則焊縫坡口基本形式與尺寸按較厚鋼板的尺寸數(shù)據(jù)來(lái)選?。环駝t應(yīng)在厚板上作出如圖2-6所示的單面或雙面削薄，其削薄長(zhǎng)度L3 （-1）.,將接頭開(kāi)成一定角度叫做坡口角度。其目是使接頭根部焊透，及便于清除熔渣，獲得良好的焊縫成型。鈍邊，是為了防止燒穿，但鈍邊的尺寸應(yīng)保證第一層能焊透。根部間隙也是為了保證接頭根部焊透。對(duì)接接頭的坡口形式可分為： 1.不開(kāi)坡口的對(duì)接接頭 當(dāng)鋼板厚度在6mm以下，一般不開(kāi)坡口，只留1mm2mm的焊縫間隙，在較重要的結(jié)構(gòu)中，在板厚大于3mm就要求開(kāi)坡口。 2.開(kāi)坡口的對(duì)接接頭 開(kāi)坡口就是用析械、火焰或電弧等方法

3、將捍接處先加工成坡口，再進(jìn)行焊接的接頭。,（二） 角接接頭,兩焊件端面構(gòu)成大于30，小于135平角的接頭，稱角接接頭。角接接頭一般用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)中。開(kāi)坡口的角接接頭在結(jié)構(gòu)中很少采用。這種接頭受力情況不大好，常用于不重要的結(jié)構(gòu)中。 見(jiàn)圖2-7,（三）T形接頭,兩焊件端面與平面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，稱為T形接頭。 T形接頭在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，按照焊件厚度分有不開(kāi)坡口單邊V形K形及雙U形四種形式。鋼板厚度在2mm30mm時(shí)，可不開(kāi)坡口，但有特殊要求時(shí)，則應(yīng)按照鋼板厚度及結(jié)構(gòu)要求，選用適宜的坡口形狀， 以保證接頭強(qiáng)度。 見(jiàn)圖2-8,（四）搭接接頭,兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭稱為搭接接頭。搭接接

4、頭一般用于12mm以下鋼板，其重疊部分為35倍板厚，采用雙面焊接。因承載能力低，故只能用在不重要結(jié)構(gòu)中。 搭接接頭根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度的要求，分為不開(kāi)坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)角焊三種形式，見(jiàn)圖2-9。,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 （1+2），雙面焊接。這種接頭用于不重要的結(jié)構(gòu)中。 當(dāng)遇到重疊部分的面積較大時(shí)，可根據(jù)厚板及強(qiáng)度要求，分別采用不同大小和數(shù)量的圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)角焊的接頭形式。,（五）其它接頭形式,（1） 十字接頭：由兩個(gè)或三個(gè)焊件裝配而成的十字形接頭，稱十字接頭。 （2）端接頭：兩焊件重疊或兩焊件表面之間的夾角小于30構(gòu)成的端部焊縫接頭，稱端

5、接接頭。 （3）卷邊接頭：焊件端部預(yù)先卷邊的接頭，稱卷邊接頭。,（4）套管接頭：將一根直徑稍大的短管，套于要連接的兩根管子上構(gòu)成的接頭稱為套管接頭。 （5）斜對(duì)接接頭：焊縫在焊件平面上傾斜布置的對(duì)接接頭，稱斜對(duì)接接頭。,（6）鎖底對(duì)接接頭：一個(gè)焊件端部放在另一預(yù)留底邊的焊件上構(gòu) 成的對(duì)接接頭， 稱為鎖底對(duì)接接頭。,二、焊縫坡口的基本形式與尺寸,（一）坡口形式 根據(jù)坡口的形狀，坡口分為I形（不開(kāi)坡口）、V形、Y形、雙Y形、U形、雙U形、雙單邊Y形、J形等各種坡口形式。 V形和Y形坡口的加工和焊接方便（不必翻轉(zhuǎn)焊接），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(chǔ)上發(fā)展的。當(dāng)焊件厚度增大時(shí)，

6、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(duì)稱施焊，使勞動(dòng)條件變差。 U形坡口的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(fù)雜。,（1）V型坡口：鋼板厚度在7mm40mm時(shí), 常采用V形坡口。其形式有：V型鈍邊V型單邊V型單邊鈍邊V形坡口四種。V形坡口的特點(diǎn)是加工容易, 但焊后角變形較大。 （2）X形坡口：鋼板厚度為12mm16mm時(shí)可采用X形坡口也稱雙面V形坡口 （3）U形坡口：U形坡口有U形單邊U形 雙面U形。 U形坡口的特點(diǎn)是焊縫金屬量最少，焊件變形小，焊縫金屬中母材金屬占的比例也小。但這種坡口加工困難，一般應(yīng)用在較重要的焊接結(jié)構(gòu)中。

7、 X形坡口與V形坡口相比較，具有在相同厚度下，能減少焊縫金屬量約二分之一，焊后變形和內(nèi)應(yīng)力也較小些。多用于大厚度及要求控制焊件變形量的結(jié)構(gòu)中。,（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:和坡口角度待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面夾角，兩坡口面之間的夾角叫坡口角度。見(jiàn)圖2-10。 （3）根部間隙:焊前在接頭根部之間預(yù)留的間隙，見(jiàn)圖2-10其作用在于打底焊時(shí)能保證焊透，根部間隙又叫裝配間隙。 （4）鈍邊: 焊件開(kāi)坡口時(shí)，沿焊件接頭坡口根部的端面直邊部分叫鈍邊。見(jiàn)圖2-10。 （5）根部半徑 :在J形、U形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑（見(jiàn)圖2-10

8、）。它的作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部。,三、焊接位置種類,根據(jù)GB/T337594焊件術(shù)語(yǔ)的規(guī)定，焊件位置，即熔焊時(shí)，焊件接縫所處的空間位置，可用焊縫傾角和焊縫轉(zhuǎn)角來(lái)表示。有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置等。（焊縫就是焊件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分。）焊縫按不同方法可分下面幾種。 焊縫傾角即焊縫軸線與水平面之間的夾角，見(jiàn)圖2-11。 焊縫轉(zhuǎn)角即焊縫中心線焊根和蓋面層中心連線和水平參照面Y軸的夾角。見(jiàn)圖2-12。,(1)按焊縫結(jié)合形式，分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端焊縫五種：,對(duì)接焊縫：在焊件的坡口面或一零件與另一零件表面間焊接的焊縫，稱對(duì)接焊縫。 角焊縫：沿兩直交或近似直交的交線所

9、焊的焊縫，稱為角焊縫。 端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。 塞焊縫：兩零件相疊，其中一塊開(kāi)圓孔，在圓孔中焊接兩板所形成的焊縫。只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱塞焊。 槽焊縫：兩板相疊，其中一塊開(kāi)長(zhǎng)孔，在長(zhǎng)孔中焊接兩板的焊縫，只焊角焊縫者不稱為槽焊。,（2）按焊縫在空間位置的不同分類 平焊縫：焊縫傾角為05，焊縫轉(zhuǎn)角為010的水平位置施焊的焊縫，稱為平焊縫。 立焊縫：焊縫傾角為8090，焊縫轉(zhuǎn)角為0180的立向位置施焊的焊縫，稱為立焊縫。 橫焊縫：焊縫傾角為05，焊縫轉(zhuǎn)角為7090的橫向位置施焊的焊縫，禾稱橫焊縫。 仰焊縫：焊縫傾角為05，焊縫轉(zhuǎn)角為165180；角焊縫的焊縫傾角05，焊縫轉(zhuǎn)角11518

10、0的向上位置施焊的焊縫，稱仰焊縫。,（3）按焊縫斷續(xù)情況分類可分為, 定位焊縫：焊前，為裝配和固定焊件位置而焊接的短焊縫，稱定位焊縫。 連續(xù)焊縫：沿接頭全長(zhǎng)不間斷焊接的焊縫，稱連續(xù)焊縫。 斷續(xù)焊縫：沿焊縫全長(zhǎng)焊接具有一定間隔的焊縫。又分有并列式和交錯(cuò)式兩種焊縫。 斷續(xù)焊又分為交錯(cuò)式和并列式兩種（圖2-14），焊縫尺寸除明焊角K外，還注明斷續(xù)焊中每一段焊縫的長(zhǎng)度l和間距e，并以符號(hào)“Z”表示交錯(cuò)式焊縫。,（二）焊接的形狀尺寸,焊縫的形狀用一系列幾何尺寸來(lái)表示，不同形狀的焊縫，其形狀參數(shù)也不一樣。 1、焊縫寬度 焊縫表面與母材交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度。如圖2-15。,2、余

11、高 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，見(jiàn)圖2-16。 3、熔深 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(jiàn)圖2-17。,4、焊縫厚度 在焊接接頭橫截面中，從焊縫到焊縫背面的距離，叫焊縫厚度，見(jiàn)圖2-18。 5、焊角 角焊縫的橫截面中，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離。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(zhǎng)度叫焊角尺寸，見(jiàn)圖2-18。,6、焊縫成形系數(shù) 熔焊時(shí)，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度（B）與焊縫計(jì)算厚度（H）的比值（=B/H），叫焊縫成形系數(shù)。見(jiàn)圖2-19。該系數(shù)小則表示焊縫窄而深，這樣的焊縫容易產(chǎn)生氣孔和裂紋，所以焊縫成形系數(shù)應(yīng)

12、保持一定的數(shù)值，例如埋弧焊自動(dòng)焊的焊縫成形系數(shù)1.3。 7、熔合比 是指熔合時(shí)，被熔化的母材在焊道金屬中所占的百分比。 各種接頭、坡口和焊縫的形式見(jiàn)表2-3。,五、焊縫符號(hào)表示法,在施工圖紙上，標(biāo)注焊接方法焊接形式和焊縫尺寸的符號(hào)，稱焊縫代號(hào)。,（一）焊縫符號(hào),焊縫符號(hào)主要由基本符號(hào)輔助符號(hào)補(bǔ)充符號(hào)引出線和焊縫尺寸的符號(hào)等組成 （1）基本符號(hào)：是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)，見(jiàn)表24。 （2）輔助符號(hào)：是表示焊縫表面形狀特征的符號(hào)，見(jiàn)表25。應(yīng)用示例見(jiàn)表2-6。 （3）補(bǔ)充符號(hào)：是為了補(bǔ)充說(shuō)明焊縫的某些特征而采用的符號(hào)，見(jiàn)表27。應(yīng)用示例見(jiàn)表2-8。,焊接和焊縫代號(hào),（二）符號(hào)在圖紙上的位置,1、

13、基本要求 完整的焊縫表示方法除了上述基本符號(hào)、輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)外，還包括指引線、焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)。 指引線一般由帶箭頭的指引線（簡(jiǎn)稱箭頭線）和兩條基準(zhǔn)線（一條為實(shí)線、另一條為虛線）兩部分組成。如圖2-20所示。 2、箭頭線和箭頭的關(guān)系 圖2-21和圖2-22給出的示例說(shuō)明下列術(shù)語(yǔ)的含義。,3、箭頭線的位置 其相對(duì)焊縫的位置一般沒(méi)有特殊要求，見(jiàn)圖2-23（a）、（b），但在標(biāo)注單邊V、J形焊縫時(shí)，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件，見(jiàn)圖2-23（c）、（d）必要時(shí)，允許箭頭線彎折一次，如圖2-24。 4、基準(zhǔn)線的位置 基準(zhǔn)線的虛線可用畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線下側(cè)或上側(cè)。 基準(zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，

14、但在特殊條件下亦可與底邊垂直。 5、基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置 基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置見(jiàn)圖2-25（a）、（b）、（c）、（d）；注對(duì)稱焊縫及雙面焊縫時(shí)不加虛線。,（三）焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)標(biāo)注原則,焊縫尺寸一般不標(biāo)注。如需要注明焊縫尺寸時(shí)，其尺寸符號(hào)見(jiàn)表29。 焊縫尺寸符號(hào)標(biāo)注時(shí)，應(yīng)注意標(biāo)注位置的正確性。標(biāo)注位置原則是： （1）焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)在基本符號(hào)的左側(cè)，如鈍邊高度坡口高度焊腳高度焊縫余高熔透深度U形坡口圓弧半徑焊縫寬度焊點(diǎn)直徑等。 （2）焊縫長(zhǎng)度方向尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的右側(cè)，如焊縫長(zhǎng)度間距等。 （3） 坡口角度根部間隙等尺寸標(biāo)在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)。 （4）相同的焊縫數(shù)量符號(hào)標(biāo)在基準(zhǔn)線尾部。 （5）當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)多又不易分辨時(shí)，可在數(shù)據(jù)前增加相應(yīng)尺寸符號(hào)。,（二）引出線,引出線一搬由帶箭頭的指引線和兩條基準(zhǔn)線（一條實(shí)線，一條虛線）兩部分組成，如圖223。 箭頭線相對(duì)焊縫的位置，一般沒(méi)有特殊要求，但在標(biāo)注VY形焊縫時(shí)，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件。必要時(shí)，允許箭頭線折彎一次。 基準(zhǔn)線的虛線可畫在基準(zhǔn)實(shí)線的上側(cè)或下側(cè)。基準(zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣底邊平行，但特殊條件下，亦可與底邊相垂直。 焊縫基本符號(hào)在基準(zhǔn)線上的位置，規(guī)定如圖224所示。,注：1. 在同一圖形上，當(dāng)焊縫型式、剖面尺寸和輔助