焊接接頭和焊縫形式PPT

1、四平農(nóng)業(yè)工程學(xué)校,焊工工藝?yán)碚撜n,第二章 焊接接頭與焊接識圖,2-1 焊接接頭及焊縫,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),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(shè)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(jī)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(diào)節(jié)焊縫金屬中母材金屬與填充金屬比例的作用。,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

2、礎(chǔ)上發(fā)展的。當(dāng)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(fù)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(yīng)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,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

3、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(yù)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。,1.當(dāng)鈍邊尺寸較大而根部間隙不變時，焊縫根部的熔透程度受到影響，這樣，反面封底焊縫的焊接工作量加大；當(dāng)鈍邊的尺寸較小而根部間隙較大時，焊縫根部可以熔透，也可能燒穿

4、。結(jié)果如何決定于焊工的技術(shù)水平。 2.當(dāng)坡口角度太大時，縮小根部間隙和加大鈍邊，用小直徑焊條也可以保證焊縫根部熔透；當(dāng)坡口角度太小時，應(yīng)加大根部間隙，適當(dāng)減小鈍邊，用小直徑焊條也可以將焊縫概況熔透。焊前還要清除坡口表面的鐵銹、油污、水分，目的是提高焊縫金屬強(qiáng)度。,6.坡口深度,坡口深度越大，焊透程度越大，焊縫消耗的焊接材料越多，焊接變形也大。,坡口尺寸對焊縫質(zhì)量影響很大。坡口角度、根部間隙、鈍邊被稱為“坡口三要素”。其相互關(guān)系如下：,（三）、加工坡口的方法：,剪切、刨邊、車削加工的坡口質(zhì)量最好，坡口各尺寸誤差極小，機(jī)械化生產(chǎn)效率高，適合批量加工，不適宜施工現(xiàn)場加工坡口。 熱切割適宜在施工現(xiàn)場加

5、工，坡口尺寸的加工誤差較大。加工機(jī)動性比剪切、刨邊、車削好。 碳弧氣刨主要用于焊接缺陷返修開坡口，效率較高，但工人勞動條件較差，既有噪聲又有氣刨熔渣飛濺，容易燙傷人。 鏟削或磨削加工的坡口尺寸不穩(wěn)定，全由操作者的技術(shù)水平?jīng)Q定，工人勞動強(qiáng)度大，只適用焊縫缺陷返修開坡口。,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(jī)上剪切加工,用刨床或刨邊機(jī)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(fēng)動工具鏟削或使用砂輪機(jī)磨削。效率較低，多用于缺陷返修時的開坡口。

6、,（四）、選擇坡口的原則：,1.保證焊接質(zhì)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,這是選擇坡口的最基本要求,兩件表面構(gòu)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(yīng)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(xué)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(qiáng)度也高。如圖1所示。,二、焊接接頭的類型及特點,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(yīng)用,在各種焊接結(jié)構(gòu)中

7、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(fèi)材料和工時，目前一般很少采用。,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(yīng)用,兩焊件端面構(gòu)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(dāng)接頭承受彎曲力時，焊根易出現(xiàn)應(yīng)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(jié)構(gòu)或箱形構(gòu)件上。 一般不開坡口；如需要也可根據(jù)焊件

8、厚度開帶鈍邊單邊V形、Y形及帶鈍邊雙單邊V形等。,一焊件的端面與另一焊件表面構(gòu)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(yīng)力分布極不均勻，在角焊縫的根部和過渡處都有很大的應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式。在一般情況下，可不開坡口，若焊縫要求承受載荷時，應(yīng)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(qiáng)度。,1.應(yīng)避免采用單面角焊縫隙，因為單面焊根部有很深

9、缺口，承載時易從此處開裂。2.應(yīng)盡量避免在板厚方向承受高拉應(yīng)力，因軋制板材有夾層缺陷，尤其厚板更易出現(xiàn)層狀撕裂。,兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭。構(gòu)件形狀發(fā)生較大的變化，所以應(yīng)力集中比對接接頭情況復(fù)雜得多，承載能力較低。應(yīng)力分布不均勻，疲勞強(qiáng)度較低，不是理想的接頭形式，但其焊前準(zhǔn)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(nèi)塞焊；(c)長孔內(nèi)角焊,(四)搭接接頭,1.特點,2.應(yīng)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(jié)構(gòu)中。當(dāng)結(jié)構(gòu)重疊部分面積較大時，常選用圓孔塞焊縫和長孔槽

10、焊縫的接頭形式。,搭接接頭根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和對強(qiáng)度的要求，分為不開坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)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(1+2) 。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，可根據(jù)板厚及強(qiáng)度要求，分別采用不同大小和數(shù)量的圓孔內(nèi)塞焊或長孔內(nèi)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。,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

11、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,4.接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)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(nèi)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。,A、B類焊接接頭對口錯邊量b(見圖)應(yīng)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(yīng)不大于對口處鋼材厚度的1/8，且不大于5 mm。,復(fù)合鋼板的對口錯邊量b(見下圖)不大于鋼

12、板復(fù)層厚度的50%，且不大于2mm。,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(dāng)兩側(cè)鋼材厚度不等時，若薄板厚度不大于10 mm，兩板厚度差超過3 mm。若薄板厚度大于10 mm，兩板厚度差大于薄板厚度的30%,或超過5 mm時，均應(yīng)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,三、焊縫形式及形狀尺寸,（一）焊縫形式,1. 按焊縫結(jié)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

13、焊縫：,構(gòu)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(nèi)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。,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。,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

14、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,（2）.但在動載或交變載荷下，它非但不起加強(qiáng)作用，反 而因焊趾處應(yīng)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(yuǎn),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(qiáng)作用，所以它 又叫加強(qiáng)高。,注意,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,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

15、形接頭熔深,3熔 深,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(nèi)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(xí)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(shè)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0.7,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(CH)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

16、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(qiáng)，所以焊縫成形系數(shù)應(yīng)該保持一定的數(shù)值，例如埋弧自動焊的焊縫成形系數(shù)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,各種接頭、坡口和焊縫的形式見下表。,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(zhuǎn)角來表示 焊縫傾角：焊縫軸線與水平面之間的夾角，見下圖,四、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

17、 (f)仰角焊,(1)平焊位置： 焊縫傾角0焊縫轉(zhuǎn)角90見上圖(a)。,(2)橫焊位置： 焊縫傾角0或180焊縫轉(zhuǎn)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0180；轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角45，135 的角焊位置(e)。,(6)仰角焊位置： 傾角0，180；轉(zhuǎn)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(jìn)行的焊接分別稱為平焊、橫焊、立焊、仰焊。,當(dāng)焊件接縫置于傾斜位置(除

18、平、橫、立、仰焊位置以外)時進(jìn)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(jìn)行的焊接,（9）上坡焊：,（10）下坡焊：,傾斜焊時，熱源自下向上進(jìn)行的焊接,傾斜焊時，熱源自上向下進(jìn)行的焊接,四平農(nóng)業(yè)工程學(xué)校,焊工工藝?yán)碚撜n,第二章 焊接接頭與焊接識圖,2-2 焊縫符號及相關(guān)工藝方法代號,1.畫出凸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(zhì)量的影響。,3.什么是全位置焊接？船形焊？,提 問,一、焊接符號,把在圖樣上用技術(shù)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。,焊縫符號和焊接方法代號是供焊接結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容。,作用：,表1-1