焊接基本知识

焊接接头
（4）焊接接头具有较大的刚性 通过焊接，焊缝与构件组成整体，所 以与铆接或胀接相比，焊接接头具有较大 的刚性。
焊接接头
• 焊接接头的基本形式 • 常用的焊接接头
•
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、锁底对接接头等。
焊接接头
• 1、对接接头
• a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边）
坡口设计原则
• 坡口的设计原则 •
• • • •
坡口的形式和尺寸主要根据钢结构的板厚、选用 的焊接方法、焊接位臵 和焊接工艺等来选择和设计。 1) 焊缝中填充的材料少； 2) 具有好的可焊性； 3) 坡口的形状应容易加工； 4) 便于调整焊接变形；
焊缝
• 联系焊缝(又称非承载焊缝) • 焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体 (即连接作用)，焊缝不直接承担载荷，工作中 受力很小，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。
焊缝的布置对比
• 焊缝布置的一般原则：
1.避开应力最大处； 2.焊缝远离加工面； 3.对称布臵变形小； 4.焊缝布臵求分散；
5.便于操作想周到；
焊接接头
（ 2 ）焊接接头工作应力分布不均匀，存在应 力集中
由于焊接接头存在几何不连续性，致使其工作应力 是不均匀的，存在应力集中。 当焊缝中存在工艺缺陷，焊缝外形不合理或接头形式 不合理时，将加剧应力集中程度，影响接头强度，特别是疲 劳强度。
焊接接头
（3）由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余 应力及变形 焊接是局部加热的过程，电弧焊时， 焊缝处最高温度可达材料沸点，而离开焊 缝处温度急剧下降，直至室温。这种不均 匀温度场合在焊件中产生残余应力及变形。
焊缝
1、对接焊缝 对接焊缝是沿着两个焊件之间形成的， 有不开坡口（或开 I 形坡口）和开坡口的两 种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐 的。
焊缝
2、角焊缝
角焊缝截面形状
焊缝
• 3、工作焊缝和联系焊缝 • 工作焊缝(又称承载焊缝)： • 焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。 焊缝一旦断裂，钢结构就立即受到严重破坏。
坡口设计原则
• 坡口的设计原则
一般情况下，焊条电弧焊焊接 6mm 厚度的焊件和自 动焊焊接 14mm 以下厚度的焊件时，可以不开坡口就 可以得到合格的焊缝，但板间要留有一定的间隙，以 保证熔敷金属填满熔池，确保焊透。 钢板超过上述厚度时，电弧不能熔透钢板，应考虑开 坡口。
第六章 焊接电流、电极
焊接接头
2、T形接头
将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。 T形(十字)接头能承受各种方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最 常见的接头形式，在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强 圈与筒体的连接等也都属于这一类。 由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲 很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大 的应力集中。保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。
1、焊接电流
• 1.根据焊条种类等因素选择合适的焊接电流：据板厚、焊条直 径、选择焊接电流 电流与板厚、焊条直径成正比。I=（35-55） *d其中d是焊条直径。例如焊条直径为4mm，那么哈吉电流值 在140-220A之间进行选择。 • 2.根据焊法位置悬着焊接电流：140A（仰焊缝）140-160A （立对接横对接）180A以上（平对接），如果是全位置焊接 （包括平、横、立、仰各种位置）选择的焊接电流值应该是 全能电流值，一般取立焊电流值。而焊接水平固定管子对接 是才从的是全位置焊接电流，一般取立对接的焊接电流值。 • 3.根据焊接参数选择电流值：一般打底层采用较小电流值，填 充层采用较大电流值，而盖面层电流值相对减小。例如焊接 平对接，一般开坡口采用多层多道焊，大地层采用150A电流， 而填充层可以采用180-200A电流值。盖面层采用减小10-15A 的电流值，保证成型美观，没有咬边等焊接缺陷。
熔化焊焊接接头的组成 • a)对接接头 b)搭接接头 • 1－焊缝金属 2－熔和线 3－热影响区 4－母材
焊接接头
• 焊接接头力学特点 （1）焊接接头力学性能不均匀 由于焊接接头各区在焊接过程中进行 着不同的焊接冶金过程，并经受不同的热 循环和应变循环的作用，各区的组织和性 能存在较大的差异，焊接接头组织的不均 匀，造成了整个接头力学性能的不均匀。
• 随着近代科学技术的发展，焊接已成为一 门独立的科学，并广泛应用于国民经济的 各个领域。
第二章 焊接的实质
• 焊接是指两个或两个以上的零件（同种或异种材 料），通过局部加热或加压达到原子间的结合， 造成永久性连接的工艺过程。 • （1）加压——用以破坏结合面上的氧化模或其它 吸附层，并是接触面发生塑性变形，以扩大接触 面。在变形足够时，也可直接形成原子间结合， 得到牢固接头。 • （2）加热——对连接处进行局部加热，使之达到 塑性或熔化状态，激励并加强原子的能量，从而 通过扩散、结晶和再结晶的形成与发展，以获得 牢固接头。
常见的T型接 头
焊接接头
3、搭接接头
两块板料相叠，而在端部或侧面进行角焊，或加上塞焊缝、槽焊缝连接 的接头称为搭接接头。 由于搭接接头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊 缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形 式。 由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接头 的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。 在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分 为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。
焊接接头
• 焊接接头的选择原则
焊接接头
• 焊接接头的选择原则
焊缝
• 焊缝的基本形式
焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。 分类： 1、按空间位臵可分为：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝； 2、按结合方式可分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝； 3、按焊缝断续情况可分为：连续焊缝、断续焊缝； 4、按承载方式可分为：工作焊缝、联系焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接接头焊缝、 角接接头焊缝是焊缝的基本形式。
第三章 常用焊接方法
• 3、钎焊 • 钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料， 在加热温度高于钎料低于母材熔点的情况下， 利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并 与母材相互扩散实现连接焊件的方法。它包 括硬钎焊、软钎焊等。
第四章 焊接接头及焊缝
电弧焊接头包括4部分： 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材
坡口的基本形式
• 坡口的基本形式 • 2.坡口类型
（1）根据板厚不同，对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、 K形和U形等坡口。
坡口的基本形式
（2）根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同，角接接头和T形接头的坡 口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。
• 角接和T形接头的坡口
焊接电流
• 4.根据焊条种类与运条方法选择焊接电流值：抹弧法一般采用小 电流值，而挑弧法采用少打电流值。立对接与立角焊时，采用 4mm碱性焊条用抹弧法120A，而挑弧法可以采用135A。
• 5.根据焊条种类选择：酸>碱>不锈钢。酸型焊条使用电流值最大， 但焊条直径为4mm时，焊接平对接的填充层可以使用180A电流， 但是在使用践行焊条是同样的焊条直径，但是焊接电流要小20A 即160A焊接电流值。如果采用A137不锈钢焊条焊接。焊接电流 要小20%，即140A左右。否则焊接不到一般是放生焊条发红而 药皮脱落现象。
焊接接头
搭接接头
搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外，还有开槽焊和塞焊(圆孔和长 孔)等。 开槽焊搭接接头：先将被连接件冲切成槽，然后用焊缝金属填满该槽， 槽焊焊缝断面为矩形，其宽为被连接件厚度的两倍，开槽长度应比搭接长 度稍短一些
焊接接头
4.塞焊接头：
是在被连接的钢板上钻孔来代替槽焊的槽，用焊缝金属将孔填满使两板连 接起来，塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种。
第三章 常用焊接方法
第三章 常用焊接方法
• 1、熔化焊 • 熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态，不 加压力完成焊接的方法。它包括气焊、电 弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离 子弧焊、堆焊和铝热焊等。
第三章 常用焊接方法
• 2、压焊
• 压焊是通过对焊件施加压力（加热或不加热）来完成焊接 的方法。它包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声 波焊、高频焊和电阻焊等。 • 各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加 填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都 没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损， 和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改 善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加 热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材 料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
焊接接头
设计和选择焊接接头的主要因素：
（1）保证焊接接头满足使用要求； （2）接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊； （3）接头形式应尽量简单，尽量采用平焊和自动焊焊接方法， 少采用仰焊和立焊，且最大应力尽量不设在焊缝上； （4）焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常 工作； • （ 5）焊接变形和应力小，能满足施工要求所需的技术、人员 和设备的条件； • （6）尽量使焊缝设计成联系焊缝； • （7）焊接接头便于检验； • （8）焊接前的准备和焊接所需费用低； • （ 9）对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸，试验证明， 大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较低等。
焊接基础知识
• • • • • • • • 一、概述 二、焊接的实质 三、常用焊接方法 四、焊接接头及焊缝 五、焊接坡口 六、焊接电流、电极 七、焊接符号 八、电焊条
第一章 概述
• 焊接是一种生产不可拆卸的结构的工艺方法，是 指通过加热或加压，或两者兼用，并且用或不用 填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。 • 焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料 （焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊 接的工件）连接成一个整体的操作方法。
6.尽量平焊效率高。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
焊缝布置对比
• 焊缝布置合理性对比
焊缝布置对比
• 焊缝布置合理性对比
焊缝布置对比
• 焊缝布置合理性对比
焊缝布置对比
• 焊缝布置合理性对比
焊缝布置对比
• 焊缝布置合理性对比
第五章 焊接坡口
• 坡口的基本形式
• 1.坡口简介 • 坡口：根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加 工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。 • 开坡口：用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。 • 开坡口的目的： • （1）是为保证电弧能深入到焊缝根部使其焊透，并 获得良好的焊缝成形以及便于清渣。 • （2）对于合金钢来说，坡口还能起到调节母材金属 和填充金属比例(即熔合比)的作用。

它是各种焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式，具有 受力好、强度大和节省金属材料的特点。 由于是两焊件对接连接，被连接件边缘加工及装配要求则较高。在 焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存 在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。
常见的对接接头
焊接接头
5、角接接头 角接头多用于箱形构件，骑座式管接头和筒体的连接，小型锅炉中锅筒
和封头连接也属于这种形式。 与T形接头类似，单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低，除了钢 板很薄或不重要的结构外，一般都应开坡口两面焊，否则不能保证质量。
焊接接头
•焊接接头的选择
焊接接头在设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊 缝位臵、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同，决定了在 选择焊接方法和制定工艺时的多样性。 合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整 体的强度，还可以简化生产工艺，节省制造成本。 选择接头形式时，主要根据产品的结构，并综合考虑受力 条件、加工成本等因素。 例如： 对接接头具有受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。 但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。 T形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为 联系焊缝。 搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能 力低，一般用在不重要的结构中。