焊接坡口的制备及方法

4.5焊接坡口制备及方法

1、坡口的定义及作用

根据设计或工艺要求，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状和尺寸的沟槽，叫坡口。作用是：

(1)使热源(电弧或火焰)能保人焊缝根部，保证根部焊透。

(2)便于操作和清理焊渣。

(3)调整焊缝成型系数，获得较好的焊缝成型。

(4)调节基本金属与填充金属的比例。

2、选择坡口的原则

为获得高质量的焊接接头，应选择适当的坡口型式。坡口的选择，主要取决于母材厚度、焊接方法和工艺要求。选择时，应注意以下问题：

(1)尽量减少填充金属量。

(2)坡口形状容易加工。

(3)便于焊工操作和清渣.

(4)焊后应力和变形尽可能小。

V、U、X型坡口的比较

3、坡口制备

采取的方法，根据焊件的尺寸、形状及加工条件确定。有以下方法：

(1)剪边：以剪板机剪切加工，常用于I形坡口。

(2)刨边：用刨床或刨边机加工，常用于板件加工。

(3)车削：用车床或车管机加工，适用于管子加工。

(4)切割：用氧——乙炔火焰手工切割或自动切割机切割加工成I形、V形、

X形和K形坡口。

(5)碳弧气刨：主要用于清理焊根时的开槽，效率较高、劳动条件较差。

(6)铲削或磨削：用手工或风动、电动工具铲削或使用砂轮机(或角向磨光机)磨削加工，效率较低，多用于焊接缺陷返修部位的开槽。坡口加工质量对焊接过程有很大影响，应符合图纸或技术条件要求。

4、适合本课题的坡口形式

压力容器所用的钢板厚度为60mm，根据母材厚度及焊接工艺要求对可行的坡口进行对比：

（1） V型坡口产生较大开口，导致焊材的浪费和生产效率的降低

（2） U型坡口可以减小坡口的开口量，U型坡口更有利于焊剂的流入同时可以减少焊接应力，增加焊缝的可靠性，减少裂纹量的产生。

制备方法

对于较厚的钢板，进行U型坡口加工时，人工操作时，切割完成后任需要机床加工，劳动效率低。一般采用刨边机进行加工，效率高成型良好。可一次性加工完成，符合技术要求。其特征在于它包括夹持在普通车床卡盘上或连接在普通车床车头、心棒、尾座顶尖之间的可同步回转的靠模板与马鞍法兰，普通车床的小拖板丝杆被拆除，其两侧安置有两根拉力弹簧，通过固定支架，其左端固定在车床下拖板上，右端固定在车床小拖板上部，普通车床的刀架上夹持：固定在内套上的可以自由滚动的靠模头，切削刀具夹持在方套上，连有转动手柄的丝杆通过径向固定在方套上的内挡圈与内套相连。结构如图4-2所示

图4-2

如今，也可以采用破口机器人进行U型坡口加工。这种方式操作简单，有固定程序，坡口质量保证好，生产效率极高。但是一次型投入大。适合成批量生产企业使用。结构如图4-3所示。

图4-3

结论：选择刨边机或者破口机器人加工U型坡口更有利于焊接。其结构与参数如图4-4所示。

图4-4（单位mm）