焊接接头

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2．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；
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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。
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焊接接头的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。
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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；
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焊接接头的基本类型
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1、对接接头 将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接起来 而形成的接头称为对接接头。 它是各冲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。 但是，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。
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标注原则： 1) 焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧，如：钝边高 度 p，坡口高度 H，焊角尺寸 K，焊缝余高 h，焊缝有效厚 度S，根部半径R，焊缝宽度C，焊核直径d； 2) 焊缝长度方向的尺寸标注在基本符号的右侧，如：焊缝长 度L，焊缝间隙e，相同焊缝的数量n； 3) 坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b等尺寸标注在基本 符号的上侧或下侧； 4) 相同焊缝数量符号标注在尾部； 5) 当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面 增加相应的尺寸符号。
搭接接头
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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。 开槽焊搭接接头的构造如图所示。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Leabharlann 倍，开槽长度应比搭接长度稍 短一些。
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塞焊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，如图所示。
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三、焊接接头的简化标注 在GB/T12212－1990中还规定了某些情况下，焊接 接头的简化标注方法。
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（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。
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（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。这种不均匀温度场将在焊件中 产生残余应力及变形。
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定西工贸中等专业学校 2017.12月 陇西
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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。
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
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焊接过程使焊接接头具有以下力学特点： （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。
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（5）虚基准线可以画在实基准线的上侧或下侧； （6）基准线一般应与图样的底边相平行，但在特殊 条件下亦可与底边相垂直； （7）如果焊缝和箭头线在接头的同一侧，则将焊缝 基本符号标注在实基准线侧；相反，如果焊缝和 箭头线不在接头的同一侧，则将焊缝基本符号标 注在虚基准线侧 。
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必要时焊缝基本符号可附带有尺寸符号及数据。
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（ 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。
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一、焊缝符号与焊接方法代号 焊缝符号：在图纸上标注出焊缝形式、焊缝尺寸和焊接方法 的符号。 由GB/T324－1998《焊缝符号表示法》(适用于金属 熔焊和电阻焊)和GB/T5185－1999《金属焊接及钎焊方法 在图样上的表示代号》进行了规定。 焊缝的符号组成：基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺 寸符号和指引线。
二、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。
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4、角接接头 两钢板成一定角度，在钢板边缘焊接的接头称为角 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，小型锅炉中火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。
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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。
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三、坡口的基本形式 1．坡口类型 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。
角接接头
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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。
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（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。
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一、接头的基本形式
焊接接头(简称接头)：用焊接方法连接的接头。 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。
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基本符号：是表示焊缝横截面形状的符号，它采用近 似于焊缝横截面形状的符号表示。
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辅助符号：是表示对焊缝表面形状特征辅助要求的 符号。辅助符号一般与焊缝基本符号配合使用，当对焊缝 表面形状有特殊要求时使用。
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焊缝补充符号：是为了补充说明焊缝某些特征的符号。
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焊缝尺寸符号：是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。
T形接头
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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。
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第二节 焊接接头的表示方法
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设计人员为使自己设计的结构或产品由制造人员准 确无误地加工制造出来，就必须把结构和产品的施工技术 条件在设计图样和设计说明书等设计文件上详尽地表述出 来。 对于焊接接头，设计人员一般采用有关标准规定的 焊缝符号和焊接方法代号来表示。 也可以采用技术制图方法来表示，但用图形或文字 详细地说明焊接接头的焊接加工要求和注意事项是非常繁 琐和复杂的。 采用标准规定的各种符号和代号简单明了地指出焊 接接头的类型、形状、尺寸、位臵、表面状况、焊接方法 以及与焊接有关的各项条件是非常必要的。
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（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。
对接焊缝坡口型式
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（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 a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边）
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指引线：由带箭头的指引线、两条基准线(横线)(一 条为实线，另一条为虚线)和尾部组成。
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为了简化焊接方法的标注和文字说明，可采用国家 标准GB/T 5185－1999规定的用阿拉伯数字表示的金属 焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。 焊接方法标注在指引线的尾部。