焊條電弧焊基礎(chǔ)知識二

課程名稱：焊條電弧焊技術(shù)單位名稱：材料工程學(xué)院教師姓名：楊新華講師、工程師

教授日期：2010年6月15日焊條電弧焊焊接基礎(chǔ)知識一、焊接接頭與焊縫二、坡口三、焊接位置四、焊縫標(biāo)注五、焊接工藝參數(shù)焊接接頭：在焊件需連接的部位，用焊接方法制造而成的接頭稱為焊接接頭，一般簡稱接頭。1、焊接接頭的組成焊接接頭由焊縫金屬、熔合區(qū)、熱影響區(qū)組成。2、焊接接頭的力學(xué)特點(diǎn)（1）焊接接頭力學(xué)性能不均勻。（2）焊接接頭工作應(yīng)力分布不均勻，存在應(yīng)力集中。（3）由于焊接的不均勻加熱，引起焊接殘余應(yīng)力及變形。

（4）焊接接頭具有較大的剛性。3、焊接接頭的基本類型五種基本類型接頭（1）對接接頭：它是各沖焊接結(jié)構(gòu)中采用最多、也是最完善的一種接頭形式，具有受力好、強(qiáng)度大和節(jié)省金屬材料的特點(diǎn)。（2）T形接頭：將相互垂直的被連接件用角焊縫連接起來的接頭稱為T形(十字)接頭。T形(十字)接頭能承受各種方向的力和力矩。由于T形(十字)接頭焊縫向母材過渡較急劇，造成應(yīng)力分布極不均勻、且比較復(fù)雜，在角焊縫根部和趾部都有很大的應(yīng)力集中。保證焊透是降低T形接頭應(yīng)力集中的重要措施之一。

（3）搭接接頭：兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面進(jìn)行角焊，或加上塞焊縫、槽焊縫連接的接頭稱為搭接接頭。由于搭接接頭中兩鋼板中心線不一致，受力時(shí)產(chǎn)生附加彎矩，會影響焊縫強(qiáng)度，因此，一般鍋爐、壓力容器的主要受壓元件的焊縫都不用搭接形式。在搭接接頭中，根據(jù)搭接角焊縫受力方向的不同，可以將搭接角焊縫分為正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和斜向角焊縫。槽焊搭接接頭構(gòu)造如圖所示。先將被連接件沖切成槽，然后用焊縫金屬填滿該槽，槽焊焊縫斷面為矩形，其寬為被連接件厚度的兩倍，開槽長度應(yīng)比搭接長度稍短一些。搭接接頭的典型應(yīng)用塞焊搭接接頭：是在被連接的鋼板上鉆孔來代替槽焊的槽，用焊縫金屬將孔填滿使兩板連接起來，塞焊可分為圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)塞焊兩種。搭接接頭的典型應(yīng)用（4）角接接頭：兩鋼板成一定角度，在鋼板邊緣焊接的接頭稱為角接接頭。角接頭多用于箱形構(gòu)件，騎座式管接頭和筒體的連接，小型鍋爐中火筒和封頭連接也屬于這種形式。與T形接頭類似，單面焊的角接接頭承受反向彎矩的能力極低，除了鋼板很薄或不重要的結(jié)構(gòu)外，一般都應(yīng)開坡口兩面焊，否則不能保證質(zhì)量。

各種接頭的定義（一）（1）對接接頭

兩件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭。（2）角接接頭

兩件端部構(gòu)成大于30°，小于135°夾角的接頭。

（3）端接接頭

兩件重疊放置或兩件表面之間的夾角不大于30°構(gòu)成的端部接頭。（4）T形接頭

一件之端面與另一件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。

各種接頭的定義（二）（5）搭接接頭

兩件部分重疊構(gòu)成的接頭。

（6）十字接頭

三個(gè)件裝配成“十字”形的接頭。

（7）卷邊接頭

待焊件端部預(yù)先卷邊，焊后卷邊只部分熔化的接頭。

（8）套管接頭

將一根直徑稍大的短管套于需要被連接的兩根管子的端部構(gòu)成的接頭。

各種接頭的定義（三）（9）斜對接接頭

接縫在焊件平面上傾斜布置的對接接頭。（10）鎖底接頭

一個(gè)件的端部放在另一件預(yù)留底邊上所構(gòu)成的接頭。

4、焊接接頭的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)和選擇焊接接頭的主要因素：（1）保證焊接接頭滿足使用要求；（2）接頭形式能保證選擇的焊接方法正常施焊；（3）接頭形式應(yīng)盡量簡單，盡量采用平焊和自動(dòng)焊焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大應(yīng)力盡量不設(shè)在焊縫上；（4）焊接工藝能保證焊接接頭在設(shè)計(jì)溫度和腐蝕介質(zhì)中正常工作；4、焊接接頭的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)和選擇焊接接頭的主要因素：（5）焊接變形和應(yīng)力小，能滿足施工要求所需的技術(shù)、人員和設(shè)備的條件；（6）盡量使焊縫設(shè)計(jì)成聯(lián)系焊縫；（7）焊接接頭便于檢驗(yàn)；（8）焊接前的準(zhǔn)備和焊接所需費(fèi)用低；（9）對角焊縫不宜選擇和設(shè)計(jì)過大的焊角尺寸，試驗(yàn)證明，大尺寸角焊縫的單位面積承載能力較低等。焊接接頭的設(shè)計(jì)對比接頭設(shè)計(jì)原則易失效的設(shè)計(jì)改進(jìn)的設(shè)計(jì)增加正面角焊縫焊縫位置便于焊接和檢驗(yàn)焊縫處應(yīng)減小應(yīng)力集中切去加強(qiáng)筋端部的尖角焊接接頭的設(shè)計(jì)對比接頭設(shè)計(jì)原則易失效的設(shè)計(jì)改進(jìn)的設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)分散布置避免焊縫交叉焊縫應(yīng)設(shè)計(jì)在中性軸或靠近中性軸5、焊縫的基本形式焊縫：焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分。1、按空間位置可分為：平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰焊縫；2、按結(jié)合方式可分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫；3、按焊縫斷續(xù)情況可分為：連續(xù)焊縫、斷續(xù)焊縫；4、按承載方式可分為：工作焊縫、聯(lián)系焊縫。焊縫是構(gòu)成焊接接頭的主體部分，對接接頭焊縫、角接接頭焊縫是焊縫的基本形式。角焊縫截面形狀角焊縫參數(shù)焊腳：角焊縫的橫截面中，從一個(gè)焊件上的焊趾到另一焊件的最小距離。凹度：凹角焊縫橫截面中，焊趾連線與焊件表面的最大距離。凸度：凸角焊縫橫截面中，焊趾連線與焊件表面的最大距離。角焊縫常用最小焊腳尺寸工作焊縫與聯(lián)系焊縫工作焊縫與聯(lián)系焊縫工作焊縫(又稱承載焊縫)焊縫與焊件串聯(lián)成整體主要承擔(dān)載荷的作用。焊縫一旦斷裂，鋼結(jié)構(gòu)就立即受到嚴(yán)重破壞。聯(lián)系焊縫(又稱非承載焊縫)

焊縫與兩個(gè)或兩個(gè)以上的焊件并聯(lián)成整體(即連接作用)，焊縫不直接承擔(dān)載荷，工作中受力很小，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會立即失效。坡口1．坡口類型坡口：根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀并經(jīng)裝配后構(gòu)成的溝槽。開坡口：用機(jī)械、火焰或電弧等加工坡口的過程。開坡口的目的：（1）是為保證電弧能深入到焊縫根部使其焊透，并獲得良好的焊縫成形以及便于清渣。（2）對于合金鋼來說，坡口還能起到調(diào)節(jié)母材金屬和填充金屬比例(即熔合比)的作用。坡口類型（一）坡口類型（二）角接和T形接頭的坡口a)I形b)單