特种作业焊接工艺基础知识上课课件

金属焊接与切割作业全国特种作业人员安全技术培训考核统编教材n授课内容 n第二章 金属焊接与切割基础知识 n第四节 焊接工艺基础知识 第二章 金属焊接与切割基础知识 第四节 焊接工艺基础知识焊接工艺基础知识一、焊接接头的种类及接头形式n焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头形式及坡口形式也不同。焊接接头形式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。（一）对接接头n两焊件端面相对平行的接头称为对接接头。（两件表面构成大于或等于135，小于或等于180夹角的接头。）它是在焊接结构中采用最多的一种接头形式。根据焊件厚度、焊接方法和坡口准备等条件，对接接头可分为：n厚度不同的钢板对接的两板厚度差（-1）不超过表2-2规定时，则焊缝坡口基本形式与尺寸按较厚钢板的尺寸数据来选取；否则应在厚板上作出如图2-6所示的单面或双面削薄，其削薄长度L3（-1）.较薄板厚度1255991212允许厚度差（-1）1234n将接头开成一定角度叫做坡口角度。其目是使接头根部焊透，及便于清除熔渣，获得良好的焊缝成型。钝边，是为了防止烧穿，但钝边的尺寸应保证第一层能焊透。根部间隙也是为了保证接头根部焊透。对接接头的坡口形式可分为：n1.不开坡口的对接接头n当钢板厚度在6mm以下，一般不开坡口，只留1mm2mm的焊缝间隙，在较重要的结构中，在板厚大于3mm就要求开坡口。n2.开坡口的对接接头n开坡口就是用析械、火焰或电弧等方法将捍接处先加工成坡口，再进行焊接的接头。（二）角接接头n两焊件端面构成大于30，小于135平角的接头，称角接接头。角接接头一般用于不重要的焊接结构中。开坡口的角接接头在结构中很少采用。这种接头受力情况不大好，常用于不重要的结构中。n见图2-7（三）T形接头n两焊件端面与平面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。nT形接头在钢结构中应用广泛，按照焊件厚度分有不开坡口单边V形K形及双U形四种形式。钢板厚度在2mm30mm时，可不开坡口，但有特殊要求时，则应按照钢板厚度及结构要求，选用适宜的坡口形状，以保证接头强度。n见图2-8（四）搭接接头n两焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头。搭接接头一般用于12mm以下钢板，其重叠部分为35倍板厚，采用双面焊接。因承载能力低，故只能用在不重要结构中。n搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图2-9。nI形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分2（1+2），双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。n当遇到重叠部分的面积较大时，可根据厚板及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊和长孔内角焊的接头形式。（五）其它接头形式（1）十字接头：由两个或三个焊件装配而成的十字形接头，称十字接头。（2）端接头：两焊件重叠或两焊件表面之间的夹角小于30构成的端部焊缝接头，称端接接头。（3）卷边接头：焊件端部预先卷边的接头，称卷边接头。（4）套管接头：将一根直径稍大的短管，套于要连接的两根管子上构成的接头称为套管接头。（5）斜对接接头：焊缝在焊件平面上倾斜布置的对接接头，称斜对接接头。（6）锁底对接接头：一个焊件端部放在另一预留底边的焊件上构 成的对接接头，称为锁底对接接头。二、焊缝坡口的基本形式与尺寸n（一）坡口形式n根据坡口的形状，坡口分为I形（不开坡口）、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。nV形和Y形坡口的加工和焊接方便（不必翻转焊接），但焊后容易产生角变形。n双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双Y形代替V形坡口，在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2，并且可对称施焊，使劳动条件变差。nU形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多，但这种坡口的加工较复杂。（1）V型坡口：钢板厚度在7mm40mm时,常采用V形坡口。其形式有：V型钝边V型单边V型单边钝边V形坡口四种。V形坡口的特点是加工容易,但焊后角变形较大。（2）X形坡口：钢板厚度为12mm16mm时可采用X形坡口也称双面V形坡口（3）U形坡口：U形坡口有U形单边U形 双面U形。U形坡口的特点是焊缝金属量最少，焊件变形小，焊缝金属中母材金属占的比例也小。但这种坡口加工困难，一般应用在较重要的焊接结构中。X形坡口与V形坡口相比较，具有在相同厚度下，能减少焊缝金属量约二分之一，焊后变形和内应力也较小些。多用于大厚度及要求控制焊件变形量的结构中。（二）坡口的几何尺寸n（1）坡口面:待焊件上的坡口表面叫坡口面。n（2）坡口面角度:和坡口角度待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面夹角，两坡口面之间的夹角叫坡口角度。见图2-10。n（3）根部间隙:焊前在接头根部之间预留的间隙，见图2-10其作用在于打底焊时能保证焊透，根部间隙又叫装配间隙。n（4）钝边:焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边。见图2-10。n（5）根部半径:在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根部半径（见图2-10）。它的作用是增大坡口根部的空间，以便焊透根部。三、焊接位置种类n根据GB/T337594焊件术语的规定，焊件位置，即熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。（焊缝就是焊件经焊接后形成的结合部分。）焊缝按不同方法可分下面几种。n焊缝倾角即焊缝轴线与水平面之间的夹角，见图2-11。n焊缝转角即焊缝中心线焊根和盖面层中心连线和水平参照面Y轴的夹角。见图2-12。(1)按焊缝结合形式，分为对接焊缝、按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端焊缝五角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端焊缝五种：种：对接焊缝：在焊件的坡口面或一零件与另一零件表面间焊接的焊缝，称对接焊缝。角焊缝：沿两直交或近似直交的交线所焊的焊缝，称为角焊缝。端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝。只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称为槽焊。（2）按焊缝在空间位置的不同分类）按焊缝在空间位置的不同分类 平焊缝：焊缝倾角为05，焊缝转角为010的水平位置施焊的焊缝，称为平焊缝。立焊缝：焊缝倾角为8090，焊缝转角为0180的立向位置施焊的焊缝，称为立焊缝。横焊缝：焊缝倾角为05，焊缝转角为7090的横向位置施焊的焊缝，禾称横焊缝。仰焊缝：焊缝倾角为05，焊缝转角为165180；角焊缝的焊缝倾角05，焊缝转角115180的向上位置施焊的焊缝，称仰焊缝。（3）按焊缝断续情况分类可分为 定位焊缝：焊前，为装配和固定焊件位置而焊接的短焊缝，称定位焊缝。连续焊缝：沿接头全长不间断焊接的焊缝，称连续焊缝。断续焊缝：沿焊缝全长焊接具有一定间隔的焊缝。又分有并列式和交错式两种焊缝。断续焊又分为交错式和并列式两种（图2-14），焊缝尺寸除明焊角K外，还注明断续焊中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。（二）焊接的形状尺寸n焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形状的焊缝，其形状参数也不一样。n1、焊缝宽度 焊缝表面与母材交界处叫焊趾。焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度。如图2-15。n2、余高 超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度，见图2-16。n3、熔深 在焊接接头横截面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深，见图2-17。n4、焊缝厚度 在焊接接头横截面中，从焊缝到焊缝背面的距离，叫焊缝厚度，见图2-18。n5、焊角 角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离。在角焊缝的横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度叫焊角尺寸，见图2-18。n6、焊缝成形系数 熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（=B/H），叫焊缝成形系数。见图2-19。该系数小则表示焊缝窄而深，这样的焊缝容易产生气孔和裂纹，所以焊缝成形系数应保持一定的数值，例如埋弧焊自动焊的焊缝成形系数1.3。n7、熔合比 是指熔合时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比。n各种接头、坡口和焊缝的形式见表2-3。五、焊缝符号表示法n在施工图纸上，标注焊接方法焊接形式和焊缝尺寸的符号，称焊缝代号。（一）焊缝符号n焊缝符号主要由基本符号辅助符号补充符号引出线和焊缝尺寸的符号等组成n（1）基本符号：是表示焊缝横截面形状的符号，见表24。n（2）辅助符号：是表示焊缝表面形状特征的符号，见表25。应用示例见表2-6。n（3）补充符号：是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表27。应用示例见表2-8。焊接和焊缝代号（二）符号在图纸上的位置n1、基本要求 完整的焊缝表示方法除了上述基本符号、辅助符号、补充符号外，还包括指引线、焊缝尺寸符号及数据。指引线一般由带箭头的指引线（简称箭头线）和两条基准线（一条为实线、另一条为虚线）两部分组成。如图2-20所示。n2、箭头线和箭头的关系图2-21和图2-22给出的示例说明下列术语的含义。n3、箭头线的位置其相对焊缝的位置一般没有特殊要求，见图2-23（a）、（b），但在标注单边V、J形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件，见图2-23（c）、（d）必要时，允许箭头线弯折一次，如图2-24。n4、基准线的位置基准线的虚线可用画在基准线的实线下侧或上侧。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垂直。n5、基本符号相对基准线的位置基本符号相对基准线的位置见图2-25（a）、（b）、（c）、（d）；注对称焊缝及双面焊缝时不加虚线。（三）焊缝尺寸符号及数据标注原则n焊缝尺寸一般不标注。如需要注明焊缝尺寸时，其尺寸符号见表29。n焊缝尺寸符号标注时，应注意标注位置的正确性。标注位置原则是：（1）焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧，如钝边高度坡口高度焊脚高度焊缝余高熔透深度U形坡口圆弧半径焊缝宽度焊点直径等。（2）焊缝长度方向尺寸标注在基本符号的右侧，如焊缝长度间距等。（3）坡口角度根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。（4）相同的焊缝数量符号标在基准线尾部。（5）当需要标注的尺寸数据多又不易分辨时，可在数据前增加相应尺寸符号。（二）引出线n引出线一搬由带箭头的指引线和两条基准线（一条实线，一条虚线）两部分组成，如图223。n箭头线相对焊缝的位置，一般没有特殊要求，但在标注VY形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件。必要时，允许箭头线折弯一次。n基准线的虚线可画在基准实线的上侧或下侧。基准线一般应与图样底边平行，但特殊条件下，亦可与底边相垂直。n焊缝基本符号在基准线上的位置，规定如图224所示。注：1.在同一图形上，当焊缝型式、剖面尺寸和辅助要求均相同时，可只选择一处标注代号，并加注“相同焊缝符号”。2.在同一图形上，当有数种相同焊缝时，可将焊缝分类编号标注，在同一类焊缝中可选择一处标注代号，分类编号采用A、B、C ，并写在横线尾部符号内。（三）焊缝的标注：焊接符号12543541基本符号2指引线3辅助符号4补允符号5焊缝尺寸符号写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits41谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal