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焊接接头形式和坡口选择 焊接变形的原因 焊接结构设计和坡口设计 焊接变形控制和校正 接头类型和坡口准备 1. 焊接接头类型 1.1 对接接头 两个焊件端面相对平行的接头称为一个对接接头它是焊接结构中使用最广泛的类型。 根据坡口形式的不同，可分为1.2角接缝。 两焊件端面之间夹角为300-1350的接头称为角接头。 根据槽型的不同分为非开口1.3T型接头。 焊件的端面与另一焊件的表面形成复角或近似直角的接头，称为T形接头。 其应用范围仅次于对接接头。 根据沟槽形式的不同分为无沟槽、单V型、K型和双U型。 采用T型接头连接焊缝时，板厚小于3mm，不需开孔。 三个焊件拼装成“十”字形接头，称为十字接头。 其实就是一组两个T型接头。 1.4 搭接接头 两个焊件搭接形成的接头称为搭接接头。 根据不同的结构形式和不同的强度要求，分为图（a）中无坡口的搭接接头，用于厚度小于12mm的焊件，有时也可采用双面焊。 这种节点承载力低，多用于不重要的结构。 当搭接面积较大时，为保证焊接强度，可分别选用（b）和（c）两种形式。 2、坡口准备 2.1 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坡口的作用是： (1) 使热源（电弧或火焰）到达焊缝根部，确保根部熔透。

(2)操作方便，焊渣清理方便。 (3)调整焊缝形状系数以获得更好的焊缝形状。 (4)调整母材与填充金属的比例。 2.2 坡口选择原则 为获得优质的焊接接头，应选择合适的坡口型式。 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)槽形易于加工。 (3)焊工操作和清渣方便。 (4)焊后应力和变形尽可能小。 坡口形式比较条件加工焊缝填充金属量焊后倒焊变形更方便不需要更大的方便更少需要更小2.3 坡口制备方法根据焊件的尺寸、形状和加工条件确定。 有以下几种方法： (1)修边：用剪板机剪板，常用于工字槽。 (2)刨边：用刨床或刨边机加工，常用于板材加工。 (3)车削：用车床或车床加工，适用于管材加工。 (4)切割：采用氧-b快速火焰手工切割或自动切割机切割 (5)碳弧气刨：主要用于清理焊根时开槽，效率高，劳动条件差。 (6)铲或磨：用手动或气动或电动工具铲或用砂轮机(或角磨机)打磨效率较低，多用于焊接缺陷的开槽修复部位。 坡口加工质量对焊接工艺影响很大，应符合图纸或技术条件的要求。 焊接结构材料的选择 焊接结构材料的选择原则： 1.1 满足使用要求，选用易焊接材料； 1.2 高强度结构钢，尽量以； 1.3 重要结构宜选用：镇静钢； 1.4 异种钢焊接时薄弱环节的措施； 1.5 多采用锻、压、型材，减少焊缝。

2、焊接结构设计和坡口设计 焊接接头工艺设计 焊缝布置 焊缝布置的一般原则： 2.1 避开最大应力处； 2.2 焊缝远离加工面； 2.3 对称布局变形小； 2.4 焊缝布置要求 分散； 2.5 操作简单，周到； 2.6尽量平焊，效率高。 3 坡口设计原则 3.1 在设计焊缝尺寸及其接头形式时，首先要确定是工作焊缝还是接触焊缝。 工作焊缝：与被连接元件串联连接，承担传递全部负荷的作用。 一旦断裂，结构就会失效，其应力称为工作应力。 接触焊缝：焊缝与被连接部件并联连接。 它传递的负载很小，主要起元件间互连的作用。 一旦焊缝断裂，结构不会立即失效。 该应力称为接触应力。 工作焊缝必须进行焊缝强度计算； 对于接触焊缝，考虑到经济性，需要减少和缩短焊缝； 对于既有工作应力又有接触应力的二重性焊缝，只计算工作应力焊接接头形式，不考虑连接应力； 3.2 坡口设计 (1) 坡口作用：主要是增加熔深，增加焊缝截面的有效厚度。 以对接Y型坡口为例：坡口角度α：35-60，α过大会增加加工余量、焊接成本和变形量； 钝边高度p：需要穿透时一般为1-3mm； 根部间隙b：保证钝边熔深，一般为2-4mm，过大容易形成假焊缝； 坡口深度H：根据需要的焊缝厚度设定。 (2)坡口形式：对接焊缝的焊缝边缘可分为卷边、平对或加工方形对接：无间隙适用于板厚小于3mm； 带间隙或背板的对接适用于厚度小于 16mm。

加工经济性最好。 单面V型：适合板厚16mm左右； 双面V型：适合板厚32mm以下； 单面U型：加工难度大，但比单面V型槽节省焊接材料； 双面U型：加工难度大，但比双V型槽节省焊接材料； (3)角焊缝的坡口主要有三种：根据受力情况确定是否需要焊透： 图a为无坡口 对于较厚的板材，可采用如图b所示的K型坡口，即比无坡口的大尺寸角焊缝更经济，疲劳强度高； 要求全焊透的T形接头，应从一侧焊半V形坡口，焊后根部应全焊。 例如沟槽的设计原则：a． 经济原则：在满足强度要求的前提下，选择合理的接头和坡口，减少焊材填充量，提高焊接效率。 b. 考虑沟槽加工：优先选择容易加工的沟槽，如V型、X型等。 U型和双U型槽的加工难度相对较大。 C。 避免焊接缺陷：坡口形式不当容易产生焊接缺陷。 例如，坡口角度过大，焊接热输入大，工件变形； 如果钝边太高，将无法完全穿透，剩余的钝边将成为缺陷源。 3.3 焊缝尺寸设计对接焊缝的有效厚度S如下图所示：根据焊缝强度要求设计，同时考虑经济性； 重要焊缝应采用等强度原则，S=δ（较薄的板厚）最小焊脚尺寸母材厚度（mm）最小焊脚尺寸（mm）3mm6～125mm12～206mm20～388mm38～5710mm57～15212mm>15216mm 3.焊接变形的原因修复复合板时，主要是收缩变形、弯曲变形和波浪变形焊接。 由于局部高温加热，焊件上的温度分布不均匀，最终导致结构内部产生焊接应力和变形。

（内部变形）随着焊接金属冷却，它从液态变为固态时体积会收缩。 由于焊缝金属与母材关系密切，焊缝金属不能自由收缩，会引起整个焊件变形，在焊缝处产生残余应力。 (缩孔) (1)合理选择焊缝的尺寸和形状(如图所示)。 在保证结构承载力的情况下，尽可能采用较小的焊缝尺寸，以减少热输入对材料性能的影响，降低成本。 (2)合理选择焊缝长度和数量。 只要允许，就应该使用型材和冲压件； 焊缝多而密的地方，可采用铸焊接头结构，减少焊缝数量。 此外，适当增加壁板厚度减少肋板数量，或采用异型结构代替肋板结构，均有利于防止薄板结构变形。 焊缝尽量与截面中性轴对称布置，或使焊缝靠近中性轴，对减小梁、柱的挠度变形有很好的效果。 2、工艺措施（1）在防变形法中，下料时，零件的实际长度或宽度较设计尺寸适当增加，以补偿焊件的收缩。 将焊件固定到刚性平台上。 拼接薄板时的刚性固定 2) 将焊件组合成更刚性或对称的结构。 T型梁的刚性固定和抗变形 3）采用焊接夹具，增加结构的刚度和约束力。 对接拼接板时的刚性固定选择合理的拼装焊接顺序。 拼装焊接顺序对焊接结构的变形影响很大。 1）对于大型复杂的焊接结构，只要有条件，可将其分成几个结构简单的部分，分别焊接，然后组装成一个整体。 2）被焊焊缝应靠近结构截面的中性点。 3) 对于焊缝不对称布置的结构，组焊时应先焊焊缝少的一侧。

压力机上模焊接顺序 5）焊接长焊缝（1m以上）时，可采用下图所示方向和顺序进行焊接，以减少焊后收缩变形。 用机械方法矫正变形的原理是将缩短的尺寸拉长，使其与较长的部分相吻合焊接接头形式，从而恢复到原来的尺寸，或满足技术条件对几何尺寸的要求。 机械矫正法会使金属材料因冷硬化而变脆，产生附加应力，因此一般适用于变形小的小型结构件。 机械矫正法矫正横梁的弯曲变形和矫正焊接变形。 变形的目的。 这种方法一般使用气炬，不需要特殊设备。 操作简单方便，灵活，可在大型复杂结构上进行矫正。焊接变形矫正措施（2）直线加热（1）点加热焊接变形矫正措施三角加热工字钢弯曲变形火焰矫正火焰加热焊接变形的校正取决于以下三个因素：（1）加热方式（2）加热位置（3）加热温度和加热区面积