不同板厚焊接坡口形式的研究
焊接坡口形式选用规定和焊脚高度的
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一、SWS目前使用的焊接方法：
• C----CO2气体保护焊； • S----混合焊（CO2气体保护焊+单丝埋弧自动焊）； • A----单丝埋弧自动焊； • D----双丝埋弧自动焊； • F----FCB法埋弧自动焊 ；
F3
双面连续焊
t≤10
10≤t<20 20≤t
0.3t +1.0
0.2t +2.0 0.1t +4.0 0.5t +1.0 0.4t +2.0
—
— — 75 75
—
— — 300 300
F4
间断焊
t≤10 10≤t<20
20≤t
0.3t +4.0
75
300
(1) t 为两个连接构件中较薄的厚度； (2) 焊脚尺寸应根据环境的腐蚀程度增加-0.5~1mm； (3) 当间断焊被双面连续焊所代替时，焊脚尺寸应为F2类别。
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2.3 内底板、甲板、平台板的纵横总组、搭载对接焊缝。
注：焊接与水平倾角不大于10度的焊缝。
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3、单丝、双丝埋弧自动焊： 3.1 平直甲板、平台板和斜板的拼板对接焊缝； 3.2 平直隔舱、艉封板对接焊缝； 3.3 小组立纵桁材、肋板拼板对接焊缝； 3.4 上层建筑拼板对接焊缝； 3.5 主基座面板、腹板拼板对接焊缝； 3.6 大型T排腹板拼板对接焊缝。 注： 单丝埋弧自动焊：焊接与水平倾角不大于10度的焊缝，焊缝长度 大于等于1米。双丝埋弧自动焊：焊缝长度小于6米，板厚为 10~32mm之间。
焊接坡口加工方法的选择
焊接接头设计时,为了保证构件的强度和避免过大的角焊缝尺寸,一般中厚板的对接接头和T形接头都要进行开坡口焊接。
坡口形式主要由接头强度、焊接方法、焊接效率、焊接成本等综合因素来决定。
如果坡口精度(坡口角度、钝角尺寸、坡口表面粗糙度和平直度等)高,则焊缝质量就能保证,焊接成本也低;反之坡口精度差,易出现严重的焊接缺陷,焊接成本也随之增加。
生产中实用的坡口加工方法有许多种,以下介绍几种主要的坡口加工方法。
1.坡口加工方法分类坡口加工方法可分为:1气割、等离子切割、碳弧气刨等热切割加工方法;o切削、剪切、磨削等机械加工方法两大类。
常用材料最佳坡口加工方法的选择见下表。
2.热切割(l)氧气切割在热切割坡口中,最常采用的是氧气切割方法。
氧气切割与机械加工切割相比,常用材料.佳坡口加工方法由于具有设备简单、投资费用少、操作方便且灵活性好等一系列特点,尤其是能够切割各种含曲线形状的零件和大厚工件,切割质量良好,因此一直是工业生产中切割碳钢和低合金钢的基本方法而被普遍使用。
氧气切割时在正确掌握切割参数和操作技术的条件下,气割坡口的质量良好,可直接用于装配和焊接。
用于焊接的主要坡口形式有:I、V、Y、X、U形等。
对横截面是直线形的I、V、Y、X形坡口,可采用单割炬或2一3把割炬同时加工。
对V形坡口可用3把割炬一次加工成形,可以限制多余的热输人量,并在板材宽度方向中心部切割。
这样,相对于切割方向左右对称加热,可保持部件的尺寸精度。
但是,对于左右非对称切割时,必须考虑由于弯曲和热成形所造成的尺寸偏差允许值。
U形坡口用气割工艺加工比机械加工方法效率高、周期短,且不需要投资高的机床设备。
U形坡口(在板边加工时实际上是J形)的下部有弧段,气割时铁的氧化反应不能像一般气割时那样一直垂直向下,当达到一定深度后应转向侧面方向。
为此需采用多割炬同时加工,一边使工件沿板厚方向形成温度梯度,一边通过调节切割氧压力割出圆弧段。
现在国内已生产出配有3割炬的U形坡口半自动气割机,可以切割60m m以下钢板的U形坡口。
焊接坡口形式选用规定和焊脚高度的
目录
• 焊接坡口形式概述 • 焊接坡口形式的选用规定 • 焊脚高度的确定 • 焊接坡口形式选用与焊脚高度的实际应用 • 焊接坡口形式选用规定和焊脚高度的未来
发展
01 焊接坡口形式概述
焊接坡口的定义与分类
焊接坡口
在焊接过程中，为了确保焊缝质 量，对需要焊接的部位进行加工 ，形成一定的坡形结构。
根据工程实际需要选用
厚板焊接
对于厚板的焊接，为了减少焊接变形 和残余应力，可以选择V形或U形坡口。
薄板焊接
对于薄板的焊接，为了提高焊接效率 和减少材料浪费，可以选择I形坡口。
03 焊脚高度的确定
焊脚高度的定义与计算方法
焊脚高度
指焊缝横截面中，较宽的坡口侧与较窄的坡口侧之间的垂直距离。
计算方法
根据焊接工艺要求和焊接材料特性，通过计算和经验确定焊脚高度。
05 焊接坡口形式选用规定和 焊脚高度的未来发展
新材料对焊接坡口形式的影响
高强度材料
随着高强度材料的广泛应用，焊接坡口形式需要适应其更高的强度和硬度，以确保焊接 质量。
耐腐蚀材料
对于需要长期耐腐蚀的场合，焊接坡口形式需考虑材料的耐腐蚀性能，以延长结构的使 用寿命。
新工艺对焊脚高度的影响
高效焊接工艺
例如，对于低压力容器，可以采用较简单的I形坡口；对于高压容器，则需采用更为 复杂的坡口形式，并严格控制焊脚高度。
在船舶焊接中的应用
01
船舶焊接需要承受海洋环境的影响，因此对焊接质量和耐腐蚀 性要求极高。
02
在船舶焊接中，根据不同的部位和材料厚度，选择合适的坡口
形式和焊脚高度可以有效提高焊接质量和耐腐蚀性。
和效率。
不同板厚单边V型坡口对接焊缝填充策略
不同板厚单边V型坡口对接焊缝填充策略摘要：本文提出了一种基于不同板厚的50º单边V型坡口在特定焊接参数下机器人焊接填充策略。
首先，介绍了实际生产使用的焊接工艺。
然后，分析了不同板厚对接焊缝使用单边V型坡口的原因，即控制热输入，并进行了焊接参数的介绍。
其次，通过现有经验和查阅文献，制定出适合的接头形式和填充策略。
最后，对新的填充策略进行验证。
实验结果表明，本文提出的填充策略在不同板厚单边V型坡口及特定参数下是可行的，可以指导实际生产。
关键词：不同板厚；单边V型坡口；填充策略0 序言目前，随着我国重载及快捷铁路货车的快速发展，其关键配件转向架也随之快速发展[1]。
而传统铸造三大件式转向架已不能适应新研制铁路货车的需求，焊接一体式构架结构转向架以其高速和重载稳定性成为新的发展趋势[2]。
为了得到好的力学性能及稳定性采用中厚板做为原材料焊接而成，而中厚板焊缝形式基本是多层多道的[3]。
在长大焊缝的焊接中，机器人多层多道焊具有生产效率高、焊接质量稳定和劳动条件较高等一系列优势[4]。
而机器人焊接中焊缝的接头形式及填充策略需提前规划且较为重要。
本文针对不同板厚中厚板对接焊缝控制变形等需求设计了单边V型坡口，并针对其进行了分析，讨论出了一种填充策略，并进行了验证。
1 焊接工艺简介结合图纸与生产实际，焊缝坡口的材质为Q345E。
Q345E是低合金钢，C含量小于0.18，屈服强度345MPa，通过-40℃冲击试验，可焊性较高，属于正火钢，不需要焊后进行特殊的热处理。
因其化学成分简单，合金含量低，因此只需要依据等强匹配原则进行焊材的选择。
考虑现有的设备以及成本，使用CO2熔化极活性气体保护焊作为焊接方法。
因此选择韩国现代公司生产的SM-70焊丝，直径1.2mm，通过CE认证，保护气体为Ar+CO2混合气体。
先进行焊前坡口清理，用钢丝刷将焊缝及周围两侧各20mm范围内彻底清理干净，不留任何水分、铁锈、油污、氧化皮和其他影响焊接质量的其他杂质。
浅谈dTBM中心块厚板的焊接
浅谈dTBM中心块厚板的焊接焊前分析与准备一、焊接性分析低合金钢由于碳的质量分数低，塑性和韧性好，焊后淬硬倾向和冷裂倾向小，具有良好的焊接性。
低合金钢焊接时，关键是要保证焊缝区和粗晶区的低温韧性。
为避免焊缝金属和过热区形成粗晶组织而降低低温韧性，要采用小线能量，焊接电流不宜大，宜用快速焊，枪不摆动，多层多道焊，以减轻焊道过热，并通过后续焊道的重热作用细化晶粒。
多道焊时要控制层间温度，不大于200℃。
焊后进行热处理，以细化晶粒，改善焊接接头的低温韧性，并消除焊接残余应力，以降低低合金钢焊接结构的脆断倾向。
焊接低合金钢结构，还应该注意避免焊接缺陷（如弧坑、咬边、未焊透和焊缝成型不良等），并应及时修补；否则低温时因钢材对缺陷和应力集中的敏感性大，而增大低温脆性破坏倾向，产生焊接裂纹。
焊接裂纹主要是冷裂纹，而氢、淬硬组织和应力是导致冷裂纹的主要原因，它们相互影响、相互促进。
导致裂纹主要原因的具体分析。
a、淬硬倾向：钢板的材质Q345D钢，碳含量上限为0.18%；磷、硫含量≤0.03%。
淬硬倾向小，焊接性良好，不是产生冷裂纹的主要原因。
b、氢的作用：所用焊材经过严格烘干，但厂房环境干燥，使焊接时有少量的氢留在焊缝内，但含量较低，也不是产生冷裂纹的主要原因。
c、焊接的应力对于大厚度钢板，焊接时在厚度方向上的温度分布不均匀会产生了较大的横向压缩塑性变形；焊后冷却时厚度方向上出现收缩不均匀易致使两连接件间产生角变形。
二、焊接形式和坡口形式焊接手段和剖口的制作是相互关系的。
需首先确定焊接形式。
一般厚板的焊接形式有：电渣焊、埋弧焊、气体保护焊及手工焊接等。
电渣焊，成本也比较高；气体保护焊接及手工焊，焊接时劳动强度太大（计算焊接时间大致需要两周且连续作业），人力和物力耗费时间长，不便采用；埋弧焊熔点高、填充量大，较气体保护焊效率高，减少作业时间，利于中间焊和盖面。
综合以上分析并结合本部实际情况决定方案：CO2保护焊打底，然后埋弧焊焊接并盖面。
厚板焊接
厚板焊接研究摘要：厚板是指厚度40.0-100.0mm的钢板，厚度的5-40mm称为中厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件，本文论述了厚板的焊接工艺，从材料准备、预热、焊接过程的控制等，详细的分析厚板焊接过程所引起的一系列问题及造成质量差的原因，提出了相应的防止措施。
关键词：厚板焊接、预热、焊接过程、措施1、厚板焊接工艺由于材料为低合金结构钢，含有少量的合金元素，淬硬倾向大，焊接性差，焊缝中极易出现裂纹，因此厚板焊接是本工程的一大难题，为防止焊接缺陷的产生，除遵循上述“焊接通则”要求外，特制定如下工艺措施：(1)焊接材料①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料，并且焊前要进行工艺评定试验，合格后方可正式焊接，焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊：选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体：CO2含量(V/V)不得低于99.9%，水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%，并不得检出液态水。
③手工电弧焊时：选用焊条为E50型，焊接材料烘干温度如下所示：(2)焊前预热①为减少内应力，防止裂纹，改善焊缝性能，母材焊接前必须预热。
②预热最低温度：③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。
电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择为提高过热区的塑性、韧性，采取小线能量进行焊接。
根据焊接工艺评定结果，选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施①由于后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
焊接坡口加工要求
焊接坡口加工要求集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）焊接坡口加工要求1、大于16mm的钢板（不含16mm的钢板）可开双坡口，也可根据设计要求开坡口。
2、均采用半自动切割机切割坡口，严禁手工切割坡口。
坡口切割完毕后要检查板材的对角线误差值是否在规定的允许范围内。
如偏差过大，则要求进行修补。
3、坡口的允许偏差要求如下表：4、坡口的加工方法可以采用磁力切割机沿管壁切割、采用半自动切割机在钢板上切割、采用坡口机切割钢板坡口。
卷管：1、用CDW11HNC-50*2500型卷板机进行预弯和卷板。
2、根据实际情况进行多次往复卷制，采用靠模反复进行检验，以达到卷管的精度。
3、卷制成型后，进行点焊，点焊区域必须清除掉氧化铁等杂质，点焊高度不准超过坡口的2/3深度。
点焊长度应为80~100mm。
点焊的材料必须与正式焊接时用的焊接材料相一致。
4、卷板接口处的错边量必须小于板厚的10%，且不大于2mm。
如大于2mm，则要求进行再次卷制处理。
在卷制的过程中要严格控制错边量，以防止最后成型时出现错边量超差的现象。
5、上述过程结束后，方可从卷板机上卸下卷制成形的钢管。
焊接：1、焊接材料必须按说明书中的要求进行烘干，焊条必须放置在焊条保温桶内，随用随取。
2、焊接时，焊工应遵守焊接工艺规程，不得自由施焊，不得在焊道外的母材上引弧。
3、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
4、焊丝在使用前应清除油污、铁锈。
5、焊条和焊剂，使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。
保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。
低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。
6、焊前必须按施工图和工艺文件检查坡口尺寸、根部间隙，焊接前必须清除焊接区的有害物。
7、埋弧焊及用低氢焊条焊接的构件，焊接区及两侧必须清除铁锈、氧化皮等影响焊接质量的脏物。
清除定位焊的熔渣和飞溅；熔透焊缝背面必须清除影响焊透的焊瘤、熔渣，焊根。
不同厚度钢板对接焊开坡口的原则
不同厚度钢板对接焊开坡口的原则钢板对接焊接是一种常见的焊接工艺，它能够将两块钢板牢固地连接在一起，使得焊接件具有良好的强度和密封性。
在进行钢板对接焊接时，为了保证焊缝的质量，需要对钢板进行坡口处理。
本文将从不同厚度钢板对接焊开坡口的原则进行探讨。
1. 坡口类型的选择钢板对接焊接中常用的坡口类型包括V型坡口、U型坡口、J型坡口等。
对于不同厚度的钢板，应根据其特点和焊接要求选择合适的坡口类型。
一般来说，对于较薄的钢板，可以选择较小的V型坡口，而对于较厚的钢板，则需要选择较大的V型坡口或U型坡口。
2. 坡口角度的确定坡口角度是指坡口两侧壁面的夹角，它对焊接质量和焊缝形状有着重要影响。
对于不同厚度的钢板，坡口角度的确定应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口角度一般较小，一般不大于60度，以保证焊缝的质量和外观。
- 对于较厚的钢板，坡口角度一般较大，一般在60度到80度之间，以便于焊接工人操作和焊接材料的填充。
3. 坡口深度的控制坡口深度是指坡口两侧壁面与基板表面之间的距离。
对于不同厚度的钢板，坡口深度的控制应考虑以下因素：- 对于较薄的钢板，坡口深度一般较浅，一般不超过板厚的1/3，以避免过度损伤基板。
- 对于较厚的钢板，坡口深度一般较深，一般在板厚的1/3到1/2之间，以保证焊接材料的填充和焊接强度的提高。
4. 坡口形状的设计坡口形状的设计是指坡口两侧壁面的形状，一般有直线形、斜线形、曲线形等。
对于不同厚度的钢板，坡口形状的设计应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口形状一般选择直线形或斜线形，以保证焊接材料的填充和焊缝的质量。
- 对于较厚的钢板，坡口形状一般选择曲线形，以减少焊接应力和焊接变形。
5. 坡口间距的确定坡口间距是指相邻两个坡口之间的距离，它对焊接质量和焊接效率有着重要影响。
对于不同厚度的钢板，坡口间距的确定应遵循以下原则：- 对于较薄的钢板，坡口间距一般较小，一般不超过板厚的2倍，以保证焊接质量和焊接效率。
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精心整理
导师带徒论文
题目：不同板厚焊接坡口形式的研究
姓名：田飞
单位：五分公司
2008一、二、三、四、五、六、七、 1.2.焊接技术的发展历史
焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、钎
焊和锻焊。
中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜
与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好。
春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜
座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。
经分析，所用的与现代软钎
料成分相近。
战国时期制造的刀剑，刀刃为钢，刀背为熟铁，一般是经过加热锻焊而
成的。
据明朝宋应星所着《天工开物》一书记载：中国古代将铜和铁一
起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，
分段煅焊大型船锚。
中世纪，在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。
古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上，使用的热源都是
炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊接，只
能用以制作装饰品、简单的工具和武器。
19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高
温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年
又出现了铝热焊。
20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧
焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手
工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。
在此期间，美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度，制成自
动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。
1930年美国的罗宾
二、
1
对（1）I
（2）V
（3）X
（4）U
2
接。
3
（1
3
4～5
6～12
>12
焊条直径(mm)2
3.2
3.2～4
4～5
5-6
（2）焊接电流的确定：根据焊条直径选择焊接电流。
焊接低碳钢时，按下面经验公式选择焊接电流：I=(30～50)d。
应当指出，上式只提供一个大概的焊接电流范围，实际生产中，还要根据焊件
厚度、接头形式、焊接位置、焊条种类等因素，通过试焊来调整和确定焊接电流大小。
电流过小，易引起夹渣和末焊透；电流过大，易产生咬边、烧穿等缺陷。
（3）电弧电压：由电弧长度决定（即焊条焊芯端部与熔池之间的距离）。
电弧长，电弧电压高，电弧燃烧不稳定；熔深减小，飞溅增加，且保护不良，易产生焊接缺陷；电弧短，电弧电压低。
操作时采用短电弧，一般要求电弧长度不超过焊条直径。
（4）焊接速度：指焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度，手弧焊时，焊接速度由操作者凭经验来掌握。
三、焊接接头的种类及接头型式
焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。
焊接接头
其削薄
图1—9角接接头
(a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口
3.T形接头
一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。
图1—10T形接头
(四)搭接接头
两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。
图1—11搭接接头I形坡口
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1—11。
I 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(δ1+δ2)，双面焊接。
这种接头用于不重要的结构中。
当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。
四、焊缝坡口的基本形式与尺寸
1.坡口形式
根据坡口的形状，坡口分成I 形(不开坡口)、V 形、Y 形、双Y 形、U 形、双U 形、单边V 形、双单边Y 形、J 形
1—12坡口的几何尺寸 五、焊缝形式及形状尺寸 1.焊缝形式
坡口角度
焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：
(1)根据GB／T3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种：
1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝，
2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。
4)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。
5)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，只焊角焊缝者不称槽焊。
(2)按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
(3)
2.
1）
2）
3mm。
3）
4）
称喉厚
5）
在角
六、结语
通过对“不同板厚焊接坡口形式的研究”。
我们可以得出：
（1）I形坡口（或称平接）：用于焊接板厚为1-6mm的焊接，为了保证焊透件，接头处要留有0-2.5mm 的间隙。
（2）V形坡口：用于板厚为6-30mm焊件的焊接，该坡口加工方便。
（3）X形坡口：用于板厚12-40mm焊件的焊接，由于焊缝两面对称，焊接应力和变形小。
（4）U形坡口：用于板厚20-50mm焊接的焊接、容易焊透、工件变形小。
这样就很方便我们在不同板厚焊接时选择不同的坡口形式。
七、参考文献：
1、《焊接材料学》
2、《焊接工艺学》
3、《焊接应用》
4、《中国焊接学报》
5.《中国焊接信息网》
6.《焊接杂志》等。