焊接接头基本知识
焊接结构焊接结构的基础知识
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(5)端接接头 端接接头是两焊件重叠放置或两焊件表面之间构 成不大于30°夹角的端部接头，见表1-1-1中l9，这 种接头不是主要的受力焊缝，常用于焊接结构间不受 力的连接，多用于密封。
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2．电阻焊接头
电阻焊
电阻焊接头是在热(电阻热)和机
械压力联合作用下，通过金属原子间
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2．按接头形式分类的焊缝形式
(1)对接焊缝ຫໍສະໝຸດ 对接焊缝是在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面
与另一焊件表面间进行焊接形成的焊缝。对接焊缝一
般情况下是指对接接头的焊缝，但有时根据结构要求，
T形(十字)接头也可形成对接焊缝。
根据板材厚度、焊接方法和工艺过程的不同，对
接焊缝坡口形式的选择应考虑以下几个方面：
能不同于母材金属；热影响区是受焊接热循环影响，
但没有熔化，固态母材金属的组织和性能发生变化的
区域。可见，焊接接头是一个成分、组织和性能等具
有202多1/3/样2 性的不均匀体。
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图1-1-1 焊接接头的组成 1-焊缝金属 2-熔合区 3-热影响区 4-母材金属
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影响焊接接头性能的主要因素如图1-1-2所示，可 归纳为力学和材质两个方面。力学方面，如接头形状 的改变(角变形和错边等)、焊接缺陷(如未焊透、裂纹、 气孔、夹渣等)、残余应力和残余变形等都是产生应力 集中的根源；材质方面，主要是指焊接热循环所 引起的组织变化、焊后热处理和焊接残余变形的矫正 等。焊接接头因焊缝的形状和布局不同，将会产生不 同程度的应力集中。
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1．按工作性质分类 (1)工作焊缝 工作焊缝是指在焊接结构中起传递全部载荷作用 的焊缝。焊缝一旦断裂，结构就会立即失效，如图l1-5a所示，对这种焊缝必须进行强度计算。
第二节 焊接接头、坡口和焊缝
8.熔滴 电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的，并向熔池 过渡的液态金属滴。
9.熔渣 焊接过程中，焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化 学变化形成的覆盖于焊缝表面的非金属物质。
10.焊接接头 用焊接方法连接的接头（简称接头）。焊接接 头包括焊缝、熔合区和热影响区。
5.其他接头形式
(1)十字接头 三件焊件装配成“十”字形接头。这 种接头实际是两个T形接头的组合，根据焊透程度 的要求，可开坡口(I)或两块板中开K形坡口。
(2)端接接头两焊件重叠放置或两焊件表面之间的 夹角不大于30度构成的端接接头。
(3)卷边接头 焊件端部预先卷边的接头称为卷边接 头。这种接头主要用于薄板和有色金属的焊接， 为防止焊接时焊件烧穿卷标为了增加厚度。
(3)刨削 利用刨边机刨削，能加工形状复杂的坡口， 加工后坡口较平直，适用于较长的直线形坡口面的 加工。
(4)车削 对于圆筒形零件的环缝，可利用立式车床 进行车削坡口面，加工质量好。
三、焊缝的形式
1.按焊缝在空间位置不同分类 按焊缝在空间位置不同，可分为平焊缝、横焊缝 、 立焊缝、及仰焊缝四种形式，(如图5-15)。
开坡口的对接接头，用于钢板较厚而且需要全 焊透的焊接，根据不同的材料厚度，可开成各种 形状的坡口，其中常用的有V型U型X型。
不开坡口(见图)的对接接头用于较薄的钢板焊接， 如果不要求厚度方向全焊透，则可进行单面焊， 必须保证焊缝的计算厚度H≥0.7δ。
2.角接接头 两焊接端面间大于30度、小于135度的 夹角称角接接头。这种接头受力状况不太好，常用 于不重要的结构中。根据厚度不同接头形式可分为 不开坡口和开坡口两种。
焊接基本知识
焊接基本知识焊接基本知识1、焊接：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。
2、焊缝：焊件焊接后所形成的结合部分。
3、对接接头：两焊件端面相对平行的接头。
4、坡口：根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工的一定几何形状的沟槽。
5、余高：对接焊缝中，超出焊趾表面连线上面的那部分焊缝金属的高度。
6、结晶：结晶指晶核形成和长大的过程。
7、可熔性：金属在常温下是固体，当加热到一定温度时它由固体转变成液体状态，这种性质叫可熔性。
8、钝化处理：为了提高不锈钢的耐腐蚀性，在其表面人工地形成一层氧化膜叫钝化处理。
9、扩散脱氧：当温度下降时，原溶解于熔池中的氧化铁不断向熔渣进行扩散，从而使焊缝中的含氧量下降，这种脱氧方式称为扩散脱氧。
10、电弧焊：利用电弧，作为热源的熔焊方法。
11、直流正接：采用直流电源时，焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线法。
12、直流反接：采用直流电源时，焊件接电源负极，电极(或焊条)接电源正极的接线法。
13、焊接规范：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。
14、塑性变形：当外力去除后，不能恢复原来形状的变形为塑性变形。
15、弹性变形：当外力去除后，能恢复原来形状的变形为弹性变形。
16、碱性焊条：药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。
17、切割氧：切割氧指气割时具有一定压力的氧射流，它使切割金属燃烧，排除熔渣形成切口。
18、焊接残余应力：焊接残余应力指残余在焊件内应力。
19、热影响区：热影响区指材料因受热的影响而产生金相组织和机械性能变化的区域。
20、合金：由一种金属元素与其它元素组成的具有金属性质的物质叫合金。
21、可焊性：可焊性指在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
22、气孔：气孔指熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。
23、焊瘤：焊瘤指焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤。
焊接的方法按照焊接过程中金属材料所处的状态不同，目前把焊接方法分为以下三类：(1) 熔焊焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态, 不加压力完成焊接的方法称为熔焊。
焊接结构的基础知识
1.1 焊接接头的基本知识
锯齿缝搭接接头如图1一7所示，这是单面搭接接头的一种形式。直 缝单面搭接接头的强度和刚度比双面搭接低得多，所以只能用在受力 很小的次要部位。对背面不能施焊的接头采用锯齿形焊缝搭接，有提 高强度和刚度的作用。在背面施焊很困难时，这种接头是比较合理的。
3. T形(十字)接头 T形(十字)接头是将一件端面与另一件端面构成直角或近似直
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1.1 焊接接头的基本知识
的角焊缝是截面为直角等腰的，一般可用腰长K来表不其大小，通常 称K为焊脚尺寸。
角焊缝是一种应用最广泛的焊缝，与对接焊缝相比较，在力 学性能方面具有许多特点。以角焊缝构成的各种接头，其几何形状都 有急剧的变化，力线的传递比对接焊缝复杂，焊缝的根部与趾部的应 力集中，一般都比对接焊缝大。例如图1-13所示的十字接头，其力线 的传递就是挠曲不直的，在八点和月点都有较大的应力集中。正面角 焊缝的破断面往往与受力方向成200~300，但进行强度计算时，仍以 与受力方向成25。的最小截面为计算断面，按切应力计算强度。试验 证明，正面角焊缝的强度比侧面角焊缝高2000—3000;侧面角焊缝沿焊 缝长度上的是随焊脚尺寸K的增加而成正比增加的。单位面积的强度当K=20 mm 时比KX10 mm时约降低2000，但其屈服强度并不降低，如图1一14所示。 正面角焊缝的强度与其断面形状有关，如图1一15所示。其强度随0角
1.对接焊缝 对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成V形、X形、K形和U 形等坡口(图1—11}。各种坡口尺寸可根据国家统一标准(GB985-1980 和GB986—7 980或根据具体情况而定。
对接焊缝开坡口的根本目的是为了确保接头的质量及其经济性。 坡口形式的选择主要取决于板材厚度、焊接方法和工艺过程。一般来 说，必须考虑以下几个问题。
焊接的基本知识
焊接的基本知识焊接是一种常见的金属连接方式，它通过将金属部件加热至熔点，并将其连接在一起，形成一个强固的结合。
焊接广泛应用于制造业和建筑领域，因其可靠性和经济性而备受青睐。
本文将介绍焊接的基本知识，包括焊接的原理、常见的焊接方法、焊接材料和设备。
一、焊接的原理焊接的原理是基于热能传递和材料熔化再凝固的过程。
焊接时，焊接电流或者火焰使焊接部件受热，达到熔点并熔化形成熔池。
熔化的材料液体状态下流动，两个焊接部件的金属混合在一起，并在冷却后形成坚固的连接。
二、常见的焊接方法1. 电弧焊接：电弧焊接是一种常见的手工焊接方法。
它通过产生电弧将电能转化为热能，熔化焊接材料并连接金属部件。
电弧焊接适用于多种金属，例如钢铁、不锈钢和铝等。
常见的电弧焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊和埋弧焊。
2. 气体焊接：气体焊接是利用气体燃烧产生的高温热源进行焊接的方法。
常见的气体焊接方法包括氧乙炔焊、氧煤气焊和氧气焊。
气体焊接适用于较薄的金属材料，例如铝和铜。
3. 熔化极气体保护焊：熔化极气体保护焊是一种利用熔化的焊条作为填充材料，同时通过保护气体保护熔池的焊接方法。
常见的熔化极气体保护焊包括氩弧焊和惰性气体保护焊。
三、焊接材料1. 焊接电极：电弧焊接和熔化极气体保护焊中使用的焊接材料被称为焊接电极。
焊接电极的选择应根据焊接金属的种类和特性进行。
常见的焊接电极包括碳钢电极、不锈钢电极和铝合金电极等。
2. 焊剂：焊剂是一种用于清洁焊接表面和保护熔池的物质。
它可以帮助去除氧化物和杂质，并防止空气中的氧气进入焊接过程。
焊剂的种类根据使用的焊接方法和金属材料的不同而有所不同。
四、焊接设备1. 焊接机：焊接机是用于提供焊接电流的设备。
根据不同的焊接方法和需求，可选择不同类型的焊接机，例如手持电弧焊机、氩弧焊机和埋弧焊机等。
2. 焊接面罩：焊接面罩是用于保护焊工眼睛和面部的设备。
它能保护焊工免受电弧光和飞溅的伤害。
焊接面罩通常配有可调节的滤镜，以过滤强光。
焊接基础知识
熔焊工艺基础
改善焊接头组织与性能的措施
正确选择线能量 ➢ 线能量——由焊接电源输入给单位长度焊缝的能量值。 它与焊接速度、焊接电流和电压有关。
焊缝的合金化处理
焊件预热和焊后热处理
熔焊工艺基础
弧焊电源及其特性
焊接电弧——指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或 电极与焊件间，在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。 ➢ 特点：低电压（10—50V） 大电流（几安-几千安） 温度高（5000—30000k）
焊接
熔焊工艺基础
熔焊的冶金原理 焊接接头的组织与性能 改善焊接头组织与性能的措施
熔焊工艺பைடு நூலகம்础
熔焊的冶金原理
在焊接过程中，金属母材和焊条被加热熔化形成熔池，当金属至高温冷 却，要发生冶金化学反应，与一般冶炼比较有以下特点： ➢ 熔池的温度高 ➢ 熔池的体积小，凝固速度快，造成化学成分不均匀易产生气孔、夹 杂等缺陷。 ➢ 氮和氢在高温是熔于金属液与铁形成化合物，造成焊缝脆性。 ➢ 焊缝金属的塑性、韧性低。
焊接材料 ➢ 焊条——由金属焊芯和涂于焊心外部的药皮（涂料）两部分组成。 ➢ 钛钙型焊条（酸性焊条） 特点：溶渣流动性好、易脱渣、电弧稳定、飞溅小、焊波整齐 应用：适用全位置焊接，交、直流及正、反接均可使用 ➢ 低氢焊条（碱性焊条） 特点：溶渣流动性好，工艺要求一般，采用短电弧，焊接时要求焊条必须干燥。 应用：可全位置焊接，电源为直流反接。
生机械化和劳动条件较好等。 不足——焊接位置受限（只能平焊），可见度差，不
适于薄板件焊接。 应用——中厚板、多种材料、多种产品焊接。 种类——自动埋弧焊（全机械）、半自动埋弧焊（手
送焊丝）
埋弧焊
焊接材料、工艺及设备
焊接材料 ➢ 焊丝——作用相当焊条芯 ➢ 焊剂——相当药皮
焊接接头类型、坡口、接头组对及焊接方式基础知识
焊接接头类型、坡口、接头组对及焊接方式基础知识
一、焊接接头的分类方法及基本类型
（一）焊接接头的分类方法
焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及其相邻的母材组成。焊接接头主要起两方面作用，一是连接作用，二是传力作用。
（二）焊接接头的基本类型
按焊接方法不同，焊接接头可以分为熔焊接头、压焊接头和钎焊接头三大类。焊接接头的基本类型可归纳为5种，即对接接头、T形（十字）接头、搭接接头、角接接头和端接接头。
（3）有色金属管，用手工挫坡口。
（二）接头组对
焊接前ห้องสมุดไป่ตู้工清理坡口毛刺，管件坡口用砂布打光。不锈钢管焊缝两侧分别涂 100mm长白垩粉，并用丙酮洗净油污。铬钼钢管管壁厚≥6mm时，焊前应当预热。铜、铝管用砂布打去坡口内外氧化膜，用丙酮清洗，氧乙炔预热。
（三）焊接方式
焊接方式，无论是气焊或电弧焊接，按其操作位置不同，焊接的结构形式可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种情况。钢管焊接的结构形式为对接焊及角接焊，即在一个焊口中往往平、立、横、仰四种方式都用到。
熔焊接头的坡口根据其形状的不同，可分为基本型、混合型和特殊型三类。
基本型坡口主要有以下几种：I形坡口；V形坡口；单边V形坡口；U形坡口；J形坡口等。
特殊型坡口主要有卷边坡口；带垫板坡口；锁边坡口；塞、槽焊坡口等。
三、焊接接头的选择原则
为正确合理的选择焊接接头的类型、坡口形状和尺寸，主要应综合考虑以下几个方面：
1、管材的坡口
管材的坡口有以下几种形式：I形坡口、V形坡口和U形坡口。
（1）I形坡口。I形坡口适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。
（2）V形坡口。V形坡口适用于中低压钢管焊接，坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。
焊接接头的组织和性能
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以上就是低合金高强钢焊缝金属可能存在 的几种组织。概括而言，我们希望得到较 多的针状细晶铁素体，不希望得到侧板条 铁素体，先共析铁素体，如果合金成分能 显著增加奥氏体稳定性，降低其分解温度， 这一愿望即可实现。试验表明Mn含量0.8～ 1.0%、Si0.1～0.25%，而Mn/ Si=3～6时，即 可得到细晶铁素体和针状铁素体。我们还 希望得到的贝氏体为下贝氏体，而不希望 产生上贝氏体或粒状贝氏体，以及孪晶高 碳马氏体，其办法是控制
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冷却速度；使在600～450℃区间(贝氏体转变的 高温段)停留时间尽量短，以尽量减少形成粒 状贝氏体和上贝氏体的机会(可控制t8-5来实 现)、降低含C量，使一且发生马氏体转变时
能形成板条状位错型马氏体，它的存在有利 而无害。有资料表明，焊缝含有微量Ti、B有
利形成针状铁素体，而抑制先共析铁素体的 形成，Ti与B同时加入最佳，因为Ti优先和氧 反应对B不被氧化起到保护作用。B凝聚在A
学性能。
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2、焊缝金属的显微组织与性能
低碳钢是亚共析钢，在焊接熔池冷却凝固 的一次结晶完成后，在一定温度下将发生 二次结晶即固态相变，这时的组织应该是 铁素体加少量珠光体。其组织质量分数的 不同和性能的不同取决于冷却速度，即冷 却速度越大，铁素体含量越少，
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珠光体越高，硬度强度也随之增高，且组织 细小。反之则组织变粗，铁素体越多珠光体 越少、硬度强度降低。需要注意的是铁素体 的形态，在不同冷却速度下也是不同的。且 对性能有影响。
低温压力容器、锅炉专业用低合金高强度钢 标准。
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1、低合金高强度钢的焊缝合金化
我们以焊条电弧焊为例来讨论。其实从焊条标
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焊接结构的基础知识
电弧焊接头形式
• 对接接头
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电弧焊接头形式
• T型接头
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焊头
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电弧焊接头形式
• 搭接接头
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3、电阻焊接头（图1-1-4 ）
1）对焊接头 2）点焊接头 3）缝焊接头
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电阻焊
• 电阻热
– Q=I2Rt
• 特点
– – – – 生产率高、焊接变形小 操作简便、易实现自动（汽车外壳焊接） 设备复杂、耗电量大 接头形式、工件厚度受到限制
• 对焊、点焊、缝焊
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低碳钢
焊接热影响区
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二、焊接接头的基本形式
• 1、决定因素
焊接方法、焊接位置、焊接条件、焊接结 构的形式和几何尺寸等。 主要依据：焊接方法（电弧焊、电阻焊）
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2、电弧焊接头（表1-1-1 ）
1）对接接头 2）T型接头 3）搭接接头 4）角接接头 5）端接接头
焊接结构
材料成型系 2010年秋季学期
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焊接结构的基础知识
第一节 焊接接头的基本知识
• 一、焊接接头的组成 • 二、焊接接头的基本形式 1、决定因素 2、电弧焊接头 3、电阻焊接头 • 三、电弧焊焊缝的基本形式
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一、焊接接头的组成
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对焊
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对焊接头形式
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点焊
• 按对工件供电的方向：单面点焊、双面点焊 • 按一次形成的焊点数：单点、双点、多点点焊 主要用于带蒙皮的骨架结构 汽车驾驶室、客车箱体、 飞机机翼等
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点焊的接头形式
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缝焊
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便于点焊及缝焊的设计
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