一.焊接的方法、形式、焊缝符号标注及焊缝质量等级

1、（一） 焊接的方法、形式、焊缝符号标注及焊缝质量等级钢结构的连接方法一般采用焊接、螺栓连接和铆钉连接。图2-9 钢结构的连接方法（a）焊接连接；（b）铆钉连接；（c）螺栓连接其中焊接应用较为普遍。其操作方法一般是通过电弧产生热量使焊条和焊件局部熔化，然后经冷却凝结成焊缝，从而使焊件连接成一体。焊接的优点较多，如焊件一般不设连接板而直接连接，且不削弱焊件截面，构造简单，节省材料，操作简便省工，生产效率高，在一定条件下还可采用自动化作业。另外，焊接的刚度大，密闭性能好。但是，焊接也有一定缺点，如焊缝附近热影响区的材质变脆；焊接产生的残余应力和残余变形对结构有不利影响；再者，焊接结构因刚度大，故对裂

2、纹很敏感，一旦产生局部裂纹时便易于扩展，尤其在低温下更易产生脆断。1焊接的方法焊接方法较多，钢结构主要采用电弧焊，它设备简单，易于操作，且焊缝质量可靠，优点较多。根据操作的自动化程度和焊接时用以保护熔化金属的物质种类，电弧焊可分为手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和气体保护焊等。（1）手工电弧焊：图2-10左所示为手工电弧焊原理图，它由焊件、焊条、焊钳、 图2-10 电弧焊原理电焊机和导线组成电路。施焊时，首先使分别接在电焊机两极的焊条和焊件瞬间短路打火引弧，从而使焊条和焊件迅速熔化。熔化的焊条金属与焊件金属结合成为焊缝金属。手工电弧焊由于电焊设备简单，使用方便，只须将焊钳持住焊接部位即可施焊，适

3、用于全方位空间焊接，故应用广泛，且特别适用于工地安装焊缝、短焊缝和曲折焊缝。但它生产效率低，且劳动条件差，弧光眩目，焊接质量在一定程度上取决于焊工水平，容易波动。（2）自动或半自动埋弧焊：图2-10b所示为自动或半自动埋弧焊原理图。光焊丝埋在焊剂层下，当通电引弧后，使焊丝、焊件和焊剂熔化。焊剂熔化后形成熔渣浮在熔化的焊缝金属表面，使其与空气隔绝，并供给必要的合金元素以改善焊缝质量。当焊丝随着焊机的自动移动而随着下降和熔化，颗粒状的焊剂亦不断由漏斗漏下埋住眩目电弧。当全部焊接过程自动进行时，称为自动埋弧焊。焊机移动由人工操纵时，称为半自动埋弧焊。埋弧焊的焊接速度快，生产效率高，成本低，劳动条件好

4、。然而，它们的应用也受到其自身条件的限制，由于焊机须沿着顺焊缝的导轨移动，故要有一定的操作条件，因此特别适用于梁、柱、板等的大批量拼装制造焊缝。（3）C02气体保护焊：用喷枪喷出C02气体作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。由于焊接时没有焊剂产生的熔渣，故便于观察焊缝的成型过程，但操作时须在室内避风处，在工地则须搭设防风棚。气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高，且塑性和抗腐蚀性好，很适合于厚钢板或特厚钢板(t100mm)的焊接。 2焊接接头与焊缝的形式钢结构连接可分为对接、搭接、T形和角接等接头形式。当采用焊接时，根据焊缝的截面形状，又可

5、分为对接焊缝和角焊缝以及由这两种形式焊缝组合成的对接与角接组合焊缝，见图2-11。对接焊缝又称坡口焊缝，因为在施焊时，焊件间须具有适合于焊条运转的空间，故一般均将焊件边缘开成坡口，焊缝则焊在两焊件的坡口面间或一焊件的坡口与另一焊件的表面间，见图2-11（a）。对接焊缝按是否焊透还分为焊透的和部分焊透的两种。焊透的对接焊缝强度高，受力性能好，故应用广泛，对接焊缝一词通常即指这种焊缝。 图2-11 焊接接头及焊缝的形式角焊缝为沿两直交或斜交焊件的交线边缘焊接的焊缝，见图2-11（b）、（c）、（d）、（g）。直交的称为直角角焊缝，斜交的则称为斜角角焊缝。后者除因构造需要有所采用外，一般不宜用作受力

6、焊缝(钢管结构除外)。前者受力性能较好，应用广泛，角焊缝一词通常即指这种焊缝。 对接与角接组合焊缝的形式是在部分焊透或全焊透的对接焊缝外再增焊一定焊脚尺寸的角焊缝，见图2-11（e）、（h）、（f）、（i）。相对于(无焊脚的)对接焊缝，增加的角焊缝可减少应力集中，改善焊缝受力性能，尤其是疲劳性能。 对接焊缝由于和焊件处在同一平面，截面也一样，故其受力性能好于角焊缝，且用料省，但制造较费工，角焊缝则反之，对接与角接组合焊缝的受力性能更优于对接焊缝。角焊缝按沿长度方向的布置，还可分为连续角焊缝和断续角焊缝两种形式，见图2-12。前者为基本形式，其受力性能好，应用广泛。后者因在焊缝分段的两端应力集中

7、严重，故一般只用在次要构件或次要焊缝连接中。断续角焊缝之间的净距不宜过大，以免连接不紧密，导致潮气侵入引起锈蚀，故一般应不大于15t(对受压构件)或30t(对受拉构件)，t为较薄焊件厚度。断续角焊缝焊段的长度不得小于l0hf或50 m m，hf为角焊缝的焊脚尺寸。 图2-12 连续角焊缝（a）；间断角焊缝（b）焊缝按施焊位置可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种形式，见图2-13。平焊，其施焊方便，质量易于保证，故应尽量采用。立焊、横焊施焊较难，焊缝质量和效率均较平焊低。仰焊的施焊条件最差，焊缝质量不易保证，故应从设计构造上尽量避免。图2-13（b）所示为T形接头角焊缝在工厂常采用的船形焊，它也属于

8、平焊。 图2-13 焊缝的施焊位置 3焊缝符号及标注焊缝一般应按焊缝符号表示法(GBT 324-1988)和建筑结构制图标准(GBT501052001)的规定，采用焊缝符号在钢结构施工图中标注。 表2-7所列为部分常用焊缝符号，另外图2-14也列有对接焊缝的符号。它们主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成。图形符号表示焊缝截面的基本形式，如表示角焊缝(竖线在左、斜线向右)， V表示V形坡口的对接焊缝等。辅助符号表示焊缝的辅助要求，如涂黑的三角形旗表示安装焊缝、34圆弧表示相同焊缝等，均绘在引出线的转折处。引出线由横线、斜线及箭头组成，横线的上方和下方用来标注各种符号和尺寸等，斜线和箭头用来

9、将整个焊缝符号指到图形上的有关焊缝处。对单面焊缝，当箭头指在焊缝所在的一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的上方；当箭头指在焊缝所在的另一面时，则应将图形符号和尺寸标注在横线的下方。必要时，还可在横线的末端加一尾部，以作其他辅助说明之用，如标注焊条型号等。焊缝符号 表2-7 图2-14 对接焊缝的坡口形式、符号及尺寸标注当焊缝分布不规则时，在标注焊缝符号的同时，宜在焊缝处加粗线以表示可见焊缝，加栅线以表示不可见焊缝，加X符号以表示工地安装焊缝，见图2-15焊缝标注图形。图2-15 焊缝标注图形4焊缝质量等级 当焊缝中存在气孔、夹渣、咬边等缺陷时，它们不但使焊缝的受力面积削弱，而且还在缺陷处引起应力集中，易于形成裂纹。在受拉连接中，裂纹更易扩展延伸，从而使焊缝在低于母材强度的情况下破坏。同样，缺陷也降低连接的疲劳强度。因此，应对焊缝质量严格检验。焊缝缺陷一般位于焊缝或其附近热影响区钢材的表面及内部，通常表现为裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑、气孔、电弧擦伤、未焊满、根部收缩等，见图2-16。 图2-16 焊缝缺陷焊缝表面缺陷可通过外观检查，内部缺陷则用无损探伤(超声波或x射线、射线)确定。焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊