坡口设计原则

1、(1)尽最减少焊缝金属的熔敷最，提高生产率。应保证熔透(焊透)和避免产生根部裂纹。(3) 坡I加工方便，有利于焊接操作。(4) 尽最减少工件的焊后变形。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年8月27日目录简述焊接技术的发展(焊接概述)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1手弧焊工艺.0000000000000000000000000000焊接接头的种类及接头型式.000000000000000焊缝坡口的基本形式与尺寸.03 0 0 0 0五、焊缝形式及形状尺寸.六、七.结 000000000000000000000000000000000000参

2、3考戈000000000 0 000000000000 0 00000000一、简述焊接技术的发展（焊接概述）1. 焊接概述焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的 加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金屈，也可用于非金屈。2. 焊接技术的发展历史焊接技术是随着金屈的应用而出现的，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

3、焊而成的。据明朝宋应星所苦天工开物一书记载：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，分段锻焊大型船锚。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烘焰两种能局部熔化金属 的高温热源：18851887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

4、接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高， 使手匸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、白动化的开端。1930年美国的罗宾 诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机械化得到进一步发展。40年 代，为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要，钩极和熔化极惰性气体保 护焊相继问世。我们以手工电弧焊为例，将重点介绍对“不同板厚焊接坡口形式的 研究”。二、手弧焊工艺1. 捍接接头形式和坡口形状根据焊件厚度和匸作条件不同，常用的焊接接头形式有对接、搭接、丁字接 和角接等四种。对接接头是各种焊接结构中采

5、用最多的一种接头形式。因对接 接头受力较均匀，所以重要的受力焊缝尺量选用。根据焊接板厚不同，对接接头 的坡口型式有：（1）I形坡口（或称平接）：用于焊接板厚为l-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。2 焊缝的空间位置按焊缝在空间位置不同，可分为平焊、立焊、横焊和仰焊等。平焊时操作方 便、劳动条件好，生产率高、焊缝质量容易保证，对操作者的技术

6、水半要求较低， 所以应尽可能地采用平焊。仰焊最难焊接。3焊接工艺参数及其确定焊接匸艺参数是焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。手弧焊的 焊接工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数 等。（1）焊条直径的选择：根据焊件的板厚国标标准规定的直径规格进行选择。匸 件厚时，可选择较粗焊条，平焊低碳钢时，可按下面选取。焊件厚度(mm) 234561212焊条直径(mm) 23.23. 244556（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：1=（3050）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

7、据焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊条种类等因 素，通过试焊來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， 电弧电圧高，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，电弧电床低。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

8、头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。1. 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，叫做对接接 头。在各种焊接结构中它是釆用最多的一种接头型式。钢板厚度在6mm以下，除重耍结构外，一般不开坡口。厚度不同的钢板对接的两板厚度差（& -6丿不超过表1一2规定时，则焊缝坡 口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据來选取；否则，应在厚板上作出如图1图1一8不同厚度板材的对接（a）单面削薄，（b）双面削薄表12较薄板厚度61W25599 1212允许厚度差（6 -6丿12342.角接接头两焊件端面间构成人于30。、小于135。夹角的接头叫做角接接头，见图49。这种

9、接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。图1一9角接接头(a)I形坡I I ：(b)带钝边单边V形坡I I3. 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1一10。ffl1-10T形接头(四)搭接接头两件部分巫香构成的接头叫搭接接头，见图1一。搭接接头I形坡I I搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡II、圆孔内塞焊和长孔内角焊三 种形式，见图1-11oI形坡II的搭接接头，般用于厚度12mm以卜的钢板，其巫叠部分$2(&广6 2),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人时，町根据板厚及强度要求，分别采用不同人小利数量的閱

10、孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。1. 坡口形式根据坡【I的形状，坡【I分成I形(不开坡II)、V形、丫形、双丫形、U形、双U形、单边V 形、双单边丫形、J形等各种坡口形式。V形和Y形坡I I的加工和施焊方便(不必翻转焊件)，但焊后容易产生角变形。双丫形坡I 1是在V形坡I 1的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双丫形代替V形坡I 1, 在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2,并且可对称施焊，焊后的残余变形较小。缺点是 焊接过程中要翻转焊件，在筒形焊件的内部施焊，使劳动条件变差。U形坡I I的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡11小得多，但这种坡I I的加工 较复杂。2. 坡口的几何尺寸

11、坡II面 待焊件上的坡I表面叫坡I面。(2) 坡II面角度和坡II角度 待加工坡II的端面与坡II面之间的夹角叫坡II面角度，两 坡口面之间的夹角叫坡口角度，见图112o(3) 根部间隙焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙，见图1一12。其作用在于打 底焊时能保证根部焊透。根部间隙又叫装配间隙。(4) 钝边 焊件开坡II时，沿焊件接头坡II根部的端面直边部分叫钝边，见图1一12。钝 边的作用是防止根部烧穿。(5) 根部半径 在J形、U形坡I I底部的圆角半径叫根部半径(见图1-12)。它的作用是増 大坡口根部的空间，以便焊透根部。根部半径坡口的几何尺寸五、焊缝形式及形状尺寸1.焊缝形式焊缝按

12、不同分类方法可分为下列几种形式：根据GB / T 3375-94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I I面间或-冬件的坡11面与另-述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，其中块开圆孔，在圆儿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豐分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。(3) 按焊缝

13、断续情况分为连续焊缝和断续焊缝芮种形式。2焊缝的形状尺寸焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。1) 焊缝宽度焊缝表面勺母材的交界处叫焊趾。焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度。2) .余离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叫余高，见图1一 18。在静载下它有一定的加强作用，所以它乂叫加强高。但在动载或交变载荷下， 它非但不起加强作用，反而因焊趾处应力集中易于促使脆断。所以余高不能低于 母材但也不能过高。手弧焊时的余高值为03:nm。3）.熔深在焊接接头横我面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深。4）.焊缝厚度在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离

14、，叫焊缝厚度。焊缝计算厚度是设计焊缝时使用的焊缝厚度。对接焊缝焊透II寸它等于焊件 的厚度：角焊缝时它等于在角焊缝横截内画出的最大直角等腰三角形中，从直角 的顶点到斜边的垂线长度，习惯上也称喉厚。5）.焊脚角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表而的最小距离, 叫做焊脚。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 脚尺寸。六、结语通过对“不同板厚焊接坡口形式的研究”。我们可以得岀：（1）I形坡口（或称半接）：用于焊接板厚为l-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、焊接杂志等板对接全熔透焊缝坡口形式序号焊接方法板厚坡口(mm)形式坡口简图背面处5-10不开坡口12-20单面V型坡口全熔透对接焊缝（埋弧2240自动焊）双而 V型 坡口背而用弧气刨根，用角磨光机磨清除化皮后弧自动盖面40上注：1、钢板对接焊缝为一.二级全熔透焊缝，焊接完成后应在白然冷却的