课题二 横角焊

1、课题二 横角焊任务引入：正确运用焊条，对T形接头进行多层多道角焊。任务分析： 焊接结构中，广泛采用的T形接头、搭接接头和角接接头等接头形式，这些接头形成的焊缝叫角焊缝，角焊缝的焊脚尺寸应符合技术要 ，以保证焊接头的强度。相关知识：一、焊接接头形式和焊缝形式：1、焊接接头形式： 用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。焊接接头的结构：焊接接头的结构：电弧焊接头包括电弧焊接头包括4 4部分部分： 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。 a)对接接头 b)搭接接头对接接头T型接头角接接头搭接接头套管接头端接接头锁底对接接头斜对接接头卷边接头十字接头常见的接头形式 常用

2、的四种焊接接头形式： 对接接头 T形接头 角接接头 搭接接头（1）对接接头： 两焊件端面相对平行的接头叫对接接头。具有受力好、强度大和节省金属材料的特点。 但是，由于是两焊件对接连接，被连接件边缘被连接件边缘加工及加工及装配装配要求则较高要求则较高。在焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。 （2）T形接头 将相互垂直的被连接件用角焊缝角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。 T形(十字)接头能承受各种方向的力和力矩。在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。 由于T形(十

3、字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中应力集中。保证焊透保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。（3）角接接头 两焊件端面间构成大于30、小于135夹角的接头角接头多用于箱形构件，骑座式管接头和筒体的连接，小型锅炉中火筒和封头连接也属于这种形式。 与T形接头类似，单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低，除了钢板很薄或不重要的结构外，一般都应开坡口两面焊，否则不能保证质量。 （4）搭接接头 两块板料相叠，而在端部或侧面进行角焊角焊，或加上塞焊塞焊缝、槽焊缝缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头。由于搭接接

4、头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形式。由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。 3-5回答问题:下列各图分别是什么接头形式？（ ）（ ）（ ）（ ）搭接接头T形接头角接接头对接接头（5）四种接头形式的受力特点 对接接头受力最好，因此应用最广泛。 T形接头能承受各种方向的力和力矩，应用仅次于对接接头。 角接接头受力状况差，只用在不重要的结构。 搭接接头

5、的应力分布不均匀，疲劳强度较低。对于承受动载荷的接头不宜采用。（6）焊接接头的选择 焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同，决定了在选择焊接方法和制定工艺时的多样性。 合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整体的强度，还可以简化生产工艺，节省制造成本。选择接头形式时，主要根据产品的结构，并综合考虑受力条件、加工成本等因素。 例如： 对接对接接头接头具有受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。 T T形接头形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。 搭搭接接头接接头对装配要

6、求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。 设计和选择焊接接头的主要因素：主要因素：（1）保证焊接接头满足使用要求；（2）接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊；（3）接头形式应尽量简单，尽量采用平焊和自动焊平焊和自动焊焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大应力尽量不设在焊缝上；（4）焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常工作；（5）焊接变形和应力小，能满足施工要求所需的技术、人员和设备的条件；（6）尽量使焊缝设计成联系焊缝；（7）焊接接头便于检验；（8）焊接前的准备和焊接所需费用低；（9）对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸，试验证明，大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较

7、低等。2 2、焊缝的基本形式：焊缝：焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。分类：分类： 按空间位置可分为：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝； 按结合方式可分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝； 按焊缝断续情况可分为：连续焊缝、断续焊缝； 按承载方式可分为：工作焊缝、联系焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的基本形式。（1）对接焊缝： 对接焊缝是沿着两个焊件之间形成的，有不开坡口（或开I形坡口）和开坡口的两种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐的。不开坡口不开坡口开坡口开坡口（2）角焊缝：（3）焊缝布置的一般原则： 焊缝的布置对比： 焊缝的布置对比： 焊缝的布置对比： 焊缝

8、的布置对比： 焊缝的布置对比：3 3、 坡口选择原则及坡口选择原则及目的目的(1)坡口的概念： 根据设计或工艺需求，将焊件待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。(2)开坡口的目的 保证焊件根部焊透，使焊接电弧能深入接头根部，保证焊接质量；同时，起到调节基本金属与填充金属比例的作用。 (3)坡口选择原则： （1）能够保证工件焊透，且便于焊接操作。 （2）坡口形状应容易加工。 （3）尽可能提高焊接生产率和节省焊条。 （4）尽可能减小焊后工件变形(4)坡口加工方法 坡口的加工方法可根据焊件的尺寸、形状、加工条件来选择，一般有剪切、刨削、车削、热切割、碳弧气刨、铲销或磨削。4、坡口基本形式及特点：

9、（1）V形坡口： 是最常用的坡口形式。它便于加工，焊接时为单面焊，不用翻转工件，但焊后易产生角变形。（2）X形坡口： 是在V形坡口基础上发展起来的。 在同样厚度下，能减少焊缝金属量约1/2，并且为对称焊，焊后焊件的残余变形较小，但需要翻转焊件，增加劳动量 。（3）U形坡口： 在焊件厚度相同的条件下U形坡口的空间面积比V 形坡口小的多，当焊件厚度较大只能采用单面焊时，U形坡口可以提高生产率,但加工困难。 5、坡口的几何尺寸 主要有坡口面、坡口面角度、坡口角度、根部间隙、钝边和根部半径等几个概念。6、常用坡口类型（1）根据板厚不同，对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形

10、等坡口。角接和T形接头的坡口a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边） （2）根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同，角接接头和T形接头的坡口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等二、焊缝符号与焊接方法代号二、焊缝符号与焊接方法代号 焊缝符号： 在图纸上标注出焊缝形式、焊缝尺寸和焊接方法的符号。由GB/T3241998焊缝符号表示法(适用于金属熔焊和电阻焊)和GB/T51851999金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号进行了规定。 焊缝的符号组成： 基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线。1、基本符号： 是表示焊缝横截面形状的符号，它采用近似于焊缝横截面形状

11、的符号表示。 2、辅助符号：是表示对焊缝表面形状特征辅助要求的符号。辅助符号一般与焊缝基本符号配合使用，当对焊缝表面形状有特殊要求时使用。3、焊缝补充符号：是为了补充说明焊缝某些特征的符号。 4、焊缝尺寸符号：是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。 5、指引线：由带箭头的指引线、两条基准线(横线)(一条为实线，另一条为虚线)和尾部组成。 焊接方法的代号 为了简化焊接方法的标注和文字说明，可采用国家标准GB/T51851999规定的用阿拉伯数字表示的金属焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。 焊接方法标注在指引线的尾部。 三、焊接接头在图样上的表示方法1、焊缝的图示法 国家标准GB/Tl22121990技

12、术制图 焊接符号的尺寸、比例及简化表示法规定，需要在图样中简易地绘制焊缝时，可用视图、剖视图或剖面图表示，也可以用轴测图示意地表示。 在同一图样中，通常只允许采用一种画法。2、焊缝符号的标注 国家标准GB/T3241988、GB/T51851999和GB/T122121990中分别对焊缝符号和焊接方法代号的标注方法作了规定。（1）焊缝符号和焊接方法代号必须通过指引线及有关规定才能准确无误地表示焊缝。（2）标注焊缝时，首先将焊缝基本符号标注在基准线上边或下边，其他符号按规定标注在相应的位置上；（3）箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，但是在标注V形、单边V形、J形等焊缝时，箭头应指向带有坡口一

13、侧的工件；（4）必要时允许箭头线弯折一次；（5）虚基准线可以画在实基准线的上侧或下侧；（6）基准线一般应与图样的底边相平行，但在特殊条件下亦可与底边相垂直；（7）如果焊缝和箭头线在接头的同一侧，则将焊缝基本符号标注在实基准线侧；相反，如果焊缝和箭头线不在接头的同一侧，则将焊缝基本符号标注在虚基准线侧 。 必要时焊缝基本符号可附带有尺寸符号及数据。 3、标注原则：1) 焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧，如：钝边高度p，坡口高度H，焊角尺寸K，焊缝余高h，焊缝有效厚度S，根部半径R，焊缝宽度C，焊核直径d；2) 焊缝长度方向的尺寸标注在基本符号的右侧，如：焊缝长度L，焊缝间隙e，相同焊缝的数

14、量n；3) 坡口角度、坡口面角度、根部间隙b等尺寸标注在基本符号的上侧或下侧；4) 相同焊缝数量符号标注在尾部；5) 当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。 4、焊接接头的简化标注 在GB/T122121990中还规定了某些情况下，焊接接头的简化标注方法。基本符号相对基准线的位置 当箭头线直接指向焊缝正面时（即焊缝与箭头线在接头的同侧），基本符号应注在基准线的实线侧；反之，基本符号应注在基准线的虚线侧,如图1所示。标注对称焊缝和以及不致于引起误解的双面焊缝时，可不加虚线，如图2所示 图图1 图图2焊缝尺寸符号及其标注位置 焊缝尺寸符号及数据的标注位置如图，箭头线

15、应指向带有坡口一侧的工件，如图所示。1）焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧；2）焊缝长度方向的尺寸标在基本符号的右侧；3）坡口角度，坡口面角度，根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧；4）相同焊缝数量符号标在尾部；5） 当需要标注的尺寸较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号标注示例1）焊缝的标注示例如表）焊缝的标注示例如表15-5所示。所示。标注示例2）弯管焊接图示例）弯管焊接图示例 图示弯管由3部分焊接而成，即2个法兰和1个1/4弯管。焊缝型式为角焊缝，焊缝环绕管头一圈。标注示例3）支架焊接图示例）支架焊接图示例 图示支架由5部分焊接而成，从主视图上看，有三条焊缝，一处是件1和件

16、2之间，沿件1周围用角焊缝焊接；另两处是件4和件3，角焊缝现场焊接。从视图上看，有两处焊缝，用角焊缝三面焊接。任务实施 知识目标：知识目标：1.横角焊工艺参数的选择电流2. 起头和接头的操作方法。 能力目标：能力目标：1.横角焊的操作方法和手势。2 渣和铁水判断，熔池大小的控制。一、角焊特点（1）采用形式T形接头、搭接接头和角接接头等接头形式。（2）焊脚尺寸决定焊接层数和焊道数量。一般焊脚尺寸在5mm以下，多采用单层焊；610mm时采用多层焊；大于10mm时采用多层多道焊。（3）不等厚度板组装的角焊缝，电弧要偏向厚板一侧。二、操作要领：1.装配及定位焊 焊件装配成T形接头，不留间隙，采用正式焊

17、缝用的焊条进行定位焊。定位焊位置在焊件两端前后对称处，四条定位焊缝长度约为1015mm。保证垂直度，清理干净接口30mm的铁锈、油污等。2.焊接（1）单层焊 可采用直线运条法，短弧焊，速度要均匀。焊接时，保持焊条角度与水平焊件成45度，与焊件方向成6080度的夹角。角度太小会造成根部熔深不足，角度过大熔渣容易跑到熔池前面而造成夹渣。运条时采用直线形。 焊脚尺寸为58mm的焊缝可采用斜圆圈形或锯齿形运条方法，但运条必须有规律，不然容易产生咬边，夹渣，边缘融合不良等缺陷。 （2）多层焊 当焊脚尺寸为810mm时，宜采用两层焊道法。焊第一层时采用3.2mm的焊条，焊接电流稍大（100120A）以获得

18、较大熔深运条时采用直线形，收尾时应把弧坑填满或略高些，这样在第二层收尾时，不会因焊缝温度增高而产生弧坑过低的现象。 焊第二层之前，必须将第一层的熔渣清理干净。如发现夹渣，应用小直径焊条修补后焊第二层，这样才能保证层与层之间的紧密结合。在焊第二层斜圆圈形或锯齿形时。如发现第一层焊道有咬边时。应适当多停留一些时间，以消除咬边缺陷。 斜圆圈形运条方法： 由a-b要慢，焊条微微向前移动，以防熔渣超前；由b-c稍快，以防熔化金属下趟；在c处稍作停顿，以添加合适的熔滴，避免咬边；由c-d稍慢，保持各熔池之间形成1/22/3的重叠；由d-e稍快，在e处稍作停顿。（3）多层多道焊 对焊脚尺寸大于10mm的角焊

19、缝，采用多层多道焊时，由于焊脚表面较宽，坡口较大，熔化金属容易下淌。给操作者带来一定的困难。所以采用多层多道焊较合适。 如焊脚尺寸在1012mm一般用二层三道焊完。焊第一层焊缝时，一般选用小一些直径的焊条，焊接电流稍大些，以达到一定的熔深。可采用直线运条方法，直径3.2的电焊条，收尾时要特别注意填满弧坑，焊完后熔渣清理干净。 焊第二层时，可采用直径为4mm的焊条，以便加大焊道的熔宽。对第一道焊缝覆盖不小于2/3，焊条与水平焊件的角度要稍大些，在4555度之间，使水平板与焊道熔合良好。但角度不易过大，太大易产生焊脚下偏现象。运条方式可采用斜圆圈形，c、e不需停留。 焊接如发现第二道焊道覆盖第一层焊道大于2/3时，在焊接第三道时，可采用直线往复运动，以免第三道过高。如果第二道覆盖第一道太少时，可采用斜圆圈运条法。运条在垂直焊件上稍作停留