焊接图- 焊接工艺基础知识

1、焊接图讲义1 焊接工艺基础知识1.1 焊接接头的种类及接头型式用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻载荷。根据 10T 形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T 形接头应用最为普遍。第2页 共53页焊接图讲义(一)对接接头两件表面构成大于或等于构中它是采用最多的一种接头型式。钢板厚度在 6mm 以下，除重要结构外，一般不开坡口。厚度不同的钢板对接的两板厚度差 (1)不超过表 规定时，则焊缝坡口的基本形式厚板上作出如图11所示的单面或双面削薄；其削薄长度L3(1)。第3页 共53

2、页焊接图讲义图 11 不同厚度板材的对接(a)单面削薄， (b)双面削薄表 1-1较薄板厚度912124允许厚度差(1)123(二)角接接头两焊件端面间构成大于 30、小于 135夹角的接头，叫做角接接头，见图 12。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。图 12 角接接头(a)I 形坡口； (b)带钝边单边V形坡口(三)T 形接头第4页 共53页焊接图讲义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，见图图 13 T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 14。图 14 搭接接头(a)I 形坡口， (b)圆孔内塞焊； (c)长孔内角焊搭接接头根据

3、其结构形式和对强度的要种形式，见图14。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(1+2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。第5页 共53页焊接图讲义当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板内塞焊或长孔内角焊的接头型式。1.2 焊缝坡口的基本形式与尺寸根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。(一)坡口形式坡口的形式由 GB98588气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸、GB98688埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸标准制定的：根据坡口的形状，坡口分成 I 形(不开坡口)、V 形、Y 形、双 Y 形、双 U 形、单

4、边 V 形、双单边 Y 形、J 形等各种坡口形式。第6页 共53页焊接图讲义V 形和 Y 形坡口的加工和施焊方便(不必翻转焊件)，但焊后容易产生角变形。双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双Y 形代替V 形坡口，在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2，并且劳动条件变差。U 形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V复杂。(二)坡口的几何尺寸(2)坡口面角度和坡口角度：待加工坡口的面之间的夹角叫坡口角度，见图开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；角度。第7页 共53页焊接图讲义率。(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 15。根部间隙又叫装配间隙。

5、根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。(4)钝边：焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边，见图 15。钝边根部焊不透。(5)根部半径：在 J 形、U 形坡口底部的圆角半径叫根部半径(见图 15)。它的作用是增大坡口根部的空间，使焊条能够伸入根部，以便焊透根部。第8页 共53页焊接图讲义图 15 坡口的几何尺寸1.3 焊接位置种类根据 横焊和仰焊位置等。焊缝倾角，即焊缝轴线与水平面之间的夹角，见图16。图 16 焊缝倾角焊缝转角，即焊缝中心线 (焊根和盖面层中心连线)和水平参照

6、面Y轴的夹角，见图17。第9页 共53页焊接图讲义图 17 焊缝转角(1)平焊位置 焊缝倾角 0，焊缝转角 的焊接位置，见图18(a)。图 18 各种焊接位置(a)平焊 (b)横焊 (c)立焊 (d)仰焊 (e)平角焊 (f)仰角焊(2)横焊位置 焊缝倾角角 0，180的对接位置，见图18(b)。(3)立焊位置 焊缝倾角(立向下)的焊接位置，见图18(c)。(4)仰焊位置 对接焊缝倾角第10页 共53页焊接图讲义角 270的焊接位置，如图18(d)。位置。(5)平角焊位置 角焊缝倾角角 45，135的角焊位置，见图(6)仰角焊位置 倾角 225，315的角焊位置，见图18(f)。在平焊位置、横

7、焊位置、立焊位置、仰焊位T 形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接，由于在管子360的焊接中，有仰焊、立焊、位置(除平、横、立、仰焊位置以外)时进行的焊接称为倾斜焊。1.4 焊缝形式及形状尺寸(一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：(1)根据 GBT 337594 的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、第11页 共53页焊接图讲义槽焊缝和端接焊缝五种：T 形接头（十字接头）形成，后者是指开坡口后进行全焊透焊接而焊脚为零的焊缝，见图9。2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。同时由对接焊缝和角焊缝组成的焊缝称为组 形接头（十字接头）开坡口后进行全第12

8、页 共53页焊接图讲义件的焊缝为角焊缝，见图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，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)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。第13页 共53页焊接图讲义断续焊缝又分为交错式和并列式两种 (图 19)，焊缝尺寸除注明焊脚 K 外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度 l 和间距 e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。图 19 断续角焊缝(a)交错式 (b)并列式(二)焊缝的形状尺

9、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）焊缝宽度焊缝表面与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，如图110。第14页 共53页焊接图讲义图 110焊缝宽度(2)余高超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金 于母材但也不能过高。手弧焊时的余高值为03mm。图 111 余高(3)熔深在焊接接头横载面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深，见图第15页 共53页焊接图讲义图 112 熔深(a)对接接头熔深 (b)搭接接头熔深 (c)T 形接头熔深(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，叫焊缝厚度，见图113。图 113 焊缝厚度及焊

10、脚(a)凸形角焊缝 (b)凹形角焊缝焊缝计算厚度是设计焊缝时使用的焊缝厚缝时它等于在角焊缝横截内画出的最大直角等第16页 共53页焊接图讲义腰三角形中，从直角的顶点到斜边的垂线长度，习惯上也称喉厚，见图113。(5)焊脚角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾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，见图(6)焊缝成形系数图 114 焊缝成形系数的计算焊缝计算厚度(H)的比值(BH)，叫焊缝成 窄而深，这样的焊缝中容易产生气孔和裂纹，所自动焊的焊缝成形系数要大于1.3。(7)熔合比第17页 共53页焊接图讲义是指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比。各种接头、坡口

11、和焊缝的形式见表表 12 各种坡口、接头及焊缝形式第18页 共53页焊接图讲义第19页 共53页焊接图讲义第20页 共53页焊接图讲义第21页 共53页焊接图讲义1.5 焊缝符号表示法焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必符号等。(一)符号根据 GB32488焊缝符号表示法的规定，焊缝符号可以分为以下几种：(1)基本符号第22页 共53页焊接图讲义基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，见表 13。(2)辅助符号辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，见表 说明焊缝表面的形状时，可以不用辅助符号。(3)补充符号补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表16。应用示例见表表 13基本符号第

12、23页 共53页焊接图讲义注：1)不完全熔化的卷边焊缝用 I 形焊缝符第24页 共53页焊接图讲义号来表示，并加注焊缝有效厚度表 14辅助符号表 15 辅助符号的应用示例表 16补充符号第25页 共53页焊接图讲义表 17 补充符号应用示例(二)符号在图纸上的位置第26页 共53页焊接图讲义（1）基本要求完整的焊缝表示方法除了上述基本符号、辅助符号、补充符号以外，还包括指引线、焊缝尺寸符号及数据。指引线一般由带有箭头的指引线 (简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线 )两部分组成。如图115所示。图 115 指引线（2）箭头线和接头的关系图 116 和图 117 给出的示例说明下列

13、术语的含义：图 116 带单角焊缝的T 型接头(a)焊缝在箭头侧 (b)焊缝在非箭头侧第27页 共53页焊接图讲义图 117 双角焊缝的十字接头侧（3）箭头线的位置箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，见图 V、单边Y、J 形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件，见图线弯折一次，如图第28页 共53页焊接图讲义图 118 箭头线的位置图 119 弯折的箭头线（4）基准线的位置基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。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。第29页 共53页焊接图讲义（5）基本符号相对基准线的位置基本符号相对基准线的位置见图加虚线。图 120 基本符

14、号相对基准线的位置(三)焊缝尺寸符号及其标注位置(1)焊缝尺寸符号，见表表 18焊缝尺寸符号第30页 共53页焊接图讲义(2)焊缝尺寸符号及数据的标注原则，如图 121：1)焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧；2)焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧；第31页 共53页焊接图讲义图 121 焊缝尺寸的标注原则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)当需要标注的尺寸数据较多又不易分辩线方向变化时，上述原则不变。(3)关于尺寸符号的说明1)在基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明时，表示焊缝在工件的整个长度上是连续的。2)在基本符号在左侧

15、无任何标注且又无其他说明时，表示对接焊缝要完全焊透。3)塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应该标注孔第32页 共53页焊接图讲义底部的尺寸。【例题】说明图中焊缝符号的意义。a 表示为双面角焊缝，周围焊，焊脚尺寸6mm，手弧焊。b 表示为单面 Y 形坡口，坡口角度 60装配间隙 2mm，钝边 2mm，焊后焊缝表面须加工成与母材平齐，相同焊缝有四条。c 形坡口，装配间隙 2mm。d 表示为交错断续角焊缝，焊脚尺寸 8mm，焊缝长 100mm，共 20 条，焊缝之间距离50mm，在工地焊接。1.6 焊接方法在图样上的表示代号中的规定，焊接方法用特定的数字表示。几种主要焊接方法的数字表示，见表9。表中同第33

16、页 共53页焊接图讲义时列出了旧标准 GB32464 焊接方法的字母表示，以作对照。表 9 焊接方法新旧代号的表示。在图样上焊接方法代号标注在焊缝符号指引线的尾部。1.7 焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响的总称叫焊接工艺参数。(一)焊接电流当其它条件不变时，增加焊接电流，则焊缝(或略有增加)，见图122，这是埋弧自动焊时的实验结果。分析这些现象的原因是：(1)焊接电流增加时，电弧的热量增加，因第34页 共53页焊接图讲义却下来后，焊缝厚度就增加。钨极氩弧焊，则余高就不会增加。(3)焊接电流增加时，一方面是电弧截面略也不变，导致电弧潜入熔池，使电弧摆动范围缩小，则就促使熔宽减少。由于两者共同的作

17、用，所以实际上熔宽几乎保持不变。图 122 焊接电流对焊缝形状的影响H焊缝厚度 B焊缝宽度 d余高 I焊接电流(二)电弧电压第35页 共53页焊接图讲义K度厚度和余高就略有减小。图 123 电弧电压对焊缝形状的影响由此可见，电流是决定焊缝厚度的主要因范围内任意变动。(三)焊接速度焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的第36页 共53页焊接图讲义 加时，焊缝中单位时间内输入的热量减少了。图 124 焊接速度对焊缝形状的影响工艺参数应该综合在一起进行选用。(四)其它工艺参数及因素对焊缝形状的影响它一些工艺参数及因素对焊缝形状也具有一定的影响。(1)电极直径和焊丝外伸长 当其它条件不变时，减小电极 (

18、焊丝)直径不仅使电弧截面减第37页 共53页焊接图讲义度和焊缝宽度都将减小。焊丝外伸长是指从焊丝与导电嘴的接触点到焊丝末端的长度，即焊丝上通电部分的长度。当电流在焊丝的外伸长上通过时，将产生电阻热。因此，当焊丝外伸长增加时，电阻热也将增加，焊丝熔化加快，因此余高增加。焊丝直径愈 5mm 以上的粗焊丝，焊丝的外伸长在 60150mm 范围于 3mm 时，焊丝外伸长波动范围超过 510mm 此，对细焊丝，特别是不锈钢熔化电极弧焊时，必须注意控制外伸长的稳定。于焊接方向可以倾斜一个角度。当电极(焊丝)的 第38页 共53页焊接图讲义加热，故焊缝厚度减小。同时，电弧对熔池前部未熔化母材预热作用加强，因

19、此焊缝宽度增加，余高减小，前倾角度。愈小，这一影响愈明显，见图 图 125 电极(焊丝)倾角对焊缝形状的影响(a)后倾 (b)前倾 (c)前倾倾角的影响电极(焊丝)后倾时，情况与上述相反。(3)焊件倾角 焊件相对水平面倾斜时，焊倾斜后，焊接方法可分为两种：从高处往低处焊叫下坡焊；从低处往高处焊叫上坡焊，见图126(a)(b)。第39页 共53页焊接图讲义图 126 焊件倾角对焊缝形状的影响(a)下坡焊 (b)上坡焊 (c)下坡焊时焊件倾角的影响 (d)上坡焊时焊件倾角的影响池底部的金属，因而使焊缝厚度和余高都增加。小，因此焊缝宽度减小。上坡角度愈大，影响也愈明显。上坡角度。612时，焊缝就会因

20、余高过大，两侧出现咬边而使成形恶化，见图126(d)。因此，在自动电弧焊时，实际上总是尽量避免采用上坡焊。略有减小，而焊缝宽度略有增加。因此倾角。68的下坡焊可使表面焊缝成形得到改善，第40页 共53页焊接图讲义溢流，使焊缝成形恶化，见图126(c)。(4)坡口形状 当其它条件不变时，增加坡略有增加，而余高显著减小，见图图 127 坡口形状对焊缝形状的影响(5)焊剂 埋弧焊时，焊剂的成分、密度、大、而焊缝宽度较小。焊剂密度小，颗粒度大或小、焊缝宽度增加、余高略为减小。此外，熔渣粘度对焊缝表面成形有很大影响，若粘度过大，无法通过熔渣排除，使焊缝表面形成许多凹坑，第41页 共53页焊接图讲义成形恶

21、化。(6)保护气体成分 气体保护焊时，保护气体的成分以及与此密切相关的熔滴过渡形式对化极气体保护焊直流反接时，焊缝形状的变化，见图 O 或 H 222过渡电弧焊则形成的焊缝形状宽而浅。图 128 保护气体成分对焊缝形状的影响(7)母材的化学成分 母材的化学成分不不同的 0Cr18Ni19 和 0Cr18Ni12Mo2 不锈艺参数时，所得焊缝形状的变化，见表110。表 110 母材化学成分对焊缝形状的影响第42页 共53页焊接图讲义注：钨棒端部45；弧长2mm 电流150A；焊接速度300mmmin。2 焊接工程图的表达方法2.1 焊缝表示法（1）焊缝画法在技术图样中一般采用GB324-88规定

22、的焊缝时，可以用视图、剖视图、断面图表示，也可圆弧、直线表示（这些线段可以徒手绘制），也第43页 共53页焊接图讲义 2 倍）表示焊缝。具体要求如下：在垂直于焊缝的视图或剖视图中，一般应画出焊缝的形式并涂黑；在平行于焊缝的视图中一般采用粗线表示可见的焊缝，也可用栅线段表示（可徒手绘制，细实线）。但在同一图样中，应采用同一画法。（2）焊缝的标注焊缝的结构形式：用焊缝代号来表示，焊缝代号主要由：基本符号、辅助符号、补充符号、指引线和焊缝尺寸等组成。它用来说明焊缝横截面的形状，尺寸，线宽为标注字符高度的1/10，如字高为3.5mm，则符号线宽为0.35mm。第44页 共53页焊接图讲义指引线：为箭头线）和两条基准线（其中一条为实线，另行）必要时可以加上尾部（90夹角的两条细实标注标注时，箭头线对于焊缝的位置一般没有特 V第45页 共53页焊接图讲义钝边的单边VJ形焊缝时，箭头线应当指向有坡口一侧的工件。如图所示。基准线的虚线也可以画在基准线实线的上 c所示 V 型焊缝在视图中不可见的一侧。当箭头线直接指向焊缝时，基本符号应标注在实线侧，如上图中的U 形焊缝符号和下图中的角焊缝