焊接接头的制备与组装的重要性

精品文档-下载后可编辑焊接接头的制备与组装的重要性焊接接头的制备与组装是不可忽视的焊接质量控制环节，许多缺陷的成因都是在因为焊接接头制备组装质量造成的。

接头的制备组装与焊接工作密切相关，而最终的质量反映在焊缝上，它们和焊接工作同样重要，绝不可以忽视。

一、坡口的尺寸对焊接重量的影响

焊接坡口一般用火焰气割或机加工而成，机加工坡口质量好，但成本高，且受工件大小、场地等多种因素的限制；火焰气割坡口成本低，方便易行且用途广泛，但是质量往往不尽如人意，因此气割坡口在气割完毕后需要修整。不管采用哪种方法制备坡口，都应保证坡口的尺寸在公差范围内。坡口的尺寸主要指坡口角度、钝边尺寸，对U形坡口还包括圆弧R的尺寸。

1.不正确的坡口角度

坡口角度过大或过小都会对焊接质量产生不同程度的影响。

（1）图1所示是坡口角度过大的一种情况，从表面上看，坡口角度过大会造成填充金属增多，焊接时间变长，影响经济效益，但是焊接后便会露出另一个令人头痛的问题；增大的焊接变形，如图2所示。假如焊缝很长，例如5m长，那么这就是一个很棘手的问题，因此会增加很高的校正成本，有时校正成本甚至会高于焊接成本。

因此应尽量避免此类问题的发生。

（2）坡口角度过小。坡口角度过小所造成的最直接的问题是熔深不足，容易造成夹渣。另外溶深不足在某些情况下会影响焊缝有效厚度的大小，从而降低焊缝强度，所以必须引起重视。如果对焊缝采用埋弧焊进行焊接，当坡口角度为60°时，焊缝可以焊透到根部，如图3所示，但是如果坡口角度为45°，焊缝离根部会有3mm左右的距离，如图4所示。如果焊缝不要求反面清根全焊透，图4所示焊缝受力能力会比图3所示小。但是如果在焊接前不注意，可能会使此类问题变得复杂。

坡口角度过小另一个很隐蔽的问题是容易产生裂纹。这一问题不是孤立存在的，它还和焊接电流大小，焊缝成形系数等密切相关。这是因为：焊缝液态金属的凝固是由于母体的冷却作用引起的，并沿着焊缝金属两侧向里发展，因此最后凝固的液体金属位于焊缝中心线的平面上，如果焊缝尝试大于焊缝面的宽度，焊缝表面会先于焊缝中心固化，这样其收缩力就会作用在半液态的焊缝中心上，因而产生中心裂纹，如图5所示。对于U形坡口，由于U形坡口根部的角度很大，所以产生此类问题的可能性很小，但是对于V形坡口，应加以重视。

2.不正确的坡口尺寸

坡口尺寸主要是指钝边尺寸，对于U形坡口还包括圆弧的尺寸。

（1）钝边。钝边过大或过小都会对于焊接质量造成影响，钝边过小容易造成烧穿，钝边过大容易造成未焊透。如果接头两侧的钝边同时过大或过小还比较容易处理，可以通过调节电流来控制熔深。但如果出现图6所示的情况，由于一侧钝边大，另一侧钝边小，如果选用小电流，就会未焊穿，如图8所示；因此，这种情况尤其在单面焊双面成型的焊接工作中应引起足够的重视。

（2）U形坡口圆弧的尺寸。U形坡口是一种节约焊材的坡口形式，但是圆弧的尺寸必须保证焊条或焊丝能够容易地伸到坡口底部进行焊接。

3.选择正确的坡口形式

正确的坡口形式对于焊接质量与经济效益意义重大，在常用的坡口形式中，U形坡口最费焊材，但是一般要求用机加工的方法；V形和双V形坡口使用最广，可以采用气割方法，但是往往不能严格地保证尺寸，因此采用气割方法时，不仅应注意下料时控制尺寸，而且焊接前一定要进行检查，掌握坡口尺寸情况，以便选择正确的工艺参数进行焊接；对于只允许单面焊接的场合，可以考虑采用单面焊双面成型的坡口形式，这种坡口形式对坡口尺寸精度和焊工水平要求较高，因此，如果条件允许，也可以考虑采用加垫板形式的单面焊接。这种坡口形式对坡口尺寸精度和焊工水平要求不很高；不开坡口的情况只适用于薄板的焊接，对于手工焊，一般适用板厚为6mm，应根据厚度留出间隙，间隙为板厚的1/2；对于埋弧焊，一般适用板厚为15mm，不留间隙（如果下部有焊剂垫，也要留出适当的间隙）。

二、接头的组装对焊接质量的影响

在企业生产中，一般情况下接头的组装是由装配工来完成，由于缺乏工序之间相互监督的机制，这一环节往往很容易出现问题，对于焊工来说，最难控制的就是组装带来的质量问题。

1.错边

错边是接头组装的常见问题，不同的标准提出了不同的要求。一般随板厚增大而增大，错边带来隐藏的危害就是错边会减少受力面积，产生附加弯曲应力，如图9所示，从而使这一位置对裂纹十分敏感，因此，错边应引起足够的重视。

2.不正确的坡口间隙

坡口间隙过小会引起未焊透，如图10（a）所示；坡口间隙过大会引起烧穿，如图10（b）所示。在焊接工作中，虽然焊工可以根据坡口间隙的大小来调节所起的作用是有限的。但是，这种调节所起的作用是有限的。一般情况下，手工焊接要求的坡口间隙公差范围比较大；机械焊接要求的坡口间隙公差范围比较小。在各种坡口形式中，单面焊接由于反面无法清根，因此要求较严格。如果坡口间隙过小，则会在坡口根部产生未熔合，如图10（c）所示。增大坡口间隙会避免此类问题的发生，如图10（d）所示。

3.组装前的清理工作

虽然焊接接头的清理工作可以在组装后，焊接前来进行，但是在许多情况下这一工作在组装后很难进行，如图11所示。如果在组装后清理，则坡口根部很难清理干净，因此，组装前就应该将坡口表面及两侧的水、铁锈、油污、积渣和其他有害杂质清理干净，组装后立即焊接。

三、结束语

在现实的焊接生产中，由于接头的制备与组装往往是由非焊接人员来完成的，在许多时候，上道工序所造成的问题要由下道工序来处理，这样在管理上容易出现质量控制的漏洞，因此接头的制备与组装的质量不仅仅是一个技术问题和单一工序的质量问题，它同时也是一个管理问题。

当前，虽然很多企业已经建立了比较完善的质量体