坡口設(shè)計原則

1、(1)盡量減少焊縫金屬的熔敷量，提高生產(chǎn)率。     (2)應(yīng)保證熔透(焊透)和避免產(chǎn)生根部裂紋。     (3)坡口加工方便，有利于焊接操作。     (4)盡量減少工件的焊后變形。導(dǎo)師帶徒論文題目：不同板厚焊接坡口形式的研究姓名：田飛單位：五分公司2008年8月27日目錄一、簡述焊接技術(shù)的發(fā)展（焊接概述）。1二、 手弧焊工藝.。2三、焊接接頭的種類及接頭型式.。3四、 焊縫坡口的基本形式與尺寸.。7五、焊縫形式及形狀尺寸.。8六、結(jié)語。9七、參考文獻(xiàn).。91、 簡述焊接技

2、術(shù)的發(fā)展（焊接概述） 1. 焊接概述 焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。 2. 焊接技術(shù)的發(fā)展歷史 焊接技術(shù)是隨著金屬的應(yīng)用而出現(xiàn)的，古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞，就是鐵與銅的鑄焊件，其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折，接合良好。春秋戰(zhàn)國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍，是分段釬焊連接而成的。經(jīng)分析，所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。 戰(zhàn)國時期制造的刀劍，刀刃為鋼，刀背為熟鐵，一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。據(jù)明朝宋應(yīng)星所著天工開物一書記載：中國古代將銅和鐵一起入爐加熱，經(jīng)鍛打制造刀、斧；

3、用黃泥或篩細(xì)的陳久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船錨。中世紀(jì)，在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。 古代焊接技術(shù)長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低、能量不集中，無法用于大截面、長焊縫工件的焊接，只能用以制作裝飾品、簡單的工具和武器。 19世紀(jì)初，英國的戴維斯發(fā)現(xiàn)電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫?zé)嵩矗?8851887年,俄國的別納爾多斯發(fā)明碳極電弧焊鉗；1900年又出現(xiàn)了鋁熱焊。 20世紀(jì)初，碳極電弧焊和氣焊得到應(yīng)用，同時還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩(wěn)定，焊接熔池受到熔渣保護(hù)，焊接質(zhì)量得到提高，使手工電弧焊進(jìn)入實(shí)用階段，電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方

4、法。 在此期間，美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度，制成自動電弧焊機(jī)，從而成為焊接機(jī)械化、自動化的開端。1930年美國的羅賓諾夫發(fā)明使用焊絲和焊劑的埋弧焊，焊接機(jī)械化得到進(jìn)一步發(fā)展。40年代，為適應(yīng)鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要，鎢極和熔化極惰性氣體保護(hù)焊相繼問世。 我們以手工電弧焊為例，將重點(diǎn)介紹對“不同板厚焊接坡口形式的研究”。 二、 手弧焊工藝1焊接接頭形式和坡口形狀 根據(jù)焊件厚度和工作條件不同，常用的焊接接頭形式有對接、搭接、丁字接和角接等四種。 對接接頭是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。因?qū)咏宇^受力較均勻，所以重要的受力焊縫尺量選用。根據(jù)焊接板厚不同，對接接頭的坡口型式有

5、： （1）I形坡口（或稱平接）：用于焊接板厚為1-6mm的焊接，為了保證焊透件，接頭處要留有0-2.5mm的間隙。 （2）V形坡口：用于板厚為6-30mm焊件的焊接，該坡口加工方便。（3）X形坡口：用于板厚12-40mm焊件的焊接，由于焊縫兩面對稱，焊接應(yīng)力和變形小。 （4）U形坡口：用于板厚20-50mm焊接的焊接、容易焊透、工件變形小。 2焊縫的空間位置 按焊縫在空間位置不同，可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊等。平焊時操作方便、勞動條件好，生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量容易保證，對操作者的技術(shù)水平要求較低，所以應(yīng)盡可能地采用平焊。仰焊最難焊接。 3焊接工藝參數(shù)及其確定 焊接工藝參數(shù)是焊接時為保證焊接質(zhì)量而

6、選定的諸物理量的總稱。手弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接層數(shù)等。 （1）焊條直徑的選擇：根據(jù)焊件的板厚國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直徑規(guī)格進(jìn)行選擇。工件厚時，可選擇較粗焊條，平焊低碳鋼時，可按下面選取。 焊件厚度（mm） 2 3 45 612 >12 焊條直徑(mm) 2 3.2 3.24 45 5-6 （2）焊接電流的確定：根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。焊接低碳鋼時，按下面經(jīng)驗(yàn)公式選擇焊接電流：I=(3050)d。應(yīng)當(dāng)指出，上式只提供一個大概的焊接電流范圍，實(shí)際生產(chǎn)中，還要根據(jù)焊件厚度、接頭形式、焊接位置、焊條種類等因素，通過試焊來調(diào)整和確定焊接電流大小。電流過小

7、，易引起夾渣和末焊透；電流過大，易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷。 （3）電弧電壓：由電弧長度決定（即焊條焊芯端部與熔池之間的距離）。電弧長，電弧電壓高，電弧燃燒不穩(wěn)定；熔深減小，飛濺增加，且保護(hù)不良，易產(chǎn)生焊接缺陷；電弧短，電弧電壓低。操作時采用短電弧，一般要求電弧長度不超過焊條直徑。 （4）焊接速度：指焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度，手弧焊時，焊接速度由操作者憑經(jīng)驗(yàn)來掌握。 三、焊接接頭的種類及接頭型式焊接中，由于焊件的厚度、結(jié)構(gòu)及使用條件的不同，其接頭型式及坡口形式也不同。焊接接頭型式有：對接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。1.對接接頭兩件表面構(gòu)成大于或等于135

8、76;，小于或等于180°夾角的接頭，叫做對接接頭。在各種焊接結(jié)構(gòu)中它是采用最多的一種接頭型式。鋼板厚度在6mm以下，除重要結(jié)構(gòu)外，一般不開坡口。LL厚度不同的鋼板對接的兩板厚度差(1)不超過表12規(guī)定時，則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚板的尺寸數(shù)據(jù)來選取；否則，應(yīng)在厚板上作出如圖18所示的單面或雙面削?。黄湎鞅￠L度L3(1)。1010 (a)(b)圖18 不同厚度板材的對接(a)單面削薄，(b)雙面削薄 表1-2較薄板厚度125>59>912>12允許厚度差(1)1234 2.角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭，叫做角接

9、接頭，見圖19。這種接頭受力狀況不太好，常用于不重要的結(jié)構(gòu)中。 (a )(b)圖19 角接接頭(a)I形坡口；(b)帶鈍邊單邊V形坡口 3.T形接頭一件之端面與另一件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，叫做T形接頭，見圖110。 圖110 T形接頭 (四)搭接接頭兩件部分重疊構(gòu)成的接頭叫搭接接頭，見圖111。 圖111 搭接接頭I形坡口 搭接接頭根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和對強(qiáng)度的要求，分為不開坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)角焊三種形式，見圖111。I形坡口的搭接接頭，一般用于厚度12mm以下的鋼板，其重疊部分2(1+2)，雙面焊接。這種接頭用于不重要的結(jié)構(gòu)中。當(dāng)遇到重疊部分的面積較大時，可根據(jù)板厚及強(qiáng)度要求，分別采

10、用不同大小和數(shù)量的圓孔內(nèi)塞焊或長孔內(nèi)角焊的接頭型式。 四、焊縫坡口的基本形式與尺寸1. 坡口形式 根據(jù)坡口的形狀，坡口分成I形(不開坡口)、V形、Y形、雙Y形、U形、雙U形、單邊V形、雙單邊Y形、J形等各種坡口形式。V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻轉(zhuǎn)焊件)，但焊后容易產(chǎn)生角變形。雙Y形坡口是在V形坡口的基礎(chǔ)上發(fā)展的。當(dāng)焊件厚度增大時，采用雙Y形代替V形坡口，在同樣厚度下，可減少焊縫金屬量約1/2，并且可對稱施焊，焊后的殘余變形較小。缺點(diǎn)是焊接過程中要翻轉(zhuǎn)焊件，在筒形焊件的內(nèi)部施焊，使勞動條件變差。U形坡口的填充金屬量在焊件厚度相同的條件下比V形坡口小得多，但這種坡口的加工較復(fù)雜。2.坡口

11、的幾何尺寸(1)坡口面 待焊件上的坡口表面叫坡口面。(2)坡口面角度和坡口角度 待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度，兩坡口面之間的夾角叫坡口角度，見圖112。(3)根部間隙 焊前在接頭根部之間預(yù)留的空隙叫根部間隙，見圖112。其作用在于打底焊時能保證根部焊透。根部間隙又叫裝配間隙。(4)鈍邊 焊件開坡口時，沿焊件接頭坡口根部的端面直邊部分叫鈍邊，見圖112。鈍邊的作用是防止根部燒穿。(5) 根部半徑 在J形、U形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑(見圖112)。它的作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部。坡口角度坡口角度頓邊破口面角度根部間隙根部間隙頓邊坡口角度坡口角度頓邊坡口面角度根部

12、半徑根部間隙頓邊根部間隙 圖112 坡口的幾何尺寸 五、焊縫形式及形狀尺寸1.焊縫形式焊縫按不同分類方法可分為下列幾種形式：(1)根據(jù)GBT 337594的規(guī)定，按焊縫結(jié)合形式，分為對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：1)對接焊縫：在焊件的坡口面間或一零件的坡口面與另一零件表面間焊接的焊縫，2)角焊縫：沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫。3)端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。4)塞焊縫：兩零件相疊，其中一塊開圓孔，在圓孔中焊接兩板所形成的焊縫，只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱塞焊。5)槽焊縫：兩板相疊，其中一塊開長孔，在長孔中焊接兩板的焊縫，只焊角焊縫者不稱槽焊。(2)按施焊時焊縫在空

13、間所處位置分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。(3)按焊縫斷續(xù)情況分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫兩種形式。 2.焊縫的形狀尺寸焊縫的形狀用一系列幾何尺寸來表示，不同形式的焊縫，其形狀參數(shù)也不一樣。1）焊縫寬度焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度。 2）余高超出母材表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的最大高度叫余高，見圖118。在靜載下它有一定的加強(qiáng)作用，所以它又叫加強(qiáng)高。但在動載或交變載荷下，它非但不起加強(qiáng)作用，反而因焊趾處應(yīng)力集中易于促使脆斷。所以余高不能低于母材但也不能過高。手弧焊時的余高值為03mm。 3）熔深在焊接接頭橫載面上，母材或前道焊縫熔化的深度叫熔深。

14、 4）焊縫厚度在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面的距離，叫焊縫厚度。 焊縫計算厚度是設(shè)計焊縫時使用的焊縫厚度。對接焊縫焊透日寸它等于焊件的厚度；角焊縫時它等于在角焊縫橫截內(nèi)畫出的最大直角等腰三角形中，從直角的頂點(diǎn)到斜邊的垂線長度，習(xí)慣上也稱喉厚。5）焊腳角焊縫的橫截面中，從一個直角面上的焊趾到另一個直角面表面的最小距離，叫做焊腳。在角焊縫的橫截面中畫出的最大等腰直角三角形中直角邊的長度叫焊腳尺寸。六、結(jié)語通過對“不同板厚焊接坡口形式的研究”。我們可以得出：（1）I形坡口（或稱平接）：用于焊接板厚為1-6mm的焊接，為了保證焊透件，接頭處要留有0-2.5mm的間隙。 （2）V形坡口：用于板厚為

15、6-30mm焊件的焊接，該坡口加工方便。（3）X形坡口：用于板厚12-40mm焊件的焊接，由于焊縫兩面對稱，焊接應(yīng)力和變形小。 （4）U形坡口：用于板厚20-50mm焊接的焊接、容易焊透、工件變形小。這樣就很方便我們在不同板厚焊接時選擇不同的坡口形式。七、參考文獻(xiàn)： 1、焊接材料學(xué) 2、焊接工藝學(xué) 3、焊接應(yīng)用 4、中國焊接學(xué)報 5.中國焊接信息網(wǎng) 6.焊接雜志等板對接全熔透焊縫坡口形式 序號焊接方法板厚（mm）坡口形式坡 口 簡 圖背面處理1全熔透對接焊縫（埋弧自動焊）5-10不開坡口 背面用碳弧氣刨清根,用角向磨光機(jī)打磨清除氧化皮后埋弧自動焊蓋面12-20單面V型坡口2240雙面V型坡口40以上 注：1、鋼板對接焊縫為一、二級全熔透焊縫，焊接完成后應(yīng)在自然冷卻的狀態(tài)下（約4小