接头和坡口的要求及设计

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：用焊接方法连接的接头称为焊接接头，简称接头。焊接接头由焊缝金属区、熔合区与热影响区组成。图1-3-2 焊接接头基本形式a）对接接头 b）搭接接头 c）角接接头 d）T形接头根据坡口断面形状，坡口的最基本形式有I形坡口、V形坡口、U形坡口等。一般来说，焊件结构形式、焊件厚度与焊件强度要求决定焊接接头的形式；为了提高生产效率、减少焊接变形与焊条消耗量、调整焊缝金属化学成分以及保证焊件熔透等是影响坡口选择的要素。

用焊接方法连接的接头称为焊接接头，简称接头。焊接接头由焊缝金属区、熔合区与热影响区组成。

根据焊件构成接头的方式以及接头的断面形状，焊接接头可分为许多种类，但一般最基本的是4类，分别为对接接头、角接接头、T形接头、搭接接头。在各种焊接接头中，为了提高焊接质量与承载能力，较厚的焊件往往需要开坡口。对接接头有较高的承载能力，应力集中小，是最常见的接头形式；角接接头一般用于不重要结构的焊件，厚度2mm以下时常选用卷边形式，厚度较大及重要结构时需要根据焊件厚度与载荷等情况开坡口；T形接头在钢结构中应用较多，其接头一般只承受较小的剪切应力或不受力，其缺点是可能造成应力集中，通过开坡口焊透消除根部间隙，可以降低应力集中；搭接接头易于装配，接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。焊接接头的基本形式如图1-3-2所示。

坡口是根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽。坡口钝边的作用是防止烧穿，坡口根部间隙的作用是保证焊透。

图1-3-2 焊接接头基本形式

a）对接接头 b）搭接接头 c）角接接头 d）T形接头

根据坡口断面形状，坡口的最基本形式有I形坡口、V形坡口、U形坡口等。综合考虑单边坡口、双边坡口、钝边、垫板、组合等因素，衍生出种类繁多的坡口形式。对接接头坡口的基本形式如图1-3-3所示。

图1-3-3 对接接头坡口基本形式

a）I形坡口 b）带钝边V形坡口 c）带钝边双V形坡口d）带钝边U形坡口

焊接接头形式选择要考虑下列情况：焊件厚度、焊件结构形式、强度要求、焊缝金属化学成分、焊条消耗、坡口加工、焊接变形量、焊接生产率。

一般来说，焊件结构形式、焊件厚度与焊件强度要求决定焊接接头的形式；为了提高生产效率、减少焊接变形与焊条消耗量、调整焊缝金属化学成分以及保证焊件熔透等是影响坡口选择的要素。例如：优质的对接接头承载能力强，是应用最多的接头形式；焊件厚度相同时，U形坡口空间面积比Y形坡口小很多，但其坡口根部圆弧加工比较复杂；双Y形坡口和U形坡口比Y形坡口极大地节省焊条用量，同时也减少了电能消耗、工时消耗及焊接变形。双U形坡口的焊条用量更少，焊接变形更小，但这种坡口加工较为困难，一般在较为重要的大厚度焊接结构中使用。

焊接位置是焊件接缝所处的空间位置，分为平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。对接接头焊接位置如图1-3-4所示。

图1-3-4 对接接头焊接位置

a）平焊 b）横焊 c）立焊 d）仰焊

水平固定管所进行的对接，包括平焊、立焊、横焊、仰焊等焊接位置。类似这样焊接位置的施焊，称为全位置焊。

焊接施工时应尽可能使焊件处在平焊位置，因为平焊时可以选择较大的焊接电流，生产效率高，焊缝成形美观，容易保证焊接质量，劳动条件相对较好，对焊工的操作技术相对要求较低。焊条电弧焊接头和坡口设计有下列国家标准可参考：GB/T 324—2008《焊缝符号表示法》；GB/T985.1—2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》。

接头和坡口的要求及设计

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