焊接工艺培训教材6150.docx

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1、焊接工艺艺内容来源源网络，由由“深圳机机械展（111万，11000多家家展商，超超10万万观众）”收集整理！更多cnnc加工工中心、车铣磨磨钻床、线切割割、数控控刀具工工具、工工业机器器人、非非标自动动化、数数字化无无人工厂厂、精密密测量、3D打打印、激激光切割割、钣金金冲压折折弯、精精密零件件加工等等展示，就就在深圳圳机械展展.一、 焊接接头头的种类类及接头头型式焊接中，由由于焊件件的厚度度、结构构及使用用条件的的不同，其其接头型型式及坡坡口形式式也不同同。焊接接接头型型式有：对接接接头、TT形接头头、角接接接头及及搭接接接头等。(一) 对接接头头两件表面面构成大大于或等等于1335，小于于

2、或等于于1800夹角的的接头，叫叫做对接接接头。在各种种焊接结结构中它它是采用用最多的的一种接接头型式式。钢板厚度度在6mmm以下下，除重重要结构构外，一一般不开开坡口。厚度不不同的钢钢板对接接的两板板厚度差差(1)不超过过表12规定定时，则则焊缝坡坡口的基基本形式式与尺寸寸按较厚厚板的尺尺寸数据据来选取取；否则则，应在在厚板上上作出如如图18所示示的单面面或双面面削薄；其削薄薄长度LL3(1)。(二)角角接接头头两焊焊件端面面间构成成大于330、小于于1355夹角的的接头，叫叫做角接接接头，见见图19。这这种接头头受力状状况不太太好，常常用于不不重要的的结构中中。(三)TT形接头头一件件之端

3、面面与另一一件表面面构成直直角或近近似直角角的接头头，叫做做T形接接头，见见图110。(四)搭搭接接头头两件件部分重重叠构成成的接头头叫搭接接接头，见见图111。搭接接头头根据其其结构形形式和对对强度的的要求，分分为不开开坡口、圆孔内内塞焊和和长孔内内角焊三三种形式式，见图图111。I形形坡口的的搭接接接头，一一般用于于厚度112mmm以下的的钢板，其其重叠部部分2(1+2)，双双面焊接接。这种种接头用用于不重重要的结结构中。当遇遇到重叠叠部分的的面积较较大时，可可根据板板厚及强强度要求求，分别别采用不不同大小小和数量量的圆孔孔内塞焊焊或长孔孔内角焊焊的接头头型式。二、 焊缝坡口口的基本本形式

4、与与尺寸(一)坡坡口形式式根据据坡口的的形状，坡坡口分成成I形(不开坡坡口)、V形、Y形、双Y形形、U形形、双UU形、单单边V形形、双单单边Y形形、J形形等各种种坡口形形式。V形和和Y形坡坡口的加加工和施施焊方便便(不必必翻转焊焊件)，但但焊后容容易产生生角变形形。双Y形形坡口是是在V形形坡口的的基础上上发展的的。当焊焊件厚度度增大时时，采用用双Y形形代替VV形坡口口，在同同样厚度度下，可可减少焊焊缝金属属量约11/2，并并且可对对称施焊焊，焊后后的残余余变形较较小。缺缺点是焊焊接过程程中要翻翻转焊件件，在筒筒形焊件件的内部部施焊，使使劳动条条件变差差。U形形坡口的的填充金金属量在在焊件厚厚度

5、相同同的条件件下比VV形坡口口小得多多，但这这种坡口口的加工工较复杂杂。(二)坡坡口的几几何尺寸寸(1)坡坡口面待焊焊件上的的坡口表表面叫坡坡口面。(2)坡坡口面角角度和坡坡口角度度待加加工坡口口的端面面与坡口口面之间间的夹角角叫坡口口面角度度，两坡坡口面之之间的夹夹角叫坡坡口角度度，见图图112。(3)根根部间隙隙焊前前在接头头根部之之间预留留的空隙隙叫根部部间隙，见见图112。其作用用在于打打底焊时时能保证证根部焊焊透。根根部间隙隙又叫装装配间隙隙。(4)钝钝边焊件开开坡口时时，沿焊焊件接头头坡口根根部的端端面直边边部分叫叫钝边，见见图112。钝边的的作用是是防止根根部烧穿穿。(5)根根部

6、半径径在JJ形、UU形坡口口底部的的圆角半半径叫根根部半径径(见图图112)。它的的作用是是增大坡坡口根部部的空间间，以便便焊透根根部。图1112坡口的的几何尺尺寸三、 焊接位置置种类根据GBBT33375594焊焊接术语语的规规定，焊焊接位置置，即熔熔焊时，焊焊件接缝缝所处的的空间位位置，可可用焊缝缝倾角和和焊缝转转角来表表示。有有平焊、立焊、横焊和和仰焊位位置等。焊缝倾角角，即焊焊缝轴线线与水平平面之间间的夹角角，见图图113。焊缝转角角，即焊焊缝中心心线(焊焊根和盖盖面层中中心连线线)和水水平参照照面Y轴轴的夹角角，见图图114。(1) 平焊位置置焊缝缝倾角00，焊缝缝转角990的焊接接

7、位置，见见图115(a)。图1115各种焊焊接位置置(a)平平焊(b)横焊(cc)立焊焊(dd)仰焊焊(ee)平角角焊(f)仰角焊焊(2)横横焊位置置焊缝缝倾角00，1880；焊缝缝转角00，1880的对接接位置，见见图115(b)。(3)立立焊位置置焊缝缝倾角990(立向向上)，2270(立向向下)的的焊接位位置，见见图115(c)。(4)仰焊位位置对接焊焊缝倾角角0，1880；转角角2700的焊接接位置，如如图115(d)。此外，对对于角焊焊位置还还规定了了另外两两种焊接接位置。(5)平平角焊位位置角焊缝缝倾角00，1880；转角角45，1335的角焊焊位置，见见图115(e)。(6)仰仰

8、角焊位位置倾角00，1880；转角角2255，3115的角焊焊位置，见见图115(f)。在平焊位位置、横横焊位置置、立焊焊位置、仰焊位位置进行行的焊接接分别称称为平焊焊、横焊焊、立焊焊、仰焊焊。T形形、十字字形和角角接接头头处于平平焊位置置进行的的焊接称称为船形形焊。在在工程上上常用的的水平固固定管的的焊接，由由于在管管子3660的焊接接中，有有仰焊、立焊、平焊，所所以称全全位置焊焊接。当当焊件接接缝置于于倾斜位位置(除除平、横横、立、仰焊位位置以外外)时进进行的焊焊接称为为倾斜焊焊。四、焊缝缝形式及及形状尺尺寸焊缝按不不同分类类方法可可分为下下列几种种形式：(11)根据据GBT3377594

9、的的规定，按按焊缝结结合形式式，分为为对接焊焊缝、角角焊缝、塞焊缝缝、槽焊焊缝和端端接焊缝缝五种：1)对接焊焊缝：在在焊件的的坡口面面间或一一零件的的坡口面面与另一一零件表表面间焊焊接的焊焊缝。2)角焊焊缝：沿沿两直交交或近直直交零件件的交线线所焊接接的焊缝缝。3)端接焊焊缝：构构成端接接接头所所形成的的焊缝。4)塞焊缝缝：两零零件相叠叠，其中中一块开开圆孔，在在圆孔中中焊接两两板所形形成的焊焊缝，只只在孔内内焊角焊焊缝者不不称塞焊焊。5)槽焊焊缝：两两板相叠叠，其中中一块开开长孔，在在长孔中中焊接两两板的焊焊缝，只只焊角焊焊缝者不不称槽焊焊。(22)按施施焊时焊焊缝在空空间所处处位置分分为平

10、焊焊缝、立立焊缝、横焊缝缝及仰焊焊缝四种种形式。(33)按焊焊缝断续续情况分分为连续续焊缝和和断续焊焊缝两种种形式。 断续焊焊缝又分分为交错错式和并并列式两两种(图图116)，焊缝缝尺寸除除注明焊焊脚K外外，还注注明断续续焊缝中中每一段段焊缝的的长度ll和间距距e，并并以符号号“Z”表示交交错式焊焊缝。(二) 焊缝的形形状尺寸寸焊缝的的形状用用一系列列几何尺尺寸来表表示，不不同形式式的焊缝缝，其形形状参数数也不一一样。1焊缝宽宽度焊缝缝表面与与母材的的交界处处叫焊趾趾。焊缝缝表面两两焊趾之之间的距距离叫焊焊缝宽度度，如图图117。2余高高超出出母材表表面焊趾趾连线上上面的那那部分焊焊缝金属属的

11、最大大高度叫叫余高，见见图118。在静载载下它有有一定的的加强作作用，所所以它又又叫加强强高。但但在动载载或交变变载荷下下，它非非但不起起加强作作用，反反而因焊焊趾处应应力集中中易于促促使脆断断。所以以余高不不能低于于母材但但也不能能过高。手弧焊焊时的余余高值为为033mm。3熔熔深在焊焊接接头头横载面面上，母母材或前前道焊缝缝熔化的的深度叫叫熔深，见见图119。图1119熔深(a)对对接接头头熔深(bb)搭接接接头熔熔深(c)T形接接头熔深深4焊焊缝厚度度在焊焊缝横截截面中，从从焊缝正正面到焊焊缝背面面的距离离，叫焊焊缝厚度度，见图图120。焊缝计算算厚度是是设计焊焊缝时使使用的焊焊缝厚度度

12、。对接接焊缝焊焊透日寸寸它等于于焊件的的厚度；角焊缝缝时它等等于在角角焊缝横横截内画画出的最最大直角角等腰三三角形中中，从直直角的顶顶点到斜斜边的垂垂线长度度，习惯惯上也称称喉厚，见见图120。5焊脚脚角焊焊缝的横横截面中中，从一一个直角角面上的的焊趾到到另一个个直角面面表面的的最小距距离，叫叫做焊脚脚。在角角焊缝的的横截面面中画出出的最大大等腰直直角三角角形中直直角边的的长度叫叫焊脚尺尺寸，见见图120。6焊缝成成形系数数熔焊时，在在单道焊焊缝横截截面上焊焊缝宽度度(B)与焊缝缝计算厚厚度(HH)的比比值(BH)，叫叫焊缝成成形系数数，见图图121。该系数数值小，则则表示焊焊缝窄而而深，这这

13、样的焊焊缝中容容易产生生气孔和和裂纹，所所以焊缝缝成形系系数应该该保持一一定的数数值，例例如埋弧弧自动焊焊的焊缝缝成形系系数要大于于133。7熔合比比是指指熔焊时时，被熔熔化的母母材在焊焊道金属属中所占占的百分分比。各各种接头头、坡口口和焊缝缝的形式式见表113。五、焊缝缝符号表表示法焊缝符号号一般由由基本符符号和指指引线组组成。必必要时还还可以加加上辅助助符号、补充符符号和焊焊缝尺寸寸符号等等。(一)符符号根据据GB332488焊焊缝符号号表示法法的规规定，焊焊缝符号号可以分分为以下下几种：(11)基本本符号基本本符号是是表示焊焊缝横截截面形状状的符号号，见表表14。(2)辅辅助符号号辅助助

14、符号是是表示焊焊缝表面面形状特特征的符符号，见见表15。应应用示例例见表116。(33)补充充符号补充充符号是是为了补补充说明明焊缝的的某些特特征而采采用的符符号，见见表17。应应用示例例见表118。(二)符符号在图图纸上的的位置11基本本要求完整整的焊缝缝表示方方法除了了上述基基本符号号、辅助助符号、补充符符号以外外，还包包括指引引线、焊焊缝尺寸寸符号及及数据。指引引线一般般由带有有箭头的的指引线线(简称称箭头线线)和两两条基准准线(一一条为实实线，另另一条为为虚线)两部分分组成。如图1122所所示。2箭头头线和接接头的关关系图1123和和图124给给出的示示例说明明下列术术语的含含义：a接

15、接头的箭箭头侧；b接头的的非箭头头侧3箭头线线的位置置箭头头线相对对焊缝的的位置一一般没有有特殊要要求，见见图125(a)、(b)。但是是在标注注单边VV、单边边Y、JJ形焊缝缝时，箭箭头线应应指向带带有坡口口一侧的的工件，见见图125(c)、(d)。必要要时，允允许箭头头线弯折折一次，如如图126。4基准准线的位位置基准准线的虚虚线可以以画在基基准线的的实线下下侧或上上侧。基准准线一般般应与图图样的底底边相平平行，但但在特殊殊条件下下亦可与与底边相相垂直。5基本符符号相对对基准线线的位置置基本本符号相相对基准准线的位位置见图图127(a)、(b)、(cc)、(d)；标注对对称焊缝缝及双面面焊

16、缝时时，不加加虚线。(三)焊焊缝尺寸寸符号及及其标注注位置(11)焊缝缝尺寸符符号，见见表19。(2)焊缝尺尺寸符号号及数据据的标注注原则，如如图128：1)焊缝横横截面上上的尺寸寸标在基基本符号号的左侧侧；2)焊缝缝长度方方向尺寸寸标在基基本符号号的右侧侧；3)坡口口角度、坡口面面角度、根部间间隙等尺尺寸标在在基本符符号的上上侧或下下侧；4)相同焊焊缝数量量符号标标在尾部部；5)当需需要标注注的尺寸寸数据较较多又不不易分辩辩时，可可在数据据前面增增加相应应的尺寸寸符号。当箭头头线方向向变化时时，上述述原则不不变。(3)关关于尺寸寸符号的的说明1)在基本本符号的的右侧无无任何标标注且又又无其他

17、他说明时时，表示示焊缝在在工件的的整个长长度上是是连续的的。2)在基本本符号在在左侧无无任何标标注且又又无其他他说明时时，表示示对接焊焊缝要完完全焊透透。3) 塞焊缝、槽焊缝缝带有斜斜边时，应应该标注注孔底部部的尺寸寸。六、焊接接工艺参参数及其其对焊缝缝形状的的影响焊焊接时，为为保证焊焊接质量量而选定定的各项项参数(例如焊焊接电流流、电弧弧电压、焊接速速度、线线能量等等)的总总称叫焊焊接工艺艺参数。所谓线线能量是是指熔焊焊时，由由焊接热热源输入入给单位位长度焊焊缝上的的能量焦焦尔厘厘米或焦焦尔毫毫米(JJcmm或Jmm)，亦称称热输入入。线能量的的计算公公式为：线能量的的计算公公式为：式中Q线

18、能能量，JJcmm或Jmm；I焊接接电流，AA；U电弧弧电压，VV；V焊接接速度，ccmss或mmms。(一)焊焊接电流流当其其它条件件不变时时，增加加焊接电电流，则则焊缝厚厚度和余余高都增增加，而而焊缝宽宽度则几几乎保持持不变(或略有有增加)，见图图129，这这是埋弧弧自动焊焊时的实实验结果果。分析析这些现现象的原原因是：(1)焊焊接电流流增加时时，电弧弧的热量量增加，因因此熔池池体积和和弧坑深深度都随随电流而而增加，所所以冷却却下来后后，焊缝缝厚度就就增加。(22)焊接接电流增增加时，焊焊丝的熔熔化量也也增加，因因此焊缝缝的余高高也随之之增加。如果采采用不填填丝的钨钨极氩弧弧焊，则则余高就

19、就不会增增加。(3)焊焊接电流流增加时时，一方方面是电电弧截面面略有增增加，导导致熔宽宽增加；另一方方面是电电流增加加促使弧弧坑深度度增加。由于电电压没有有改变，所所以弧长长也不变变，导致致电弧潜潜入熔池池，使电电弧摆动动范围缩缩小，则则就促使使熔宽减减少。由由于两者者共同的的作用，所所以实际际上熔宽宽几乎保保持不变变。(二)电电弧电压压当其它条条件不变变时，电电弧电压压增长，焊焊缝宽度度显著增增加而焊焊缝厚度度和余高高将略有有减少，见见图130。这是因因为电弧弧电压增增加意味味着电弧弧K度的的增加，因因此电弧弧摆动范范围扩大大而导致致焊缝宽宽度增加加。其次次，弧长长增加后后，电弧弧的热量量损

20、失加加大，所所以用来来熔化母母材和焊焊丝的热热量减少少，相应应焊缝厚厚度和余余高就略略有减小小。由此可可见，电电流是决决定焊缝缝厚度的的主要因因素，而而电压则则是影响响焊缝宽宽度的主主要因素素。因此此，为得得到良好好的焊缝缝形状，即即得到符符合要求求的焊缝缝成形系系数，这这两个因因素是互互相制约约的，即即一定的的电流要要配合一一定的电电压，不不应该将将一个参参数在大大范围内内任意变变动。(三)焊焊接速度度焊接接速度对对焊缝厚厚度和焊焊缝宽度度有明显显的影响响。当焊焊接速度度增加时时，焊缝缝厚度和和焊缝宽宽度都大大为下降降，见图图131。这是因因为焊接接速度增增加时，焊焊缝中单单位时间间内输入入

21、的热量量减少了了。从焊接生生产率考考虑，焊焊接速度度愈快愈愈好。但但当焊缝缝厚度要要求一定定时，为为提高焊焊接速度度，就得得进一步步提高焊焊接电流流和电弧弧电压，所所以，这这三个工工艺参数数应该综综合在一一起进行行选用。(三) 其它工艺艺参数及及因素对对焊缝形形状的影影响电弧焊除除了上述述三个主主要的工工艺参数数外，其其它一些些工艺参参数及因因素对焊焊缝形状状也具有有一定的的影响.(11)电极极直径和和焊丝外外伸长当其其它条件件不变时时，减小小电极(焊丝)直径不不仅使电电弧截面面减小，而而且还减减小了电电弧的摆摆动范围围，所以以焊缝厚厚度和焊焊缝宽度度都将减减小。焊丝外伸伸长是指指从焊丝丝与导

22、电电嘴的接接触点到到焊丝末末端的长长度，即即焊丝上上通电部部分的长长度。当当电流在在焊丝的的外伸长长上通过过时，将将产生电电阻热。因此，当当焊丝外外伸长增增加时，电电阻热也也将增加加，焊丝丝熔化加加快，因因此余高高增加。焊丝直直径愈小小或材料料电阻率率愈大时时，这种种影响愈愈明显。实践证证明，对对于结构构钢焊丝丝来说，直直径为55mm以以上的粗粗焊丝，焊焊丝的外外伸长在在601500mm范范围内变变动时，实实际上可可忽略其其影响。但焊丝丝直径小小于3mmm时，焊焊丝外伸伸长波动动范围超超过510mmm时，就就可能对对焊缝成成形产生生明显的的影响。不锈钢钢焊丝的的电阻率率很大，这这种影响响就更大

23、大。因此此，对细细焊丝，特特别是不不锈钢熔熔化电极极弧焊时时，必须须注意控控制外伸伸长的稳稳定。(2) 电极(焊焊丝)倾倾角焊接接时，电电极(焊焊丝)相相对于焊焊接方向向可以倾倾斜一个个角度。当电极极(焊丝丝)的倾倾角顺着着焊接方方向时叫叫后倾；逆着焊焊接方向向时叫前前倾，见见图132(a)、(b)。电极极(焊丝丝)前倾倾时，电电弧力对对熔池液液体金属属后排作作用减弱弱，熔池池底部液液体金属属增厚了了，阻碍碍了电弧弧对熔池池底部母母材的加加热，故故焊缝厚厚度减小小。同时时，电弧弧对熔池池前部未未熔化母母材预热热作用加加强，因因此焊缝缝宽度增增加，余余高减小小，前倾倾角度。愈小，这这一影响响愈明

24、显显，见图图132(c)。 电极(焊丝)后倾时时，情况况与上述述相反。(3) 焊件倾角角焊件件相对水水平面倾倾斜时，焊焊缝的形形状可因因焊接方方向不同同而有明明显差别别。焊件件倾斜后后，焊接接方法可可分为两两种：从从高处往往低处焊焊叫下坡坡焊；从从低处往往高处焊焊叫上坡坡焊，见见图133(a)(b)。当进行行上坡焊焊时，熔熔池液体体金属在在重力和和电弧力力作用下下流向熔熔池尾部部，电弧弧能深入入到加热热熔池底底部的金金属，因因而使焊焊缝厚度度和余高高都增加加。同时时，熔池池前部加加热作用用减弱，电电弧摆动动范围减减小，因因此焊缝缝宽度减减小。上上坡角度度愈大，影影响也愈愈明显。上坡角角度。61

25、22时，焊焊缝就会会因余高高过大，两两侧出现现咬边而而使成形形恶化，见见图133(d)。因此，在在自动电电弧焊时时，实际际上总是是尽量避避免采用用上坡焊焊。下坡焊的的情况正正好相反反，即焊焊缝厚度度和余高高略有减减小，而而焊缝宽宽度略有有增加。因此倾倾角。68的下坡坡焊可使使表面焊焊缝成形形得到改改善，手手弧焊焊焊薄板时时，常采采用下坡坡焊，一一方面是是避免焊焊件烧穿穿，另一一方面可可以得到到光滑的的焊缝表表面成形形。如果果倾角过过大，则则会导致致未焊透透和熔池池铁水溢溢流，使使焊缝成成形恶化化，见图图133(c)。(4) 坡口形状状当其其它条件件不变时时，增加加坡口深深度和宽宽度时，焊焊缝厚

26、度度略有增增加，焊焊缝宽度度略有增增加，而而余高显显著减小小，见图图134。(5) (5)焊焊剂埋弧焊焊时，焊焊剂的成成分、密密度、颗颗粒度及及堆积高高度均对对焊缝形形状有一一定影响响。当其其它条件件相同时时，稳弧弧性较差差的焊剂剂焊缝厚厚度较大大、而焊焊缝宽度度较小。焊剂密密度小，颗颗粒度大大或堆积积高度减减小时，由由于电弧弧四周压压力减低低，弧柱柱体积膨膨胀，电电弧摆动动范围扩扩大，因因此焊缝缝厚度减减小、焊焊缝宽度度增加、余高略略为减小小。此外外，熔渣渣粘度对对焊缝表表面成形形有很大大影响，若若粘度过过大，使使熔渣的的透气性性不良，熔熔池结晶晶时所排排出的气气体无法法通过熔熔渣排除除，使

27、焊焊缝表面面形成许许多凹坑坑，成形形恶化。(6) 保护气体体成分气体体保护焊焊时，保保护气体体的成分分以及与与此密切切相关的的熔滴过过渡形式式对焊缝缝形状有有明显影影响。采采用不同同保护气气体进行行熔化极极气体保保护焊直直流反接接时，焊焊缝形状状的变化化，见图图135。射流过过渡氩弧弧焊总是是形成明明显蘑菇菇状焊缝缝，氩气气中加入入O2、CO22或H22时，可可使根部部成形展展宽，焊焊缝厚度度略有增增加。颗颗粒状和和短路过过渡电弧弧焊则形形成的焊焊缝形状状宽而浅浅。(7)母母材的化化学成分分母材材的化学学成分不不同，在在其它工工艺因素素不变的的情况下下，焊缝缝形状不不一样，这这一点在在氩弧焊焊时特别别明显。如三种种产地不不同的00Cr118Nii19和和0Crr18NNi122Mo22不锈钢钢，用钨钨极氩弧弧焊方法法焊接，采采用相同同的焊接接工艺参参数时，所所得焊缝缝形状的的变化，见见表110。内容来源源网络，由由“深圳机机械展（111万，11000多家家展商，超超10万万观众）”收集整理！更多cnnc加工工中心、车铣磨磨钻床、线切割割、数控控刀具工工具、工工业机器器人、非非标自动动化、数数字化无无人工厂厂、精密密测量、3D打打印、激激光切割割、钣金金冲压折折弯、精精密零件件加工等等展示，就就在深圳圳机械展展.