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一、焊接接头的种类及接头型式

焊接中,由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同,其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有:对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。

(一)对接接头

两件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头,叫做对接接头。在各种焊接结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(δ—δ1)不超过表1—2规定时,则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取;否则,应在厚板上作出如图1—8所示的单面或双面削薄;其削薄长度L≥3(δ—δ1)。

图1—8  不同厚度板材的对接

(a)单面削薄,  (b)双面削薄

表1-2

较薄板厚度δ1 ≤2~5 >5~9 >9~12 >12
允许厚度差(δ—δ1) 1 2 3 4

(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1—9。这种接头受力状况不太好,常用于不重要的结构中。

图1—9  角接接头

(a)I形坡口;  (b)带钝边单边V形坡口

(三)T形接头

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1—10。

图1—10  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1—11。

图1—11  搭接接头

(a)I形坡口,  (b)圆孔内塞焊;  (c)长孔内角焊

搭接接头根据其结构形式和对强度的要求,分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式,见图1—11。

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(δ1+δ2),双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。

当遇到重叠部分的面积较大时,可根据板厚及强度要求,分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。

二、焊缝坡口的基本形式与尺寸

(一)坡口形式

根据坡口的形状,坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。

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,并且可对称施焊,焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件,在筒形焊件的内部施焊,使劳动条件变差。

U形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多,但这种坡口的加工较复杂。

(二)坡口的几何尺寸

(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  待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面角度,两坡口面之间的夹角叫坡口角度,见图1—12。

(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1—12。其作用在于打底焊时能保证根部焊透。根部间隙又叫装配间隙。

(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1—12。钝边的作用是防止根部烧穿。

(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1—12)。它的作用是增大坡口根部的空间,以便焊透根部。

图1—12  坡口的几何尺寸

三、焊接位置种类

根据GB/T3375—94《焊接术语》的规定,焊接位置,即熔焊时,焊件接缝所处的空间位置,可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、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1—13。

图1—13  焊缝倾角

焊缝转角,即焊缝中心线(焊根和盖面层中心连线)和水平参照面Y轴的夹角,见图1—14。

图1—14  焊缝转角

(1)平焊位置  焊缝倾角0°,焊缝转角90°的焊接位置,见图1—15(a)。

图1—15  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0°,180°;焊缝转角0°,180°的对接位置,见图1—15(b)。

(3)立焊位置  焊缝倾角90°(立向上),270°(立向下)的焊接位置,见图1—15(c)。

(4)仰焊位置  对接焊缝倾角0°,180°;转角270°的焊接位置,如图1—15(d)。

此外,对于角焊位置还规定了另外两种焊接位置。

(5)平角焊位置  角焊缝倾角0°,180°;转角45°,135°的角焊位置,见图1—15(e)。

(6)仰角焊位置  倾角0°,180°;转角225°,315°的角焊位置,见图1—15(f)。

在平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置进行的焊接分别称为平焊、横焊、立焊、仰焊。T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接称为船形焊。在工程上常用的水平固定管的焊接,由于在管子360°的焊接中,有仰焊、立焊、平焊,所以称全位置焊接。当焊件接缝置于倾斜位置(除平、横、立、仰焊位置以外)时进行的焊接称为倾斜焊。

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