用焊接方法连接的接头称为焊接接头。完整的焊接接头应包括:焊缝金属、熔合区、热影响区与母材,如图6-7所示。


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一、焊接接头的基本形式


 焊接接头的性能直接影响着焊接结构的性能和安全可靠性。根据焊接结构特征、焊件厚度、质量要求和施焊位置的不同,应采用不同的焊接接头形式。常用的焊接接头有:对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头四种主要基本形式,如图6-8所示。


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 此外,还有在上述四种主要基本焊接接头的基础上延伸的接头形式,如十字接头、塞焊接头、槽焊接头、端接接头、套管接头、卷边焊接头和锁底焊接接头等。


 选用何种焊接接头形式,一般取决于下列条件:设计条件要求,载荷的性质,焊接质量要求和检查条件,焊接应力和变形。


1. 对接接头


 由两焊接面相对平行连接的接头称为对接接头。它是焊接结构中使用最广泛的一种焊接接头的基本形式。从焊接力学角度来讲,对接接头是最理想的接头形式,所以重要结构的焊接接头大多采用对接接头。对接接头的坡口形式有:I形坡口、单边V形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口及双U形坡口等形式,如图6-9所示。


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2. 角接接头


 由两焊件端部构成大于30°、小于135°的夹角,以角度连接的接头形式称为角接接头。角接接头坡口形式有:不开坡口、I形坡口、单边V形坡口、V形坡口和K形坡口等。图6-10是角接接头示意图。


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 由于角接接头的承载能力差,常用于不重要的焊接结构中。压力容器规程中规定不允许采用如图6-11所示的不合理的角接接头形式。


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3. T形接头


 由一焊件的端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头形式称为T形接头。T形接头的应用仅次于对接接头,特别在船体结构中广泛采用。T形接头的坡口形式有I形坡口、单边V形坡口、K形坡口等形式,如图6-12所示。


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4. 搭接接头


 由两焊件部分搭叠构成的连接接头形式称为搭接接头。搭接接头的应力分布不均匀,疲劳强度低,是一种不十分理想的接头形式。


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 搭接接头根据结构形式和强度要求有不开坡口、槽焊和塞焊等形式,如图6-13所示。



二、坡口形式及其尺寸


根据设计和工艺需要,为了保证焊接接头达到良好的根部焊透和完善的焊缝质量,当焊件厚度超过一定尺寸时,必须在焊件的待焊部位加工成一定几何形状的坡口。


焊接坡口形状和尺寸的具体选择,视焊接结构的特征、工件材质及厚度、焊缝质量要求、焊接方法和施焊条件等因素而决定。一般来说,焊接坡口形式应考虑下列条件:


①. 坡口形式和尺寸必须满足焊接工艺可操作性,保证焊接接头质量达到技术条件规定的要求;


②. 焊接质量的检查实施可行性;


③. 坡口加工设备条件;


④. 减少焊接材料的消耗量;


⑤. 以求减小焊接变形和焊接应力;


⑥. 提高生产效率,降低成本。


1. 坡口尺寸(见图6-14)


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①. 坡口面角度和坡口角度


  焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度,两坡口面之间的夹角称为坡口角度。坡口角度由坡口形式和焊件厚度而定。


②. 根部间隙


  焊接前,在焊接接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。预留根部间隙的目的在于保证焊缝根部的焊透。


③. 钝边


  焊件开坡口时,沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用在于防止焊接时根部焊穿。


④. 根部半径


  在J形、U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的目的在于增大坡口根部的空间,保证焊缝根部的焊透。


2. 坡口形式


 根据坡口形式不同,坡口可分成I形(即不开坡口)、单边V形、V形、U形、X形、K形和J形等多种形式坡口。