20xx新編焊接工藝問(wèn)答—焊接工藝(已修改)

　

【正文】 焊接工藝問(wèn)答 — 焊接工藝 1 什么是焊接接頭？它有哪幾種類(lèi)型？ 用焊接方法連接的接頭稱(chēng)為焊接接頭（簡(jiǎn)稱(chēng)為接頭）。它由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)及其鄰近的母材組成。在焊接結(jié)構(gòu)中焊接接頭起兩方面的作用，第一是連接作用，即把兩焊件連接成一個(gè)整體；第二是傳力作用，即傳遞焊件所承受的載荷。 根據(jù) GB/T3375— 94《焊接名詞術(shù)語(yǔ)》中的規(guī)定，焊接接頭可分為 10種類(lèi)型，即對(duì)接接頭、 T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對(duì)接接頭、卷邊接頭和鎖底接頭，如圖 1。其中以對(duì)接接頭和 T形接頭應(yīng)用最為普遍。 圖 1 圖注： 形接頭 2 什么是坡口？常用坡口有哪些形式 ？ 根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，將焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀的溝槽稱(chēng)為坡口。開(kāi)坡口的目的是為了得到在焊件厚度上全部焊透的焊縫。 坡口的形式由 GB985— 88《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》、 GB986— 88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式及 尺寸》標(biāo)準(zhǔn)制定的：常用的坡口形式有 I形坡口、 Y型坡口、帶鈍邊 U形坡口、雙 Y形坡口、帶鈍邊單邊 V形坡口等，見(jiàn)圖 2。 圖 2 圖注： U形坡口 Y形狀坡口 單邊 V形坡口 3 表示坡口幾何尺寸的參數(shù)有哪些？它們各起什么作用？ ⑴ 坡口面 焊件上所開(kāi)坡口的表面稱(chēng)為坡口面，見(jiàn)圖 3。 圖 3 ⑵ 坡口面角度和坡口角度 焊件表面的垂直面與坡口面之間的夾角稱(chēng)為 坡口面角度，兩坡口面之間的夾角稱(chēng)為坡口角度，見(jiàn)圖 4。 圖 4 開(kāi)單面坡口時(shí)，坡口角度等于坡口面角度；開(kāi)雙面對(duì)稱(chēng)坡口時(shí)，坡口角度等于兩倍的坡口面角度。 坡口角度（或坡口面角度）應(yīng)保證焊條能自由伸入坡口內(nèi)部，不和兩側(cè)坡口面相碰，但角度太大將會(huì)消耗太多的填充材料，并降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。 ⑶根部間隙 焊前，在接頭根部之間預(yù)留的空隙稱(chēng)為根部間隙。亦稱(chēng)裝配間隙。根部間隙的作用在于焊接底層焊道時(shí)，能保證根部可以焊透。因此，根部間隙太小時(shí)，將在根部產(chǎn)生焊不透現(xiàn)象 ；但太大的根部間隙，又會(huì)使根部燒穿，形成焊瘤。 ⑷鈍邊 焊件開(kāi)坡口時(shí)，沿焊件厚度方向未開(kāi)坡口的端面部分稱(chēng)為鈍邊。鈍邊的作用是防止根部燒穿，但鈍邊值太大，又會(huì)使根部焊不透。 ⑸根部半徑 U形坡口底部的半徑稱(chēng)為根部半徑。根部半徑的作用是增大坡口根部的橫向空間，使焊條能夠伸入根部，促使根部焊透。 4 試比較 Y形、帶鈍邊 U形、雙 Y形三種坡口各自的優(yōu)缺點(diǎn)？ 當(dāng)焊件厚度相同時(shí)，三種坡口的幾何形狀見(jiàn)圖 5。 圖 5 ⑴ Y形坡口 1）坡口面加工簡(jiǎn)單。 2）可單面焊接，焊件不用翻身。 3）焊接坡口空間面積大，填充材料多，焊件厚度較大時(shí)，生產(chǎn)率低。 4）焊接變形大。 ⑵帶鈍邊 U形坡口 1）可單面焊接，焊件不用翻身。 2）焊接坡口空間面積大，填充材料少，焊件厚度較大時(shí)，生產(chǎn)率比 Y 形坡口高。 3）焊接變形較大。 4）坡口面根部半徑處加工困難，因而限制了此種坡口的大量推廣應(yīng)用。 ⑶雙 Y形坡口 1）雙面焊接，因此焊接過(guò)程中焊件需翻身，但焊接變形小。 2）坡口面加工雖比 Y形坡口略復(fù)雜，但比帶鈍邊 U形坡口的簡(jiǎn)單。 3）坡口面積介于 Y形坡口和 帶鈍邊 U形坡口之間，因此生產(chǎn)率高于 Y形坡口，填充材 料也比 Y形坡口少。 5 常用的墊板接頭有哪幾種形式？它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 在坡口背面放置一塊與母材成分相同的墊板，以便焊接時(shí)能得到全焊透的焊縫，根 部又不致被燒穿，這種接頭稱(chēng)為墊板接頭。 常用的墊板接頭形式有： I形帶墊板坡口、 V形帶墊板坡口、 Y形帶墊板坡口、單邊 V形帶墊板坡口等見(jiàn)圖 6。 圖 6 形帶墊板坡口 V形 墊板坡口 墊板接頭的操作技能比單面焊雙面成形簡(jiǎn)單，容易掌握，常用于背面無(wú)法施焊（如小直徑圓筒環(huán)縫、夾套容器環(huán)縫）的場(chǎng)合，缺點(diǎn)是當(dāng)墊板和筒體的橢圓度不一致時(shí)，兩者之間裝配在一起時(shí)局部會(huì)留有縫隙，焊接時(shí)，熔渣流入此縫隙時(shí)無(wú)法上浮，因此易形成夾渣 JB4708— 92《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》中規(guī)定，有襯墊的單面焊的彎曲角度可按雙面焊的彎曲角度標(biāo)準(zhǔn)。 6 焊件對(duì)接時(shí)有什么技術(shù)要求？ 焊件對(duì)接時(shí)的要求如下： 1）不同厚度鋼板對(duì)接時(shí) ，如果兩側(cè)鋼板厚度相差太大，則連接后由于連接處的截面變化較大，將會(huì)引 起嚴(yán)重的應(yīng)力集中。所以對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu)，如壓力容器，應(yīng)對(duì)厚板進(jìn)行削薄。根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)薄板厚度≤ 10mm，兩板厚度差超過(guò) 3mm或當(dāng)薄板厚度＞ 10mm，兩板厚度差大于薄板厚度的 30%或超過(guò) 5m時(shí)，對(duì)厚板邊緣應(yīng)進(jìn)行削薄，削薄的長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于板厚差的 3倍，見(jiàn)圖 7。 圖 7 L1L2≥ 3（δ 1δ 2） 2）直線形焊件和曲線形焊件對(duì)接時(shí)，焊縫正好處于交界處，產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，成為整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱面。為此，對(duì)接處的曲線形焊件應(yīng)有一直段部分，便于焊縫處于平對(duì)接位置見(jiàn)圖 8。 圖 8 7 試述焊縫的種類(lèi)。 焊接后焊件中所形成的結(jié)合部分稱(chēng)為焊縫。按結(jié)合形式，焊縫可分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫和端接焊縫四種。 ⑴對(duì)接焊縫 構(gòu)成對(duì)接接頭的焊縫稱(chēng)為對(duì)接焊縫。對(duì)接焊縫可以由對(duì)接接頭形成，也可以由 T形接頭（十字接頭）形成，后者是指開(kāi)坡口后進(jìn)行全焊透焊接而焊腳為零的焊縫，見(jiàn)圖 9。 圖 9 a．對(duì)接接頭形成的對(duì)接焊縫 b. T 形接頭形成的對(duì)接焊縫 ⑵ 角焊縫 兩焊件接合面構(gòu)成直交或接近直交所焊接的焊縫，見(jiàn)圖 10。 圖 10 同時(shí)由對(duì)接焊縫和角焊縫組成的焊縫稱(chēng)為組合焊縫， T形接頭（十字接頭）開(kāi)坡口后進(jìn)行全焊透焊接并且具有一定焊腳的焊縫，即為組合焊縫，坡口內(nèi)的焊縫為對(duì)接焊縫，坡口外連接兩焊件的焊縫為角焊縫，見(jiàn)圖 11。 圖 11 ⑶ 塞焊縫 是指兩焊件相疊，其中一塊開(kāi)有圓孔，然后在圓孔中焊接所形成的填滿 圓孔的焊縫，見(jiàn)圖 12a。 圖 12 ⑷ 端接焊縫 構(gòu)成端接接頭的焊縫，見(jiàn)圖 12b。 8 表示對(duì)接焊縫幾何形狀的參數(shù)有哪些？ 表示對(duì)接焊縫幾何形狀的參數(shù)有焊縫寬度、余高、熔深，見(jiàn)圖 13。 圖 13 ⑴焊縫寬度 指焊縫表面與母材的交界處稱(chēng)為焊趾。而單道焊縫橫截面中，兩焊趾之間的距離稱(chēng)為焊縫寬度。 ⑵余高 指超出焊縫 表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的高度稱(chēng)為余高。焊縫的余高使焊縫的橫截面增加，承載能力提高，并且能增加射線攝片的靈敏度，但卻使焊趾處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。通常要求余高不能低于母材，其高度隨母材厚度增加而加大，但最大不得超過(guò) 3mm。 ⑶熔深 在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度稱(chēng)為熔深。一定的熔深值保證了焊縫和母材的結(jié)合強(qiáng)度。當(dāng)填充金屬材料（焊條或焊絲）一定時(shí)，熔深的大小決定了焊縫的化學(xué)萬(wàn)分。不同的焊接方法要求不同的熔深值，例如堆焊時(shí)，為了保持堆焊層的硬度，減少母材對(duì)焊縫的稀釋作用，在保證熔透的前提下，應(yīng) 要求較小的熔深。 9 表示角焊縫幾何形狀的參數(shù)有哪些？ 根據(jù)角焊縫的外表形狀，可將角焊縫分成兩類(lèi)：焊縫表面凸起帶有余高的角焊縫稱(chēng)為凸角焊縫；焊縫表面下凹的角焊縫稱(chēng)為凹角焊縫，見(jiàn)圖 14。表示角焊縫幾何形狀的參數(shù)有焊腳、角焊縫凸度和角焊縫凹度 。 圖 14 b. 凹形角焊 ⑴焊腳 角焊縫的橫截面中，從一個(gè)焊件上的焊趾到另一個(gè)焊件表面的最小距離稱(chēng)為焊腳。焊腳值決定了兩焊件的結(jié)合強(qiáng)度，它是最主要的一個(gè) 參數(shù)。 ⑵凸度 凸角焊縫截面中，焊趾連連線與焊縫表面之間的最大距離。 ⑶凹度 凹角焊縫橫截面中，焊趾連線與焊縫表面之間的最大距離。 10什么是焊縫成形系數(shù)？ 熔焊時(shí)，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度（ c）與焊縫計(jì)算厚度（ s）的比值稱(chēng)為焊縫成形系數(shù)，即 ： 焊縫成形系數(shù) =c/s 焊縫寬度和焊縫計(jì)算厚度在各種接頭中的表示見(jiàn)圖 15。焊縫成形系數(shù)小時(shí)形成窄而深的焊縫，在焊縫中心由于區(qū)域偏析會(huì)聚集較多的雜質(zhì)，抗熱裂紋性能差，所以形成系數(shù)值不能太小，如自動(dòng)埋弧焊時(shí)焊縫的成形系數(shù)要大于 ， 即焊縫的寬度至少為焊縫計(jì)算厚度的 。 圖 15 11 試述焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫形狀的影響。 焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量（例如，焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱(chēng)為焊接工藝參數(shù)。工藝參數(shù)對(duì)焊縫形狀的影響如下： ⑴焊接電流 當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加焊接電流，焊縫厚度和余高都增加，而焊縫寬度則幾乎保持不變（或略有增加），見(jiàn)圖 16a。 圖 16 （ I— 焊接電流 U— 電弧電壓 v— 焊接速度 s—焊縫厚度 c— 焊縫寬度 h— 余高） ⑵電弧電壓 當(dāng)其它條件不變時(shí)，電弧電壓增大，焊縫寬度顯著增加，而焊縫厚度和余高略有減少，見(jiàn)圖 16b。 ⑶焊接速度 當(dāng)其它條件不變時(shí)，焊接速度增加，焊縫寬度、焊縫厚度和余高都減少，見(jiàn)圖 16c。 焊接電流、電弧電壓和焊接速度是焊接時(shí)的三大焊接工藝參數(shù)，選用時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到這三者之間的相互適當(dāng)配合，才能得到形狀良好， 符合要求的焊縫。 12 焊接方法在圖樣上如何表示？ 根據(jù)《金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號(hào)》中的規(guī)定，焊接方法用特定的數(shù)字表示。幾種主要焊接方法的數(shù)字表示，見(jiàn)表 1。表中同時(shí)列出了舊標(biāo)準(zhǔn) GB324— 64焊接方法的字母表示，以作對(duì)照。 表 1 焊接方法新舊代號(hào)的表示。 在圖樣上焊接方法代號(hào)標(biāo)注在焊縫符號(hào)指引線 的尾部 。 13 什么是焊縫符號(hào)？焊縫符號(hào)由幾部分組成？ 在圖樣上標(biāo)注焊接方法、焊縫形式和焊縫尺寸的代號(hào)稱(chēng)為焊縫符號(hào)。 根據(jù) GB324— 88《焊縫符號(hào)表示法》的規(guī)定，焊縫符號(hào)一般由基本符號(hào)與指引線組成 .必要時(shí)還可以加上輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸符號(hào)。 14 試述焊縫符號(hào)中基本符號(hào)的表示方法。 基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)。幾種常用的基本符號(hào)表示法，見(jiàn)表 2。 15 試述焊縫符號(hào)中輔助符號(hào)的表示方法。