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接頭形式

一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)總是由若干個(gè)焊接接頭所組成。由于焊件厚度、結(jié)構(gòu)形狀以及對(duì)焊接質(zhì)量要求的不同，其接頭形式也不相同。焊接接頭形式很多，其中以對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭應(yīng)用得最多。常見接頭形式如下圖所示。

對(duì)接接頭：兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭稱為對(duì)接接頭，如圖a所示。它是各種焊接結(jié)構(gòu)中釆用最多的一種接頭形式。對(duì)接接頭的應(yīng)力集中相對(duì)較小，能承受大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷。不等厚度鋼板的對(duì)接，應(yīng)將厚板削薄后對(duì)接。重要焊接結(jié)構(gòu)，如鍋爐的鍋筒對(duì)接，板差超過范圍時(shí)，應(yīng)將厚板的邊緣削薄至與薄板邊緣對(duì)齊，削出的斜面平滑且斜率不大于1:4，如下圖所示。

T形接頭：一焊件的端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭稱為T形接頭，如圖上圖b所示。其特點(diǎn)是應(yīng)力分布不均勻，雖承載能力低，但能承受各種方向的力和力矩，生產(chǎn)中應(yīng)用得也很普遍。

角接接頭：兩焊件端面間構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭稱為角接接頭，如上圖C所示。這種接頭的承載能力很差，多用于不重要的結(jié)構(gòu)中。

搭接接頭：兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭稱為搭接接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度的要求不同，搭接接頭又可分為I形坡口、塞焊、內(nèi)角焊等幾種形式，如圖d所示。這種接頭形式特別適用于被焊結(jié)構(gòu)狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。

坡口形式

根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。坡口的作用是為了保證焊縫根部焊透，保證焊接質(zhì)量和連接強(qiáng)度，同時(shí)調(diào)整基本金屬與填充金屬比例。

焊接接頭的坡口形式很多。焊條電弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸詳見GB985—88，埋弧焊焊縫坡口的基本形式詳見GB986—88。焊接接頭的基本坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口，見下圖。其它類型的坡口可在基本坡口形式上發(fā)展起來。

1. I形坡口：I形坡口用于較薄鋼板的焊件對(duì)接。采用焊條電弧焊或氣體保護(hù)焊焊接厚度在5~6mm以下的鋼板可以開I形坡口。如果釆用埋弧焊，這個(gè)厚度一般可以放到12~14mm。這種坡口的焊縫填充金屬（焊條或焊絲）很少。

2. V形坡口：這種坡口形狀簡單，加工方便，是最常用的坡口形式。焊接時(shí)為單面焊，不用翻轉(zhuǎn)焊件，但由于是單面焊，焊后容易往一個(gè)方向變形。因此在必要時(shí)，應(yīng)釆取反變形措施。

3. X形坡口：鋼板厚度為12~60mm時(shí)可采用X形坡口。X形坡口與V形坡口相比，在相同厚度下，能減少焊縫金屬量約1/2。而且由于雙面焊，焊后的殘余變形較小。

4. U形接口：U形坡口應(yīng)用于厚板焊接。對(duì)大厚度鋼板，當(dāng)焊件厚度相同時(shí)，U形坡口的焊縫填充金屬要比V形、X形坡口少得多，而且焊件產(chǎn)生的變形也小。但這種坡口加工較困難，一般應(yīng)用于重要的焊接結(jié)構(gòu)。U形坡口有帶鈍邊U形坡口、帶鈍邊J形坡口（單邊U形坡口）、帶鈍邊雙U形坡口等。留鈍邊的作用是防止根部焊穿。

當(dāng)工藝上有特殊要求時(shí)，生產(chǎn)中還經(jīng)常采用各種比較特殊的坡口。如厚壁圓筒形容器的終結(jié)環(huán)縫采用內(nèi) 壁焊條電弧焊、外壁埋弧焊的焊接工藝，為減少焊條電弧焊的工作量，筒體內(nèi)壁可采用較淺的V形坡口，而外壁為減少埋弧焊的工作量，釆用U形坡口，于是形成一種組合坡口，實(shí)例見下圖。

坡口加工

生產(chǎn)中的坡口加工，多采用機(jī)械加工。因?yàn)闄C(jī)械加工的坡口質(zhì)量好，效率高，容易控制，而且對(duì)母材的力學(xué)性能基本沒有影響。

圓形工件，可以在車床上加工出坡口；小直徑管件，可以采用專用的銑管機(jī)、小型氣動(dòng)或電動(dòng)銑管機(jī)加工坡口；板狀工件加工V形或X形坡口，一般都釆用刨床或刨邊機(jī)；加工大尺寸的工件，應(yīng)該采用刨邊機(jī)；加工U形坡口時(shí)，由于坡口截面形狀的特殊性，需要釆用成形刀具，刨或銑出要求形狀的坡口。

另外，利用碳弧氣刨也可以開坡口，但要注意的是有些材料不適宜采用碳弧氣刨。目前有時(shí)還采用火焰切割。自動(dòng)或半自動(dòng)切割出的坡口能達(dá)到很好的質(zhì)量，應(yīng)用比較多；手工切割割出的坡口質(zhì)量稍差，但不受加工條件的限制。利用這兩種方法開出坡口后，要用砂輪對(duì)坡口加以打磨，然后才能進(jìn)行焊接。

坡口的幾何尺寸

1. 坡口角度：兩坡口面之間的夾角稱為坡口角度，用符號(hào)α表示，如下圖：

2. 坡口面角度：待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角稱為坡口面角度。開單面坡口時(shí)，坡口角度等于坡口面角度；開雙面對(duì)稱坡口時(shí)，坡口角度等于兩倍的坡口面角度。坡口面角用符號(hào)β表示。

3. 根部間隙：焊件裝配好后，在焊縫根部通常都留有間隙。這個(gè)間隙，有時(shí)是裝配的原因，有時(shí)是故意留的。在單面焊雙面成形的操作中，就應(yīng)注意要留有一定的間隙，以保證在焊接打底焊道時(shí)，能把根部焊透。根部間隙用符號(hào)b表示。

4. 鈍邊鈍邊的作用是防止焊縫根部焊穿。鈍邊留多少，視焊接方法及采取的工藝不同而不同。鈍邊尺寸用符號(hào)p表示。

5. 根部半徑：在J形、U形坡口底部的半徑稱為根部半徑，用符號(hào)R表示，如上圖所示。根部半徑的作用是增大坡口根部的空間，使焊條或焊絲（考慮到焊嘴尺寸的影響）能夠伸入根部的空間，以促使根部焊透。