焊缝外形尺寸检验的方法与注意事项

焊缝外形尺寸的检验是按图样标注尺寸或技术标准规定的尺寸对实物进行测量检查。通常在目视检验的基础上，选择焊缝尺寸正常部位、尺寸变化的过渡部位和尺寸异常变化的部位进行测量检查，然后相互比较，找出焊缝外形尺寸变化的规律，与标准规定的尺寸对比，从而判断焊缝的外形几何尺寸是否符合要求。

（一）对接焊缝外形尺寸的检验

对接焊缝的外形尺寸包括：焊缝的余高h、焊缝宽度c、焊缝边缘直线度f、焊缝宽度差和焊缝表面凹凸度。焊缝的余高h、焊缝宽度c是重点检查的外形尺寸。

1.焊缝的余高h、焊缝宽度c

JB/T 7949—1999《钢结构焊缝外形尺寸》就对接焊缝余高h、焊缝宽度c作如下规定：

I形坡口对接焊缝（包括I形带垫板对接焊缝）见图12-2。其焊缝宽度c=b+2a及余高h值应符合表12-2中I形焊缝的规定。

图12-2 I形坡口对接焊缝尺寸

图12-3 非I形坡口对接焊缝尺寸

非I形坡口对接焊缝（GB/T 985—2008中除I形坡口外的各种对接坡口形式的焊缝）见图12-3其焊缝宽度c=g+2a及余高h值应符合表12-2中非I形焊缝的规定。

表12-2 焊缝外形尺寸 （单位：mm）

注：1.表中b值为符合GB/T 985.1—2008要求的实际装配值。

2.g值为坡口张开的最大宽度，参见图12-3。

g值的计算公式是由坡口形式来确定的，本节推荐了常用的V形坡口和U形坡口g值的计算公式。图12-4ag值的计算公式为：

g=b+2（δ-P）tanβ

图12-4bg值的计算公式为：

g=2R+b+2（δ-R-P）tanβ

对接焊缝余高h和宽度c的测量方法如图12-5所示。

图12-4 g值计算示意图

图12-5 用焊接检验尺测余高和高度

a）测较小的焊缝余高 b）测较大的焊缝余高 c）测焊缝宽度

2.焊缝边缘直线度f 在任意300mm连续焊缝长度内，焊缝边缘沿焊缝轴向的直线度f（见图12-6），其值应符合表12-3的规定。

3.焊缝表面凹凸度 在焊缝任意25mm长度范围内，焊缝余高h_max-h_min的差值不得大于2mm，如图12-7所示。

图12-6 焊缝边缘直线度示意图(www.xing528.com)

表12-3 焊缝边缘直线度

4.焊缝宽度差 焊缝最大宽度c_max和最小宽度c_min的差值，在任意50mm焊缝长度范围内不得大于4mm，整个焊缝长度范围内不得大于5mm。

图12-7 焊缝表面凹凸度示意图

（二）角焊缝外形尺寸的检验

角焊缝外形尺寸包括焊脚、焊脚尺寸、凹、凸度和焊缝边缘直线度等。大多数情况下，焊缝计算厚度不能进行实测，需要通过焊脚尺寸进行计算。要了解角焊缝外形尺寸的检验，必须首先了解角焊缝外形尺寸有关术语定义。

1.角焊缝外形尺寸的有关术语定义 焊脚、焊脚尺寸、焊缝计算厚度的术语的定义。

（1）焊脚 角焊缝的横截面，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离，如图12-8所示。

（2）焊脚尺寸 在角焊缝横截面中，画出的最大等腰直角三角形直角边的长度。如图12-8所示。

图12-8 角焊缝尺寸

a）凹形角焊缝 b）凸形角焊缝

（3）焊缝计算厚度 在角焊缝横截面画出的最大等腰直角三角形中，从直角顶点到斜边的垂直长度，如图12-8中所示。

从上述术语的定义可知角焊缝的焊脚与焊脚尺寸是角焊缝的两个尺寸。设计图样上标注的K为角焊缝的焊脚尺寸大小，而不是焊脚大小。一般情况图样上标注的角焊缝两侧的焊脚尺寸相等（即K₁=K₂=K）。尽管焊缝计算厚度是保证角焊缝强度的关键尺寸，但是图样上不标注对焊缝计算厚度要求，因为，从焊脚尺寸、焊缝计算厚度的定义可知，如果焊脚尺寸大小满足图样标注尺寸或技术标准规定的尺寸，则焊缝计算厚度也就满足有关规定。因此，在角焊缝外形尺寸的检验时，主要检验焊脚尺寸是否符合有关技术条件和图样的规定，不需要检验焊缝计算厚度。如果角焊缝是理想的平直焊缝（没有凸凹度），可以用图12-9所示的专用检验尺测量出焊脚大小，该情况下，焊脚大小就是焊脚尺寸大小。但是除了典型形状的角焊缝可以测得的焊脚尺寸大小外，在一般情况下，不能直接测得的焊脚尺寸大小，只有通过作图法确定。下面介绍各种形状的角焊缝焊脚尺寸的确定方法。

图12-9 用焊接检验尺测量焊脚尺寸

2.焊脚尺寸的确定

（1）典型凸形角焊缝焊脚尺寸的测定 典型凸形角焊缝可以通过专用检验尺测量出焊脚大小，该情况下，焊脚大小就是焊脚尺寸大小，见图12-10d所示。测得的K1，K2值在K的公差范围内就合格。为了减小角焊缝焊趾处的应力集中，不希望角焊缝外形为凸形。一般产品技术条件和图样上要求角焊缝为焊趾处圆滑过渡的凹形角焊缝，如图12-10a所示。

（2）典型的凹形角焊缝厚度的测定 如图12-10a所示。用图12-9中的检验尺测得的值为焊脚大小，而不是焊脚尺寸的大小。此时，可以用角焊缝厚度尺直接测量出角焊缝的实际焊缝厚度a值，如图12-11所示。根据有关定义计算出。

图12-10 焊脚尺寸K₁、K₂的确定

（3）复杂形状角焊缝焊脚尺寸的测定 实际角焊缝表面几何形状很不规则，焊缝尺寸不能直接测定，只能作图法确定。其步骤是先用检查尺测出角焊缝两侧焊脚大小，再根据外表面凹度情况，测量一至两个凹点到两侧直角面表面的距离。作出角焊缝横截面图，如图12-10b、c、e和f所示。在角焊缝横截面中画出最大等腰直角三角形，测得直角三角形直角边边长就是该角焊缝焊脚尺寸。

JB/T 7949《钢结构焊缝外形尺寸》标准中规定，角焊缝的焊脚尺寸K值由设计或有关技术文件注明，其焊脚尺寸K值的偏差应符合表12-4的规定。检查人员应按照产品制造技术条件和图样的技术要求对角焊缝外形尺寸进行测量和验收。

图12-11 用焊接检验尺测量角焊缝厚度

表12-4 焊脚尺寸允许偏差 （单位：mm）