1.接头形式
手工电弧焊焊接碳钢和低合金钢的基本焊接接头形式有对接接头、角接接头、搭接接头和T 形接头四种,见表11-1。
表11-1 焊接接头与坡口形式
对接接头是焊接结构中使用最多的一种形式,接头上应力分布比较均匀,焊接质量容易保证,但对焊前准备和装配质量要求相对较高。角接接头便于组装,能获得美观的外形,但其承载能力较差,通常只起连接作用,不能用来传递工作载荷。搭接接头便于组装,常用于对焊前准备和装配要求简单的结构,但焊缝受剪切力作用,应力分布不均,承载能力较低,且结构重量大,不经济。T 形接头也是一种应用非常广泛的接头形式,在船体结构中约有70%的焊缝采用T 形接头,其在机床焊接结构中的应用也十分广泛。
在设计结构时,设计者应综合考虑结构形状、使用要求、焊件厚度、变形大小、焊接材料的消耗量、坡口加工的难易程度等因素,以确定接头形式和总体结构形式。
2.坡口形式(www.xing528.com)
为保证厚度较大的焊件能够焊透,常根据设计和工艺要求,将焊件接头边缘加工成一定几何形状的沟槽,称为坡口。坡口除保证焊透外,还能起到调节母材金属和填充金属比例的作用,由此可以调整焊缝的性能。坡口形式的选择主要根据板厚和采用的焊接方法确定,同时兼顾焊接工作量大小、焊接材料消耗、坡口加工成本和焊接施工条件等,以提高生产率和降低成本。
焊条电弧焊常采用的坡口形式有不开坡口(I 形坡口)、V 形坡口、双V 形坡口、U 形坡口等,见表11-1。
手工电弧焊板厚6 mm 以上对接时,一般要开设坡口,对于重要结构,板厚超过3 mm就要开设坡口。厚度相同的工件常有几种坡口形式可供选择,V 形和U 形坡口只需一面焊,可焊性较好,但焊后角变形大,焊条消耗量也大些。双V 形和双U 形坡口两面施焊,受热均匀,变形较小,焊条消耗量较小,在板厚相同的情况下,双V 形坡口比V 形坡口可节省焊接材料1/2 左右,但必须两面都可焊到,所以有时受到结构形状限制。U 形和双U 形坡口根部较宽,容易焊透,且焊条消耗量也较小,但坡口制备成本较高,一般只在重要的受动载的厚板结构中采用。
3.接头断面
焊缝两侧的板厚应尽可能相同或相近,以便于受热均匀,防止产生焊不透等缺陷。例如,厚板与薄板焊接时常将厚板接头从一侧或两侧削薄,其削薄长度L≥(3~4)(δ-δ1),如图11-9 所示。
图11-9 不同厚度钢板的对接
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