熔池横断面形状对焊缝结晶方向的影响

1.6.2.1 焊缝成形系数φ

单道焊缝横截面上熔宽W与熔深H之比值称焊缝成形系数，即

图1.6-2 熔池的温度分布

1—熔池中部 2—前部 3—后部

L—熔池长度 H—熔深 W—熔宽 C—余高

表1.6-1 焊接钢时的熔滴及熔池特点

图1.6-3 焊接速度对焊接熔池形状的影响

a）焊接速度低 b）焊接速度中等 c）焊接速度高

φ越小，表示熔池窄而深，热影响区越小。这种熔池形状有利于熔透，提高焊接热效率。对于普通电弧焊，φ一般都大于1；等离子弧焊φ接近于1；电子束焊和激光焊因功率密度高，φ远小于1。对于埋弧焊，一般要求φ大于1.3。

1.6.2.2 增高系数Φ

焊缝的余高C与宽度W的比值称为增高系数Φ，它反映焊缝外表面凸出的程度，即

Φ一般控制在1/4以内。对于特别重要的结构，焊后需把焊缝表面磨平。角焊缝也不希望有余高，在动载结构上的角焊缝呈凹形最理想，这样在焊趾处焊缝向母材平滑过渡。

1.6.2.3 熔合比

单道焊时，把被熔化的母材在焊道金属中所占的比例称为熔合比。即

式中F_B——母材熔化部分的横断面积；(www.xing528.com)

F_D——熔敷金属在焊缝横断面上所占面积；

F_W=F_B+F_D——焊缝总横断面积。

不同形式接头的焊缝形状及尺寸如图1.6-4所示。

图1.6-4 不同形式接头的焊缝形状及尺寸

a）堆焊焊缝 b）对接I形坡口焊缝 c）角焊缝 d）对接V形坡口焊缝

1.6.2.4 焊缝金属中合金元素的含量计算

当母材和焊缝金属密度无明显差别时，若两者的合金元素含量已知，可以用熔合比γ来计算焊缝金属中的合金元素含量。

w（C_W）=γw（C_B）+（1-γ）w（C_d） （1.6-4）

式中 γ——熔合比；

w（C_W）——焊缝金属中某合金元素的质量分数；

w（C_B）——母材金属中某合金元素的质量分数；

w（C_d）——熔敷金属中某合金元素的质量分数。

1.6.2.5 熔池横断面形状对焊缝结晶方向的影响

熔池横断面形状对焊缝结晶方向的影响如图1.6-5所示。

图1.6-5 熔池横断面形状对焊缝结晶方向的影响

a）φ<1 b）φ>1

表1.6-2为焊缝横断面面积的计算公式。