基础知识
焊件经焊接后所形成的结合部分叫作焊缝。焊缝起着连接金属和传递力的作用,它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后凝固而成,其性能决定于两者熔合后的成分和组织。
任务实施
一、焊缝形式
在手工电弧焊中,由于焊件厚度,结构形状以及对质量要求的不同,其焊缝形式也不相同。
1.按焊缝结合形式分类
根据GB/T 3375–94的规定,按焊缝结合形式,分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种。
(1)对接焊缝 在焊件或零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝;
(2)角焊缝 沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝;
(3)端接焊缝 构成端接接头所形成的焊缝;
(4)塞焊缝 两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝,只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
(5)槽焊缝 两板相叠,其中一块开长孔,在长孔中焊接两板的焊缝,只焊角焊缝者不称槽焊。
2.按施焊时焊缝在空间所处位置分类
分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
3.按焊缝断续情况分类
可分为连续焊缝、断续焊缝和定位焊缝三种形式。断续角焊缝如图4-13所示。
图4-13 断续角焊缝
二、焊缝形状尺寸
1.对接焊缝形状尺寸
表示对接焊缝几何形状的参数有焊缝宽度、余高、熔深。对接焊缝如图4-14所示。
(1)焊缝宽度 焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。而单道焊缝横截面中,两焊趾之间的距离称为焊缝宽度。
图4-14 对接焊缝
(2)余高 超出焊缝表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度称为余高。焊缝的余高使焊缝的横截面增加,承载能力提高,但却使焊趾处会产生应力集中。通常要求余高不能低于母材,其高度随母材厚度增加而加大,但最大不得超过3 mm。
(3)熔深 在焊接接头横截面上,母材熔化的深度称为熔深。一定的熔深值保证了焊缝和母材的结合强度。当填充金属材料(焊条或焊丝)一定时,熔深的大小决定了焊缝的化学成分。不同的焊接方法要求不同的熔深值,例如堆焊时,为了保持堆焊层的硬度,减少母材对焊缝的稀释作用,在保证熔透的前提下,应要求较小的熔深。
2.角焊缝几何形状的参数
根据角焊缝的外表形状,可将角焊缝分成两类:焊缝表面凸起带有余高的角焊缝称为凸角焊缝;焊缝表面下凹的角焊缝称为凹角焊缝,如图4-15所示。表示角焊缝几何形状的参数有焊脚、角焊缝凸度和角焊缝凹度。
图4-15 角焊缝
(1)焊脚 角焊缝的横截面中,从一个焊件上的焊趾到另一个焊件表面的最小距离称为焊脚。焊脚值决定了两焊件的结合强度,它是最主要的一个参数。
(2)凸度 凸角焊缝截面中,焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。
(3)凹度 凹角焊缝横截面中,焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。
3.焊缝成形系数
焊缝成形系数是指熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值,即焊缝成形系数,如图4-16所示。
图4-16 焊缝成形系数
三、焊接位置
焊接位置是指熔焊时,焊件接缝所处的空间位置。可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。
焊缝轴线与水平面之间的夹角称为焊缝倾角;通过焊缝轴线的垂直面与坡口的等分平面之间的夹角称为焊缝转角,如图4-17所示。
图4-17 焊缝倾角和焊缝转角
焊接位置分为平焊位置、立焊位置、横焊位置和仰焊位置四种。
1.平焊位置
焊缝倾角0°~5°、焊缝转角0°~10°的焊接位置称为平焊位置。在平焊位置进行的焊接就称为平焊。
2.立焊位置
焊缝倾角80°~90°,焊缝转角0°~180°的焊接位置称为立焊位置。在立焊位置进行的焊接就称为立焊。
3.横焊位置
焊缝倾角0°~5°,焊缝转角70°~90°的焊接位置称为横焊位置。在横焊位置进行的焊接就称为横焊。
4.仰焊位置
焊缝倾角0°~15°,焊缝转角165°~180°的焊接位置称为仰焊位置。
除以上焊接位置外,焊接中常用的焊接位置还有平角焊位置、立角焊位置、仰角焊位置、全位置焊等。各种焊接位置如图4-18所示。
图4-18 各种焊接位置
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