焊工技能培訓(xùn)丨焊接接口與坡口
一、焊接接頭的組成及形式
1. 焊接接頭的組成
焊接接頭是指用焊接方法連接的接頭，簡(jiǎn)稱接頭。焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分組成，如圖 2-3-8所示。
焊縫是指焊接加熱熔化后熔池冷卻結(jié)晶形成的金屬。
熔合線是指焊接接頭橫截面上，宏觀腐蝕所顯示的焊縫輪廓線。
熔合區(qū)是焊縫向熱影響區(qū)的過渡區(qū)，即熔合線處微觀顯示的母材半熔化區(qū)，最高加熱溫度在固、液相線之間。熔合區(qū)是產(chǎn)生裂紋、發(fā)生局部脆性破壞的危險(xiǎn)區(qū)，是焊接接頭中的薄弱環(huán)節(jié)。
熱影響區(qū)是指受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材組織或性能發(fā)生變化的區(qū)域。焊接熱影響區(qū)各點(diǎn)經(jīng)受的熱循環(huán)不同，焊后發(fā)生組織和性能的變化也不相同。
2. 焊接接頭的形式
焊接接頭的基本形式有對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭四種。有時(shí)焊接結(jié)構(gòu)中還有一些特殊的接頭形式，如十字接頭、端接接頭、卷邊接頭、套管接頭、斜對(duì)接接頭、鎖底對(duì)接接頭等。常見焊接接頭形式見表 2-3-5。
（1）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°的接頭稱為對(duì)接接頭。對(duì)接接頭是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。
（2）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。T形核頭是使用范圍僅次于對(duì)接接頭的接頭形式。
（3）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。角接接頭承能力較差，一般用于不重要的結(jié)構(gòu)中。
（4）搭接接頭
兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭稱為搭接接頭。搭接接頭的裝配要求不高，但承載能力低，只用在不重要的結(jié)構(gòu)中，特別適用于被焊結(jié)構(gòu)狹小處及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。
二、坡口
坡口是指根據(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。
1.開坡口的目的
開坡口的主要目的是保證接頭根部焊透，以便于清除熔渣，獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭并且坡口還可以調(diào)節(jié)焊縫的熔合比。
2.坡口形式
焊接生產(chǎn)中，常用的坡口類型有I形坡口、V形坡口、X形坡口和 U形坡口。坡口類型與接頭形式、母材厚度、焊接變形等因素密切相關(guān)，四種基本接頭形式的坡口類型如圖 2-3-9~圖 2-3-12所示。
（1）對(duì)接接頭的坡口
鋼板厚度在6mm以下的焊件，一般不開坡口;鋼板厚度在6mm以上的焊件，必須開坡口，V形坡口加工容易，但焊接時(shí)容易產(chǎn)生角變形;X形坡口主要用于大厚度以及要求變形較小的結(jié)構(gòu)中;U形坡口加工較為困難，但焊敷金屬量最少，焊縫的熔合比小
（2）T形接頭的坡口
當(dāng)鋼板厚度為2~30 mm時(shí)，可采用I形坡口。若T形接頭在焊縫要求承受載荷時(shí)，則應(yīng)按照鋼板厚度和對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求，可分別考慮選用單邊Ⅴ形、帶鈍邊雙單邊Ⅴ形或帶鈍邊雙J形等坡口形式，使接頭焊透，以保證接頭強(qiáng)度。
（3）角接接頭的坡口
根據(jù)焊件的厚度不同可分為I形坡口、帶鈍邊單邊Ⅴ形坡口、帶鈍邊單邊Ⅴ形坡口及帶鈍邊雙單邊Ⅴ形坡口，但開坡口的角接接頭在結(jié)構(gòu)中較少采用。
（4）搭接接頭的坡口
1形發(fā)二的搭接接頭，其重疊部分為3~5 倍板厚，并采用雙面焊接。這種接頭的麥至要求不高。但承載能力低，只用在不重要的結(jié)構(gòu)中;當(dāng)結(jié)構(gòu)重疊部分的面積較大三。為了保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可根據(jù)需要分別選用圓孔塞焊縫和長(zhǎng)孔槽焊縫的形式。
3.坡口尺寸
坡口尺寸主要有坡口角度、坡口面角度、根部間隙、鈍邊高度、根部半徑和坡口深度等，見表2-3-6。表2-3-6 坡口尺寸
根部間隙名稱
坡口角度∶兩坡口面之間的夾角，用α表示。坡口面指待焊件上的坡口表面。
坡口面角度∶ 待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角，用β表示。
根部間隙∶焊前在接頭根部之間預(yù)留的空隙，用b表示。其作用在于打底焊時(shí)保證根部焊透，根部間隙又稱裝配間隙。
鈍邊∶焊件開坡口時(shí)，沿焊件接頭坡口根部端面的直邊部分稱鈍邊，用c表示。鈍邊的作用是防止根部燒穿。
根部半徑∶在J形、U形坡口底部的圓角半徑，用R表示，其作用是增大坡口根部的空間，以便焊透根部。
坡口深度∶ 焊件上開坡口部分的高度，用h表示。
4. 坡口制備方法
坡口的制備方法有機(jī)械切割（如車、銑、刨、鋸等）、氣割、碳弧氣刨、激光切割、等離子切割和水切割等，生產(chǎn)中可根據(jù)焊件的尺寸、形狀、加工條件、加工成本等來選擇。
5. 注意事項(xiàng)
在選擇焊接接頭的坡口形式時(shí)，應(yīng)盡量減少焊縫金屬的填充量，便于裝配及保證焊接接頭的質(zhì)量，因此選擇坡口類型時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)∶
（1）保證焊件焊透。
（2）坡口的形狀容易加工。
（3）盡可能節(jié)省焊接材料，提高生產(chǎn)率。
（4）焊接后焊件變形盡可能小。
