1、【主要內容【主要內容】 焊接的基本理論基礎；焊接的基本理論基礎； 典型弧焊、壓力焊及釬焊的原理、方法及適用場合；典型弧焊、壓力焊及釬焊的原理、方法及適用場合； 常用金屬材料焊接性、焊接工藝要點；常用金屬材料焊接性、焊接工藝要點； 簡單介紹粘接技術的一些概念、粘接原理、膠粘簡單介紹粘接技術的一些概念、粘接原理、膠粘劑及膠粘工藝劑及膠粘工藝。 【教學內容【教學內容】 焊接結構及其特點。焊接結構及其特點。 焊接結構的工藝性。焊接結構的工藝性。【教學目標【教學目標】了解焊接結構的特點，掌握焊接過程中焊接材料了解焊接結構的特點，掌握焊接過程中焊接材料、焊接方法、接頭形式、焊縫布置的基本原則。、焊接方法、

2、接頭形式、焊縫布置的基本原則。 一、焊接結構及其特點一、焊接結構及其特點1.1.焊接結構焊接結構 定義：定義：用焊接的方法生產制造的結構。用焊接的方法生產制造的結構。 ( (主要是金屬結構主要是金屬結構) )2.2.焊接結構的特點焊接結構的特點（1 1）可以給結構設計提供很大的靈活性）可以給結構設計提供很大的靈活性 焊接結構可以由板材、型材、管材組焊而成，可以由鍛焊接結構可以由板材、型材、管材組焊而成，可以由鍛鑄件或其機械加工件拼焊而成，也可以上二者聯合拼焊而成，鑄件或其機械加工件拼焊而成，也可以上二者聯合拼焊而成，這就給結構設計提供很大靈活性。在導彈結構上以鈑焊結構這就給結構設計提供很大靈活

3、性。在導彈結構上以鈑焊結構為主。現在機加件拼焊也不少為主。現在機加件拼焊也不少。 （2 2）可以按結構受力狀況最優化配置結構的厚度，以減輕結）可以按結構受力狀況最優化配置結構的厚度，以減輕結構的重量，節約金屬材料構的重量，節約金屬材料 大約比鉚接輕大約比鉚接輕15-20%15-20%，比鍛鑄件輕，比鍛鑄件輕20-30%20-30%，減輕結構重，減輕結構重量對航天產品意義重大。量對航天產品意義重大。（3 3）便于以大化小、以小拼大）便于以大化小、以小拼大 焊接結構便于以大化小、以小拼大，就像做衣服一樣，焊接結構便于以大化小、以小拼大，就像做衣服一樣，古人稱古人稱“金屬裁縫金屬裁縫”，方便靈活，幾

4、乎可以制任何大小和復，方便靈活，幾乎可以制任何大小和復雜的結構。大道海上巨無霸，幾十萬噸大油輪，小到集成電雜的結構。大道海上巨無霸，幾十萬噸大油輪，小到集成電路的芯片的微連接，都會用到焊接技術路的芯片的微連接，都會用到焊接技術 。（4 4）可以制成致密性較高的結構）可以制成致密性較高的結構 如彈上的儲箱、氣瓶等，均要求氣密性結構如彈上的儲箱、氣瓶等，均要求氣密性結構( (如環形氣瓶，如環形氣瓶，P P工作工作=320kg/cm2(32MPa)=320kg/cm2(32MPa)，P P爆爆=720kg/cm2(72MPa)=720kg/cm2(72MPa)。（5 5）可以簡化鍛鑄結構）可以簡化鍛

5、鑄結構 很多機架、機座、床身、曲軸、活塞桿等多為鑄鍛結構，很多機架、機座、床身、曲軸、活塞桿等多為鑄鍛結構，有的體積很大或形狀很復雜。由于設備和技術所限，很多情況有的體積很大或形狀很復雜。由于設備和技術所限，很多情況下難以整體鍛鑄而成，采用分開鍛鑄而后拼焊而成，使其結構下難以整體鍛鑄而成，采用分開鍛鑄而后拼焊而成，使其結構簡化。如我國第一臺萬噸水壓機的油缸和活塞桿就采用此法，簡化。如我國第一臺萬噸水壓機的油缸和活塞桿就采用此法，不然在當時工藝技術水平及設備條件下是生產不出來的。不然在當時工藝技術水平及設備條件下是生產不出來的。（6 6）可以生產出用其他工藝方法難以實現的結構）可以生產出用其他工

6、藝方法難以實現的結構 如上述儲箱、氣瓶等要求密封空腔結構，蜂窩夾層結構如上述儲箱、氣瓶等要求密封空腔結構，蜂窩夾層結構以及復合板結構以及復合板結構( (大面積復雜結構大面積復雜結構) )。（7 7）尚有很多不足）尚有很多不足 任何技術都不是萬能的，都有其局限性，主要有：任何技術都不是萬能的，都有其局限性，主要有： 1) 1) 焊接變形較大；焊接變形較大； 2) 2) 焊接殘余應力較大；焊接殘余應力較大； 3) 3) 接頭性能不均勻；接頭性能不均勻； 4) 4) 不是所有都能焊好；不是所有都能焊好； 5) 5) 極短的、復雜的冶金過程不可知和不可控極短的、復雜的冶金過程不可知和不可控的影響因素較

7、多，故質量問題較多。的影響因素較多，故質量問題較多。 因此，焊接方法在金屬結構上的應用還受到一因此，焊接方法在金屬結構上的應用還受到一定的限制。定的限制。二、焊接結構的工藝性二、焊接結構的工藝性 工藝：工藝：金屬結構從原材料到加工出具體產品，要經過一個金屬結構從原材料到加工出具體產品，要經過一個過程，在這個過程中使用各種加工手段，這就是工藝技術。過程，在這個過程中使用各種加工手段，這就是工藝技術。 工藝技術是連接設計、材料和產品之間的橋梁，是工藝技術是連接設計、材料和產品之間的橋梁，是各種設計思想和各種性能材料物化為產品的基礎。先進的設各種設計思想和各種性能材料物化為產品的基礎。先進的設計，只

8、有通過先進合理的工藝才能轉化為物質財富。計，只有通過先進合理的工藝才能轉化為物質財富。 結構的工藝性：結構的工藝性：結構的工藝性是所設計的產品所具有的結構的工藝性是所設計的產品所具有的“在一定產量和生產條件下，經綜合權衡后，能以盡可能低在一定產量和生產條件下，經綜合權衡后，能以盡可能低的成本和短的生產周期制造出來，并能符合必須的使用性能的成本和短的生產周期制造出來，并能符合必須的使用性能和質量和質量”的那些結構的特性。或者說，在結構制作時要考慮的那些結構的特性。或者說，在結構制作時要考慮的那些因素，使其在保證結構使用要求的情況下，既快又簡的那些因素，使其在保證結構使用要求的情況下，既快又簡單的

9、生產出來單的生產出來 。1.1.合理適當地選擇被焊件的結構材料合理適當地選擇被焊件的結構材料（1 1）首先應能滿足使用性和可靠性）首先應能滿足使用性和可靠性 導彈產品基本特點是要求使用的材料強度要高，重量導彈產品基本特點是要求使用的材料強度要高，重量要輕，即比強度要好。其他還有剛性要求和耐壓、耐溫、耐要輕，即比強度要好。其他還有剛性要求和耐壓、耐溫、耐腐等特殊要求，對于這些技術，設計人員一般都能充分考慮，腐等特殊要求，對于這些技術，設計人員一般都能充分考慮，但對于焊接結構的可靠性有時考慮不是很充分。但對于焊接結構的可靠性有時考慮不是很充分。 結構制作不僅要看能否方便生產出來，更要看能否在結構制

10、作不僅要看能否方便生產出來，更要看能否在使用過程中穩定可靠。從以往經驗來看，往往忽略下面一些使用過程中穩定可靠。從以往經驗來看，往往忽略下面一些情況：情況： 忽視接頭綜合性能，特別是韌性。忽視接頭綜合性能，特別是韌性。 忽視結構剛性，而造成失穩破壞。忽視結構剛性，而造成失穩破壞。 忽視應力集中，造成疲勞開裂和應力腐蝕開裂。忽視應力集中，造成疲勞開裂和應力腐蝕開裂。 （2 2）盡可能選擇可焊性好的材料）盡可能選擇可焊性好的材料 常見的情況，設計人員根據產品使用性能要求對結構的常見的情況，設計人員根據產品使用性能要求對結構的強度、耐溫、耐腐考慮較多，而對產品可焊性認識不足。強度、耐溫、耐腐考慮較多

11、，而對產品可焊性認識不足。 可焊性：在一定的焊接施工條件下，金屬得到質量優良可焊性：在一定的焊接施工條件下，金屬得到質量優良的焊接接頭的可能性。也就是常說的的焊接接頭的可能性。也就是常說的“好焊不好焊好焊不好焊”或是說或是說“是否容易出現裂紋和其他缺陷是否容易出現裂紋和其他缺陷”。這是指工藝可焊性，另。這是指工藝可焊性，另外還應有使用可焊性，主要指焊接接頭在使用中的可靠性。外還應有使用可焊性，主要指焊接接頭在使用中的可靠性。 u 碳鋼的焊接碳鋼的焊接1）低碳鋼低碳鋼的焊接的焊接低碳鋼含碳量不大于低碳鋼含碳量不大于0.25%，塑性好，一般沒有淬硬傾向，塑性好，一般沒有淬硬傾向，對焊接熱過程不敏感

12、，可焊性良好。焊這類鋼時，不需要采對焊接熱過程不敏感，可焊性良好。焊這類鋼時，不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需要進行熱處理（電渣取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需要進行熱處理（電渣焊除外）。焊除外）。2 2）中碳鋼中碳鋼的焊接的焊接中碳鋼含碳量在中碳鋼含碳量在0.25%0.25%0.6%0.6%之間，隨含碳量的增加，淬硬之間，隨含碳量的增加，淬硬傾向愈發明顯，可焊性逐漸變差。在實際生產當中，主要傾向愈發明顯，可焊性逐漸變差。在實際生產當中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件與鍛件。是焊接各種中碳鋼的鑄鋼件與鍛件。中碳鋼焊接時，中碳鋼焊接時，為保證焊后無裂紋和得到合格的力學性能，應為保證焊后

13、無裂紋和得到合格的力學性能，應采取的采取的措施措施：a.焊前預熱，減緩焊接接頭的冷卻速度，減少淬硬傾向和降低焊前預熱，減緩焊接接頭的冷卻速度，減少淬硬傾向和降低焊接應力；焊接應力；b.采用抗裂性較好的低氫焊條；采用抗裂性較好的低氫焊條；c.焊接時采用細焊條、小電流、開坡口、多層焊接等，以減少焊接時采用細焊條、小電流、開坡口、多層焊接等，以減少母材的熔化量，降低焊縫碳的質量分數，防止熱裂紋產生。母材的熔化量，降低焊縫碳的質量分數，防止熱裂紋產生。3）高碳鋼高碳鋼的焊接的焊接高碳鋼的質量分數大于高碳鋼的質量分數大于0.6%，特點和中碳鋼基本相同，但，特點和中碳鋼基本相同，但焊接性更差。焊接性更差。

14、低強度普通低合金結構鋼：低強度普通低合金結構鋼：高強度普通低合金結構鋼：高強度普通低合金結構鋼：s s390MPa390MPaC CE E0.4%420MPa420MPaC CE E0.4%0.4%0.5%0.5%焊接性良好。焊接性良好。焊接性較差。焊接性較差。15MnVN15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV 焊前焊前預熱預熱（150150250 250 ），焊后），焊后緩冷緩冷； 焊件開焊件開坡口坡口，且采用，且采用細焊條、小電流、多層焊細焊條、小電流、多層焊。 選用選用低氫低氫型焊條；型焊條； 焊后及時進行焊后及時進行消除應力熱處理消除應力熱處理、去

15、去氫處理氫處理 采用手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊采用手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊u低合金結構鋼的焊接低合金結構鋼的焊接問題問題晶間腐蝕晶間腐蝕熱裂紋熱裂紋常用焊接方法：常用焊接方法：手工電弧焊、氬弧焊和埋弧焊。手工電弧焊、氬弧焊和埋弧焊。措施：措施：嚴格控制焊縫金屬的嚴格控制焊縫金屬的含碳含碳質量質量采用含有采用含有TiTi、NbNb等元素的焊接材料和母材等元素的焊接材料和母材措施：措施：選用選用碳質量分數很低碳質量分數很低的母材和焊接材料的母材和焊接材料( (塑性好塑性好) )采用含適量采用含適量MoMo、SiSi等鐵素體形成元素的焊接材料等鐵素體形成元素的焊接材料焊接工藝：焊接工藝：采

16、用小電流、快速焊采用小電流、快速焊減少加熱范圍減少加熱范圍多層焊時，應等前面一層冷至多層焊時，應等前面一層冷至6060以下。以下。強制冷卻。穩定化處理。強制冷卻。穩定化處理。u奧氏體不銹鋼的焊接奧氏體不銹鋼的焊接u 鑄鐵的補焊鑄鐵的補焊補焊時的主要問題：熔合區易產生白口組織；易產生裂縫；易補焊時的主要問題：熔合區易產生白口組織；易產生裂縫；易產生氣孔。產生氣孔。針對鑄鐵的焊接缺陷進行焊接修補，一般采用焊條電弧焊、氣針對鑄鐵的焊接缺陷進行焊接修補，一般采用焊條電弧焊、氣焊來修補，按焊前是否預熱分為焊來修補，按焊前是否預熱分為熱焊和冷焊熱焊和冷焊兩類兩類.1 1）熱焊熱焊 熱焊法是焊前將工件整體或

17、局部預熱到熱焊法是焊前將工件整體或局部預熱到600600700700，焊后，焊后緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產生白口組織和裂縫，焊補緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產生白口組織和裂縫，焊補質量較好，焊后可以進行機械加工。但熱焊法成本較高，質量較好，焊后可以進行機械加工。但熱焊法成本較高，生產率低，焊工勞動條件差。一般用于焊補形狀復雜焊后生產率低，焊工勞動條件差。一般用于焊補形狀復雜焊后需要加工的重要鑄件，如床頭箱、汽缸體等。需要加工的重要鑄件，如床頭箱、汽缸體等。2 2）冷焊冷焊 焊補之前，工件不預熱或只進行焊補之前，工件不預熱或只進行400400以下低溫預熱的焊補以下低溫預熱的焊補方法通常稱為冷焊法

18、，主要依靠焊條來調整焊縫化學成分以方法通常稱為冷焊法，主要依靠焊條來調整焊縫化學成分以防止或減少白口組織和避免裂縫。防止或減少白口組織和避免裂縫。 冷焊法方便靈活生產率高、成本低、勞動條件好。但焊接處冷焊法方便靈活生產率高、成本低、勞動條件好。但焊接處切削加工性能較差。生產中多用于焊補要求不高的鑄件以及切削加工性能較差。生產中多用于焊補要求不高的鑄件以及怕高溫預熱引起變形的工件。怕高溫預熱引起變形的工件。 焊接時，應盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道（每段焊接時，應盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道（每段不大于不大于50mm50mm）并在焊后及時輕輕錘擊焊縫以松弛應力，防止）并在焊后及時輕

19、輕錘擊焊縫以松弛應力，防止焊后開裂。焊后開裂。u 有色合金的焊接有色合金的焊接1）銅和銅合金的焊接銅和銅合金的焊接銅和銅合金的焊接性較差，其原因如下：銅和銅合金的焊接性較差，其原因如下：a.難熔合難熔合b.容易產生焊接應力和變形容易產生焊接應力和變形c.易產生氣孔易產生氣孔d.易產生熱裂紋易產生熱裂紋e.接頭力學性能下降接頭力學性能下降銅和銅合金的焊接方法常用的有氬弧焊、氣焊、焊條電弧焊、銅和銅合金的焊接方法常用的有氬弧焊、氣焊、焊條電弧焊、釬焊等。其中氬弧焊接頭質量最好。釬焊等。其中氬弧焊接頭質量最好。2）鋁和鋁合金的焊接鋁和鋁合金的焊接鋁和鋁合金的焊接性較差，其原因如下：鋁和鋁合金的焊接性

20、較差，其原因如下：a.易氧化易氧化b.易產生氣孔易產生氣孔c.易焊穿易焊穿d.易產生熱裂紋易產生熱裂紋e.鋁的導熱系數大，故要求大功率或能量集中的熱源，厚度鋁的導熱系數大，故要求大功率或能量集中的熱源，厚度較大應預熱較大應預熱f.鋁和鋁合金在高溫時強度和塑性低，焊接時常因為不能支持鋁和鋁合金在高溫時強度和塑性低，焊接時常因為不能支持熔池的重量而使焊縫塌陷，因此常采用墊板。熔池的重量而使焊縫塌陷，因此常采用墊板。鋁和鋁合金的焊接方法常用的有氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬鋁和鋁合金的焊接方法常用的有氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊等。其中氬弧焊接頭質量較高。焊等。其中氬弧焊接頭質量較高。（3 3）盡可能選用同

21、種金屬材料）盡可能選用同種金屬材料 由于異種材料物理性能不同，在焊接時要產生復雜的由于異種材料物理性能不同，在焊接時要產生復雜的冶金過程，接頭不均勻性更嚴重，會產生較大的殘余內應冶金過程，接頭不均勻性更嚴重，會產生較大的殘余內應力，容易產生裂紋，有的也要采取特殊工藝措施和焊接方力，容易產生裂紋，有的也要采取特殊工藝措施和焊接方法，而對于鋼和鋁，根本不能焊接。法，而對于鋼和鋁，根本不能焊接。（4 4）盡可能選用成熟材料）盡可能選用成熟材料 在長期生產實踐中，一些材料已經很成熟的用于焊接在長期生產實踐中，一些材料已經很成熟的用于焊接結構，如結構鋼結構，如結構鋼30CrMnSiA30CrMnSiA、

22、鋁、鋁- -鎂合金鎂合金(5A06)(5A06)、鋁、鋁- -錳合金錳合金(3A21)(3A21)及鉻鎳奧氏體不銹鋼及鉻鎳奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)(1Cr18Ni9Ti)等材料，工藝成等材料，工藝成熟定性，質量穩定可靠，應盡量多采用。熟定性，質量穩定可靠，應盡量多采用。 （5 5） 盡量選用型材盡量選用型材 以減少焊縫，簡化工藝，減少變形，縮短生產周期。如以減少焊縫，簡化工藝，減少變形，縮短生產周期。如下面這些結構，在保證使用要求情況下，盡量選用其相應的下面這些結構，在保證使用要求情況下，盡量選用其相應的型材，較為合理。型材，較為合理。 2. 2. 選選擇擇合合適適的的焊焊接接方方

23、法法（1 1）根據材料的可焊性）根據材料的可焊性 這前面已經講過，總的原則：這前面已經講過，總的原則： 1) 1) 有些金屬材料各種焊接方法均可進行，如低碳鋼；有些金屬材料各種焊接方法均可進行，如低碳鋼； 2) 2) 在保證結構性能情況下，結構鋼盡量選用含碳量較在保證結構性能情況下，結構鋼盡量選用含碳量較低的材料，鋁合金盡量選用低的材料，鋁合金盡量選用5A065A06等鋁等鋁- -鎂合金，鈦合金盡鎂合金，鈦合金盡可能選用可能選用TA7TA7、TC4TC4、TC1TC1等；等； 3) 3) 有些金屬材料不是什么樣的焊接方法都可進行的，有些金屬材料不是什么樣的焊接方法都可進行的，如鋁合金適合氬弧焊

24、、氣焊、電弧焊，不能采用電渣焊；如鋁合金適合氬弧焊、氣焊、電弧焊，不能采用電渣焊； 4) 4) 有些焊接方法適用范圍很廣，如電子束焊，幾乎適有些焊接方法適用范圍很廣，如電子束焊，幾乎適合所用材料的焊接。合所用材料的焊接。（2 2）根據結構特點）根據結構特點 規則的較長的焊縫規則的較長的焊縫( (如筒形件的縱縫、筒形件的環如筒形件的縱縫、筒形件的環縫、球形件對接縫等縫、球形件對接縫等) )可選用自動焊可選用自動焊( (氣體保護焊、埋弧氣體保護焊、埋弧焊焊) )以提高質量的穩定性和生產效率，降低成本；以提高質量的穩定性和生產效率，降低成本； 一些非規則的短焊縫一些非規則的短焊縫( (如各種接頭、箱

25、型、桁架型如各種接頭、箱型、桁架型結構結構) )可以采用手工熔焊，靈活方便，適應性強；可以采用手工熔焊，靈活方便，適應性強； 一些板件夾層結構一些板件夾層結構( (如蜂窩夾層如蜂窩夾層) )和電氣結構則可和電氣結構則可以采用釬焊。以采用釬焊。（3 3）根據焊件接頭厚度）根據焊件接頭厚度 1) 1) 被焊件厚度在被焊件厚度在1mm1mm以下的黑色金屬適用于氣焊，大以下的黑色金屬適用于氣焊，大于于1mm1mm雖可焊接，但隨著厚度增加，效率越低，接頭質量雖可焊接，但隨著厚度增加，效率越低，接頭質量差，差，1mm1mm上下的有色金屬適用采用非熔化極氬弧焊上下的有色金屬適用采用非熔化極氬弧焊(TIG(T

26、IG焊焊) )； 2) 2) 薄件或超薄件可選薄件或超薄件可選TIGTIG焊、電阻焊或超聲波焊、激焊、電阻焊或超聲波焊、激光焊、微束等離子焊或電子束焊等；光焊、微束等離子焊或電子束焊等； 3) 6mm3) 6mm上下的中厚件，黑色金屬規則焊縫可選用埋弧上下的中厚件，黑色金屬規則焊縫可選用埋弧焊，有色金屬可選用氬弧焊焊，有色金屬可選用氬弧焊(MIG(MIG焊生產效率高與焊生產效率高與TIGTIG焊焊) ) 4) 4) 大厚度焊件可采用電子束焊，超大厚度可選用電渣大厚度焊件可采用電子束焊，超大厚度可選用電渣焊，焊縫質量要求高的可選用窄間隙焊等等。焊，焊縫質量要求高的可選用窄間隙焊等等。 注意：同一

27、條焊縫的截面厚度應保持一致，盡量避免注意：同一條焊縫的截面厚度應保持一致，盡量避免前后有變化。前后有變化。（4 4）根據結構受力狀況）根據結構受力狀況 焊接結構在導彈結構中處于受力部位焊接結構在導彈結構中處于受力部位( (受拉、受拉、彎、扭力彎、扭力) )，要選擇能保證較高焊縫質量的焊接方法，要選擇能保證較高焊縫質量的焊接方法如自動氬弧焊、埋弧焊、等離子焊或電子束焊，其次，如自動氬弧焊、埋弧焊、等離子焊或電子束焊，其次，手工電弧焊、手工氬弧焊。手工電弧焊、手工氬弧焊。 相反，非受力部位，則可采用手工電弧焊、手相反，非受力部位，則可采用手工電弧焊、手工氬弧焊、工氬弧焊、COCO2 2氣體保護焊，

28、電阻焊等。氣體保護焊，電阻焊等。(5) (5) 根據焊接方法的特點和效率根據焊接方法的特點和效率焊接方法焊接方法 熱影響區熱影響區焊接變形焊接變形焊縫質量焊縫質量生產生產效率效率生產生產成本成本應用情況應用情況氣焊氣焊大大大大不高不高低低低低用于薄板用于薄板電弧焊電弧焊較小較小較小較小較高較高較高較高較高較高簡便靈活普遍簡便靈活普遍氬弧焊氬弧焊更小更小更小更小高高高高高高軍品普遍軍品普遍電子束焊電子束焊很小很小很小很小高高高高高高特殊時用特殊時用接觸焊接觸焊小小小小穩定性較差穩定性較差高高較高較高用于薄件用于薄件(6) (6) 根據生產單位的生產條件根據生產單位的生產條件 有時選取焊接方法，但

29、承制廠、生產單位或工地不有時選取焊接方法，但承制廠、生產單位或工地不具備相應設備，此時在設計上應有一定靈活性，必要時具備相應設備，此時在設計上應有一定靈活性，必要時可作相應調整，如某型號貯箱，可作相應調整，如某型號貯箱，原設計外殼原設計外殼5mm5mm，封頭，封頭3mm3mm，采用接觸縫焊，由于原承制廠設備功率不夠，采用接觸縫焊，由于原承制廠設備功率不夠5+3mm5+3mm接頭焊接，就將原設計接頭焊接，就將原設計改成改成環結構，這樣可用原有熔環結構，這樣可用原有熔焊設備完成。焊設備完成。3.3.正確選擇合適的接頭形式正確選擇合適的接頭形式 用焊接方法連成的接頭叫焊接接頭，簡稱為接頭，它包用焊接

30、方法連成的接頭叫焊接接頭，簡稱為接頭，它包括焊縫、熔合區括焊縫、熔合區( (線線) )、熱影響區，見圖、熱影響區，見圖 ，可以明確的區分，可以明確的區分焊接接頭和焊縫。焊接接頭和焊縫。 （1）焊接接頭的基本類型有五種）焊接接頭的基本類型有五種對接接頭對接接頭 T形形(十字十字)接頭接頭搭接接頭搭接接頭端接頭端接頭角接接頭角接接頭 對焊縫來說，基本只有對焊縫和角焊縫，但可以構成各對焊縫來說，基本只有對焊縫和角焊縫，但可以構成各種接頭。種接頭。 對于熔化焊，五種接頭都可出現，而對接觸焊來說只有對于熔化焊，五種接頭都可出現，而對接觸焊來說只有兩種接頭，即搭接和對接兩種接頭，即搭接和對接( (對焊對焊

31、) )（2 2）接頭的選擇原則）接頭的選擇原則a. a. 首先根據結構受力狀況首先根據結構受力狀況 在所有焊接接頭中，以對接接頭最為理想，受力在所有焊接接頭中，以對接接頭最為理想，受力均勻，強度系數高。優良接頭可與母材等強度均勻，強度系數高。優良接頭可與母材等強度( (如如30CrMnSiA)30CrMnSiA)。 角焊縫應力分布復雜，對于受力部位盡量少采用。角焊縫應力分布復雜，對于受力部位盡量少采用。角焊縫中的角接頭、搭接接頭、丁字接頭角焊縫中的角接頭、搭接接頭、丁字接頭( (包括十字包括十字接頭接頭) )，由于角頂處應力集中系數較高，其動載強度，由于角頂處應力集中系數較高，其動載強度較低，

32、慎重選用。在角接頭中，要盡量選用外角接較低，慎重選用。在角接頭中，要盡量選用外角接( (如圖示如圖示) )好施焊，易焊透。好施焊，易焊透。 搭接接頭因被連接件不在同一平面內，受力時力線不搭接接頭因被連接件不在同一平面內，受力時力線不在同一直線上，故會產生附加彎矩在同一直線上，故會產生附加彎矩( (厚度越大，附加彎矩厚度越大，附加彎矩越大越大) )，承載能力變差，一般不用或少用。但是搭接接頭，承載能力變差，一般不用或少用。但是搭接接頭對裝配尺寸要求不高，在受力不大的平面連接中，還可選對裝配尺寸要求不高，在受力不大的平面連接中，還可選用。用。b. b. 根據結構特點根據結構特點 傳統導彈貯箱的外殼

33、和封頭多為薄壁件，其連接處受傳統導彈貯箱的外殼和封頭多為薄壁件，其連接處受力不大，但要求連接處密封，且焊接變形小，這種特點決力不大，但要求連接處密封，且焊接變形小，這種特點決定只能采取搭接形式的焊縫接頭，有的型號貯箱外殼較厚，定只能采取搭接形式的焊縫接頭，有的型號貯箱外殼較厚，受條件限制，這種特點的貯箱選用受條件限制，這種特點的貯箱選用環結構而成對接焊縫。環結構而成對接焊縫。 如：外殼兩半對接，其結構特點可選對接形式。如：外殼兩半對接，其結構特點可選對接形式。c. c. 接頭形式力求簡單，結構平滑連續，減少力線的轉接頭形式力求簡單，結構平滑連續，減少力線的轉折，以避免造成應力集中。折，以避免造

34、成應力集中。 對接接頭最好厚度相等，否則不僅會造成應力集中，對接接頭最好厚度相等，否則不僅會造成應力集中，而且兩邊熱量不等，容易產生缺陷而且兩邊熱量不等，容易產生缺陷( (未焊透或燒穿未焊透或燒穿) )，當，當厚度相差懸殊時，要將厚件設計成過渡形式，以保證對厚度相差懸殊時，要將厚件設計成過渡形式，以保證對接處等厚接處等厚( (如圖示如圖示) )。接頭兩側。接頭兩側12mm12mm15mm15mm范圍內盡量避范圍內盡量避免凸出的型面、孔、槽等，以利于施焊和檢測，并減少免凸出的型面、孔、槽等，以利于施焊和檢測，并減少應力集中。應力集中。4.4.合理布置焊縫合理布置焊縫 布置焊縫的原則：布置焊縫的原

35、則： 1) 1) 應盡可能將焊縫分散，避免集中交叉，以免接頭重復應盡可能將焊縫分散，避免集中交叉，以免接頭重復加熱，產生嚴重過熱，而使接頭性能下降，應力應變加大，加熱，產生嚴重過熱，而使接頭性能下降，應力應變加大，缺陷集中；缺陷集中； 2) 2) 焊縫盡量對稱分布，以減少變形；焊縫盡量對稱分布，以減少變形； 3) 3) 焊縫盡量靠近結構的中軸線，減少變形；焊縫盡量靠近結構的中軸線，減少變形； 4) 4) 焊縫盡量避開結構最大應力區和應力集中區，如壓力焊縫盡量避開結構最大應力區和應力集中區，如壓力容器的轉角處、界面急劇變化處、尖角處、大跨度梁的中心容器的轉角處、界面急劇變化處、尖角處、大跨度梁的

36、中心處等；處等； 5) 5) 主要焊縫連續焊，便于采用自動焊，以提高焊接質量，主要焊縫連續焊，便于采用自動焊，以提高焊接質量，次要焊縫可斷續焊以減小工作量和變形；次要焊縫可斷續焊以減小工作量和變形； 6) 6) 盡量避開已加工的表面盡量避開已加工的表面( (機加工、表面處理機加工、表面處理) )、以免破、以免破壞其加工精度或表面涂層；壞其加工精度或表面涂層； 7) 7) 要便于操作，盡量避免立焊、橫焊和仰焊要便于操作，盡量避免立焊、橫焊和仰焊 。(1) (1) 焊縫布置應盡量分散焊縫布置應盡量分散 兩條焊縫的間距大于三倍板厚，且不小于兩條焊縫的間距大于三倍板厚，且不小于100 mm100 mm

37、(2) (2) 焊縫的位置應盡可能對稱布置焊縫的位置應盡可能對稱布置(3) (3) 焊縫應盡量避開最大應力斷面和應力集中位置焊縫應盡量避開最大應力斷面和應力集中位置 對于受力較大、結構較復雜的焊接構件，在最大應力斷面對于受力較大、結構較復雜的焊接構件，在最大應力斷面和應力集中位置不應該布置焊縫。和應力集中位置不應該布置焊縫。壓力容器的封頭應有一直壁段：壓力容器的封頭應有一直壁段：焊縫避開應力集中的轉角位置。焊縫避開應力集中的轉角位置。直壁段不小于直壁段不小于25 mm25 mm。(4) (4) 焊縫應盡量避開機械加工表面。焊縫應盡量避開機械加工表面。 有些焊接結構是一些零件，需要進行機械加工，

38、其焊縫有些焊接結構是一些零件，需要進行機械加工，其焊縫位置的設計應盡可能距離已加工表面遠一些。位置的設計應盡可能距離已加工表面遠一些。(5) (5) 焊縫位置應便于焊接操作布置焊縫時，要考慮到有足夠焊縫位置應便于焊接操作布置焊縫時，要考慮到有足夠的操作空間。的操作空間。 埋弧焊結構要考慮接頭處在施焊中存放焊劑和熔池保持問題。埋弧焊結構要考慮接頭處在施焊中存放焊劑和熔池保持問題。點焊與縫焊應考慮電極伸入方便。點焊與縫焊應考慮電極伸入方便。5.5.要保證操作的可達性和接頭質量的可檢查性要保證操作的可達性和接頭質量的可檢查性 操作的可達性包括焊工操作和裝配操作，以便于觀察。操作的可達性包括焊工操作和

39、裝配操作，以便于觀察。 1) 1) 手工電弧焊有焊條運動空間；手工電弧焊有焊條運動空間； 2) 2) 手工氬弧焊有焊把和焊絲的運動空間；手工氬弧焊有焊把和焊絲的運動空間； 3) 3) 自動焊要有存放焊劑和裝卸工裝的空間；自動焊要有存放焊劑和裝卸工裝的空間； 4) 4) 點、滾焊等接觸焊應便于電極的進入和推出，不致點、滾焊等接觸焊應便于電極的進入和推出，不致于與焊件接觸而產生分流。于與焊件接觸而產生分流。 焊件焊后要進行質量檢查，故要充分考慮到裝配過程中焊件焊后要進行質量檢查，故要充分考慮到裝配過程中間及焊后的質量便于檢查。包括外部檢查間及焊后的質量便于檢查。包括外部檢查( (尺寸測量、焊縫表尺

40、寸測量、焊縫表面質量面質量) )及內部檢查及內部檢查( (射線探傷射線探傷) )的有效性和可實現性。如的有效性和可實現性。如6262貯貯箱的主焊縫箱的主焊縫X X射線檢查有三種情況，就是因為有的焊縫無法放射線檢查有三種情況，就是因為有的焊縫無法放置置X X射線底片，有的雖可放置，但造成成像失真。射線底片，有的雖可放置，但造成成像失真。6.6.辨正的處理好焊接變形與焊接應力的關系辨正的處理好焊接變形與焊接應力的關系 焊接時要產生應力和變形是不可避免的，但合理的焊接時要產生應力和變形是不可避免的，但合理的結構設計是可以減少應力和變形。焊接應與變形對結結構設計是可以減少應力和變形。焊接應與變形對結構

41、性能是有影響的：構性能是有影響的： 焊接變形：影響結構尺寸、外形和氣動性能，此外焊接變形：影響結構尺寸、外形和氣動性能，此外還影響結構承載能力；還影響結構承載能力； 焊接應力：影響接頭強度及結構的承載能力，容易焊接應力：影響接頭強度及結構的承載能力，容易引起應力腐蝕，還會影響結構尺寸的穩定性。引起應力腐蝕，還會影響結構尺寸的穩定性。 焊接應力與變形是同時出現的矛盾統一體，關鍵焊接應力與變形是同時出現的矛盾統一體，關鍵是如何合理地辨證處理。當焊接變形為主要矛盾時，是如何合理地辨證處理。當焊接變形為主要矛盾時，則以減少變形為主要目的。在焊縫分布、接頭形式選則以減少變形為主要目的。在焊縫分布、接頭形

42、式選擇、焊接方法選擇等方面均應有利于減少焊接變形，擇、焊接方法選擇等方面均應有利于減少焊接變形，在保證要求的情況下，不開坡口、開小坡口或坡口正在保證要求的情況下，不開坡口、開小坡口或坡口正面背面對稱分布；將復雜地結構分成幾個部件制造減面背面對稱分布；將復雜地結構分成幾個部件制造減少最后總裝時的焊縫數量；增加結構剛度和增大拘束少最后總裝時的焊縫數量；增加結構剛度和增大拘束度等，均可減少焊接變形。還應注意在設計時給焊后度等，均可減少焊接變形。還應注意在設計時給焊后矯形留出空間。相反，當焊接應力為主要矛盾時，其矯形留出空間。相反，當焊接應力為主要矛盾時，其在被焊材料選擇、焊縫布置、接頭形式選擇、焊接

43、方在被焊材料選擇、焊縫布置、接頭形式選擇、焊接方法選擇等均應以減少焊接應力和應力集中為目的。在法選擇等均應以減少焊接應力和應力集中為目的。在設計時減少接頭的剛度和構件的拘束度也有利于減少設計時減少接頭的剛度和構件的拘束度也有利于減少焊接應力。焊接應力。7.7.設計時應留有工藝補償設計時應留有工藝補償 結構的焊接，其變形不可避免，其他的加工造成的偏結構的焊接，其變形不可避免，其他的加工造成的偏差也難以避免。對于一些大型的、形狀復雜的、尺寸和形位差也難以避免。對于一些大型的、形狀復雜的、尺寸和形位公差要求嚴格的、焊后難以矯形的等這些焊接結構，在結構公差要求嚴格的、焊后難以矯形的等這些焊接結構，在結

44、構設計時，應在部分構件或分段邊緣處留有一定的加工余量，設計時，應在部分構件或分段邊緣處留有一定的加工余量，以補償因收縮、彎曲變形或其他加工誤差而造成尺寸精度和以補償因收縮、彎曲變形或其他加工誤差而造成尺寸精度和形狀位置的偏差，這個余量叫做工藝補償形狀位置的偏差，這個余量叫做工藝補償( (有的加不同厚度有的加不同厚度的調整墊片也屬于此的調整墊片也屬于此) )。這些留出的余量，最后用機加工或。這些留出的余量，最后用機加工或其他加墊調整的方法，對變形予以改變或消除。其他加墊調整的方法，對變形予以改變或消除。 8.8.技術要求力求合理技術要求力求合理(1)(1)接頭質量等級的確定接頭質量等級的確定 現

45、行用的焊接標準，焊接接頭等級一般分為三個等級，現行用的焊接標準，焊接接頭等級一般分為三個等級，各級標準有嚴格界定。要根據結構的實際需要合理選定焊縫等各級標準有嚴格界定。要根據結構的實際需要合理選定焊縫等級，不可以認為等級定的越高，就越保險。其實焊接接頭質量級，不可以認為等級定的越高，就越保險。其實焊接接頭質量是客觀存在的，不會因等級定高了，其質量就高。級別越高，是客觀存在的，不會因等級定高了，其質量就高。級別越高，制造越困難，周期長、成本高，造成浪費。建議設計人員多看制造越困難，周期長、成本高，造成浪費。建議設計人員多看看標準種的焊縫等級的界定，分析對照，合理選定。一定要避看標準種的焊縫等級的界定，分析對照，合理選定。一定要避免心中沒底就往高要求。在這方面設計人員與工藝人員常有矛免心中沒底就往高要求。在這方面設計人員與工藝人員常有矛盾。盾。(2) (2) 各種功能的量化各種功能的量化 產