焊件材料的選擇焊接方法的選擇焊接接頭工藝設計典型焊件的工藝設計第四節焊接結構工藝設計焊接材料的選擇焊接材料的選擇原則：盡量選用可焊性好的材料:w(C)＜0.25%的低碳鋼或w(CE)＜0.4%的低合金鋼。因這類鋼淬硬傾向小，塑性高，焊接工藝簡單。異種金屬焊接時焊縫應與低強度金屬等強度，而工藝應按高強度金屬設計。盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等型材，以簡化工藝過程。生產單件鋼結構件1．板厚在3～10mm,強度較低，且焊縫較短應選用手弧焊。2．板厚在10mm以上，焊縫為長直焊縫或環焊縫應選用埋弧焊。3．板厚小于3mm，焊縫較短應選用CO2焊。生產大批量鋼結構1．板厚小于3mm,無密封要求應選用電阻點焊，有密封要求應選用縫焊。2．板厚在3～10mm,焊縫為長直焊縫或環焊縫，應選用CO2自動焊。3．板厚大于10mm，焊縫為長直焊縫和環焊縫隙，應選用埋弧焊或電渣焊。生產不銹鋼、鋁合金和銅合金結構

1．板厚小于3mm,應選用脈沖氬弧焊和鎢極氬弧焊。2．板厚在3～10mm,焊縫為長直焊縫或環焊縫，應選用熔化極氬弧或等離子弧自動焊。

焊接方法的選擇應根據下列原則：1）焊接接頭使用性能及質量要符合結構技術要求。2）提高生產率，降低成本焊縫的布置1．焊縫應盡可能分散，如下圖。以便減小焊接熱影響區，防止粗大組織的出現。焊接接頭工藝設計2．焊縫的位置應盡可能對稱分布，如下圖，以抵消焊接變形。3．焊縫應盡可能避開最大應力和應力集中的位置，如下圖。以防止焊接應力與外加應力相互疊加，造成過大的應力和開裂。

4．應便于焊接操作，如下圖。焊縫位置應使焊條易到位，焊劑易保持，電極易安放。不合理合理4．應便于焊接操作，如下圖。焊縫位置應使焊條易到位，焊劑易保持，電極易安放。5焊縫應盡量避開機械加工表面

已加工表面受熱后，會破壞原有精度！不合理合理6應盡量減少焊縫的數量示例分析試分析如例圖5所示壓力容器焊縫設計的合理性，并加以改進。

示例圖5壓力容器焊縫設計

分析：焊縫在圓段與平直段連接處應為平直對接接頭，以防止應力集中的生產。筒身縱縫應分開，以防焊縫交叉。修改如示例圖6所示。示例圖6壓力容器焊縫設計的改進接頭型式應根據結構形狀、強度要求、工件厚度、焊后變形大小、焊條消耗量、坡口加工難易程度等各個方面因素綜合考慮決定。可查閱GB985—80-----《手工電弧焊焊接接頭的基本型式與尺寸》對各種接頭型式作出規定。焊接接頭設計包括焊接接頭形式設計和坡口形式設計焊接接頭設計1.焊接接頭形式設計常用的基本接頭形式有對接接頭、蓋板接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭、十字接頭和卷邊接頭等，如圖4-45所示。其選擇應根據結構的形狀和焊接生產工藝而定，要考慮易于保證焊接質量和盡量降低成本。對于釬焊，電阻焊的點焊和縫焊采用搭接；對焊采用對接；熔化焊可采用對接、搭接，角接和T形接對比選擇。壓力容器一般采用對接，桁架結構一般采用搭接。對于氣焊和鎢極氬弧焊可采用卷邊接頭。2.焊接接頭坡口形式設計

開坡口的目的是為了使接頭根部焊透，使焊縫成形美觀，通過控制坡口大小調節母材金屬和填充金屬的比例。加工方法有氣割、切削加工、碳弧氣刨等。坡口形式主要取決于板料厚度。1）對接接頭坡口形式設計。對接接頭的基本坡口形式有I形坡口、Y形坡口、雙Y形坡口、U形坡口、雙U形坡口等，如圖4-46所示。同樣板厚條件下：雙Y形坡口比V形坡口所需金屬少，焊接工時也少，焊接變形也小；U形坡口也比V形坡口省焊條，省工時，焊接變形也小。

2）角接接頭坡口形式設計。

角接接頭基本坡口形式有I形坡口、錯邊I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如圖4-47所示。3）T形接頭坡口形式設計。

T形接頭基本坡口形式有I形坡口、V形坡口等，如圖4-48所示。4）搭接接頭坡口形式設計，如圖所示。返回文檔圖4-45焊接接頭形式T形接頭十字接頭角接接頭卷邊接頭部分對接接頭型式返回文檔部分T型接頭和角接接頭型式返回文檔部分搭接接頭型式返回文檔

焊接參數選擇焊接時，為保證焊接質量而選定的諸物理量（如焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱，叫焊接參數。1）焊條直徑和焊接電流選擇。焊條直徑根據焊件厚度選擇。焊件較薄選較細焊條。焊接電流一般按I=（30～60）d選取。并根據焊件厚度、接頭形式、焊接位置、焊條種類，通過試焊調整。2）焊接速度。根據焊縫形式確定，不宜過快，也不宜過慢。3）弧長。焊接電弧的長度，一般采用短弧操作。例

圖3-50所示為低壓儲氣罐，壁厚為8mm，壓力為1.0MPa，常溫工作，壓縮空氣，大批量生產。1）結構分析。筒體由筒節、封頭焊合。整個結構由筒體再加四個法蘭管座焊合而成，如圖3-50所示。2）選擇母材材料。封頭需拉伸，筒節卷圓，故需較好塑性，再考慮焊接工藝及成本，故筒節、封頭、法蘭選用普通碳素結構鋼（Q235A），短管選用優質碳素結構鋼（10鋼）。

典型焊件的工藝設計

3）設計焊縫位置及焊接接頭、坡口形式。筒節縱焊縫與環焊縫采用對接I型坡口雙面焊，法蘭與短管采用不開坡口角焊縫；法蘭管座與筒體采用開坡口角焊縫。如圖3-50所示。4）選擇焊接方法和焊接材料。角焊縫采用手