模块一铸、锻、焊工艺及应用-焊接

1、14253概述手工电弧焊其他焊接方法常用金属资料的焊接焊接构造工艺设计模块一 铸、锻、焊工艺及运用.4.1 概述焊接是利用加热或加压或者加热和加压，使分别的两部分金属靠得足够近，原子相互分散，构成原子间的结合的衔接方法。在机械制造、建筑、车辆、石油化工、原子能、航空航天等部门得到广泛运用。焊接的特点：优点：1衔接性能好，密封性好，承压才干高 ；2省料，分量轻，本钱低；3加工装配工序简单，消费周期短 ；4易于实现机械化和自动化。 缺陷：1焊接构造是不可装配的，改换修缮不便 ；2焊接接头的组织和性能往往要变坏；3要产生焊接剩余应力和焊接变形； 4会产生焊接缺陷，如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等。.焊接

2、方法可分为： 1熔焊：利用部分加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化形状，构成熔池，然后冷却结晶，构成焊缝，将两部分金属衔接成为一个整体的工艺方法。 2压焊：在焊接过程中需求加压的一类焊接方法。3钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互分散实现衔接的一种焊接方法。焊接方法在工业中主要用于：1制造金属构造件。2制造机器零件和工具。3修复。4.1 概述.手工电弧焊是熔化焊中最根本的一种焊接方法。利用电弧作为热源，手工支配焊条进展焊接的方法。手工电弧焊的特点：1设备简单、操作灵敏；2可焊接多种金属资料；3室内、外焊接效果相近；4对焊工操作程度要求较高，消费率较低。4.2.

3、1 焊接电弧1. 电弧的引燃 焊接电弧是在焊条与工件之间产生的剧烈、耐久又稳定的气体放电景象。焊接引弧时，焊条和工件瞬间接触构成短路，强大的电流产生剧烈电阻热使接触点熔化甚至蒸发，当焊条提起时，在电场作用下，热的金属发射大量电子，电子碰撞气体使之电离，正、负离子和电子构成电弧。4.2 手工电弧焊.2. 焊接电弧的构造 电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成，如图4-1所示。1阴极区：电子发射区，热量约占36%，平均温度2400K；2阳极区：受电子轰击区域，热量约占43%，平均温度2600K；3弧柱区：阴、阳两极间区域，几乎等于电弧长度，热量21%，弧柱中心温度可达60008000K。4.2 手

4、工电弧焊图4-1 电弧的构造表示图.4.2.2 焊接接头1.焊缝构成过程熔焊焊缝的构成阅历了部分加热熔化，使分别工件的结合部位产生共同熔池，再经凝固结晶为一个整体的过程。2.焊接的冶金过程焊接的冶金过程如图4-2所示,母材、焊条受电弧高温作用熔化构成金属熔池，将进展熔化、氧化、复原、造渣、精炼及合金化等物理、化学过程。金属与氧的作用对焊接质量影响最大，氧与多种金属发生氧化反响：4.2 手工电弧焊图4-2 焊条电弧焊过程. 能溶解在液态金属中的氧化物如氧化亚铁，冷凝时因溶解度下降而析出，严重影响焊缝质量；而大部分金属氧化物如硅、锰化合物不溶于液态金属，可随渣浮出，净化熔池，提高焊缝质量。 氢易溶

5、入熔池，在焊缝中构成气孔，或聚集在焊缝缺陷处呵斥氢脆。 其次空气中的氮气在高温时大量溶于液体金属，冷却结晶时，氮溶解度下降；析出的氮在焊缝中构成气孔，部分还以针状氮化物Fe4N方式析出；焊缝中含氮量提高，使焊缝的强度和硬度添加，塑性和韧性猛烈下降。 4.2 手工电弧焊.4.2.3 焊条1. 焊条的组成和作用 焊条由焊芯和药皮组成。1焊芯：一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。焊芯采用焊接公用金属丝。如H08C等。2药皮：焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械维护作用；冶金处置作用。焊条药皮的组成物按其作用分为：稳弧剂、造气剂、

6、造渣剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂等。2. 焊条分类焊条的种类。按用途分为：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍和镍合金焊条、铜合铜合金焊条、铝和铝合金焊条等。 按药皮性质分为：酸性焊条酸性氧化物为主、碱性焊条碱性氧化物和萤石CaF2为主。4.2 手工电弧焊.3. 焊条型号与牌号焊条型号：国家规范中的焊条代号。如E4303，E表示焊条，43表示熔敷金属抗拉强度最小值kgf/mm2 ；03表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流及药皮类型为钛铁矿型 。焊条牌号：焊条行业一致的焊条代号，用一个大写汉语拼音字母和三个数字表示。如J422，J表示构造钢焊条；42表示焊缝

7、金属抗拉强度等级kgf/mm2 ；2表示药皮类型和电流种类。4.焊条的选用原那么1等强度原那么；2同成分原那么；3抗裂性要求；4抗气孔要求；5低本钱要求。4.2 手工电弧焊.4.2.4 焊接接头的金属组织与性能1.焊接工件温度的变化与分布在焊接加热和冷却过程中，焊接接头上某点的温度随时间变化的过程如图4-3所示。不同点，其热循环不同，即最高加热温度、加热速度和冷却速度均不同。对焊接质量起重要影响的参数有：最高加热温度、在过热温度11000C以上停留时间和冷却速度等。其特点是加热和冷却速度都很快。对易淬火钢，焊后发生空冷淬火，对其他资料，易产生焊接变形、应力及裂纹。 4.2 手工电弧焊图4-3

8、焊缝区各点温度变化表示图.2.焊接接头金属组织与性能的变化以低碳钢为例，阐明焊接过程呵斥金属组织和性能的变化。如图4-4所示。受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材组织或性能发生变化的区域，叫焊接热影响区。熔焊焊缝和母材的交界限叫熔合线。熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区，叫熔合区。焊接接头由焊缝区、熔合区和热影响区组成。4.2 手工电弧焊图4-4 低碳钢焊接热影响区组织变化.1.焊缝区 焊接热源向前移去后，熔池液体金属迅速冷却结晶，结晶从熔池底部未熔化的半个晶粒开场，垂直熔合线向熔池中心生长，呈柱状树枝晶，如图4-5所示；结晶过程中将在最后结晶部位产生成分偏析。同时焊缝组织是从液体金属

9、结晶的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。但由于熔池小，冷却快，化学成分控制严厉，碳、硫、磷都较低，并含有一定合金元素，故可使焊缝金属的力学性能不低于母材。2焊接热影响区1.熔合区 化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织，使强度下降，塑性、韧性极差，产生裂纹和脆性破坏，其性能是焊接接头中最差的。2过热区： 最高加热温度在Ac3以上100200的区域，晶粒粗大，甚至产生过热组织。塑性和韧性明显下降，是热影响区中力学性能最差的部位。4.2 手工电弧焊图4-5 焊缝的柱状树枝晶.3正火区：最高加热温度在Ac3至Ac3 以上100200的区域，焊后空冷得到晶粒较细小的正火

10、组织，力学性能较好。4部分相变区：最高加热温度在Ac1至Ac3的区域，只需部分组织发生相变，晶粒不均匀，性能较差。4.2.5焊接应力和变形 金属构件在焊接以后，总要发生变形和产生焊接应力，且二者是伴生的。1焊件在焊接过程中遭到部分加热和冷却是产生焊接应力和变形的主要缘由。2焊接变形的根本方式如表4-1所示。3焊接应力的防止及消除措施：1构造设计要防止焊缝密集交叉，焊缝截面和长度要尽能够小； 2采取合理的焊接顺序，使焊缝较自在的收缩，如图4-6所示；3焊缝仍处在较高温度时，锤击或辗压焊缝使金属伸长，减少剩余应力；4采用小线能量焊接，多层焊，减少剩余应力；5焊前预热可减少工件温差，减少剩余应力；6

11、焊后进展去应力退火，消除焊接剩余应力。 4.2 手工电弧焊.4.3.1 埋弧自动焊埋弧焊是电弧在焊剂层下熄灭进展焊接的方法，其电弧的引燃、焊条送进和电弧挪动都采用机械来完成。1.埋弧自动焊的焊接过程埋弧焊焊接过程如图4-7所示。2. 埋弧焊特点及运用优点：1焊接质量好；2消费率高；3节省焊接资料4易实现自动化，劳动条件好，强度低，操作简单。4.3 其他焊接方法.缺陷：1顺应性较差 ，焊前预备任务量大；2焊接电流强度大，不适于3mm以下薄板；3难以完成铝、钛等强氧化性金属及合金的焊接；4设备一次性投资较大。埋弧自动焊通常用于碳钢、低合金构造钢、不锈钢和耐热钢等中厚板构造的长直缝、直径大于300m

12、m环缝的平焊。此外，它还用于耐磨、耐腐蚀合金的堆焊、大型球墨铸铁曲轴以及镍合金、铜合金等资料的焊接。4.3.2气体维护电弧焊气体维护焊是用外加气体作为电弧介质并维护电弧区的熔滴和熔池及焊缝的电弧焊。常用维护气体有惰性气体氩气、氦气和混合气体和活性气体二氧化碳气两种，分别成为惰性气体维护焊和CO2焊。4.3 其他焊接方法.1. 氩弧焊 维护气体有氩气Ar和氦气He，或其混合气体，分别称为氩弧焊和氦弧焊及混合气体维护焊。 氩弧焊分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊，如图4-8所示。1钨极氩弧焊：电极资料可用纯钨或钨合金，普通采用铈钨极，其在焊接过程中不熔化，故需采用焊丝。焊接电流较小，适于薄板焊接。钨极氩

13、弧焊普通采用直流正接，以减少钨极烧损，但焊接铝、镁金属时，为去除氧化物而利用“阴极破碎可采用直流反接。2熔化极氩弧焊采用焊丝作为电极，可运用大电流，适于中厚板焊接。熔化极氩弧焊普通采用直流反接。氩弧焊适于焊接铝、镁、钛及其合金，稀有金属锆、钼，不锈钢，耐热钢，低合金钢等。 4.3 其他焊接方法2. CO2气体维护焊 CO2焊采用CO2为维护气体，其焊接过程如图4-9所示。 CO2在高温下会分解氧化金属，故不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢。同时需采用能脱氧和渗合金的特殊焊丝。 CO2焊可分为自动CO2焊和半自动CO2焊送丝自动，电弧挪动手工。其设备包括：主电路系统、控制系统、焊枪、供气系统、冷却

14、系统。.CO2焊的特点：1消费率高；电流大，易于自动化，无渣壳。2本钱低；无需涂料焊条和焊剂， CO2价廉；3焊缝质量较好；4采用气体维护，能全位置焊接，易于自动控制 ；5焊缝成形差，飞溅大 ；6不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢；7设备较复杂，运用和维修不便。 CO2焊适于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金构造钢。 4.3 其他焊接方法.4.3.3 气焊和气割1.气焊 气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。最常用的是氧-乙炔焊，氧-乙炔焰进展焊接。 气焊设备简单、操作灵敏方便、不需电源，但气焊火焰温度较低，且热量较分散，工件变形大，所以运用不如电弧焊广泛。4.3 其他焊接方法1气焊火焰的种类1

15、中性焰：最适宜气焊任务，如焊接低碳钢、中碳钢、低合金钢、紫铜、铝合金等。2碳化焰：通常用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金等。3氧化焰：除焊接黄铜之外，普通很少运用。.4.3 其他焊接方法2接头方式和焊接预备 气焊可以进展立、横、仰等各种空间位置的焊接。 其接头方式也有对接、搭接、角接和T型接头等。3焊丝和焊剂 在焊剂时，气焊的焊丝作为填充金属，与熔化的母材一同构成焊缝，因此对焊丝质量对焊件性能有很大的影响。 焊剂的作用是维护熔池金属，除去焊接过程中的氧化物，添加液态金属的流动性。.2.气割 气割是利用高温的金属在纯氧中熄灭而将工件分别的方法。符合以下条件的金属才干进展气割：1金属的燃点应低于本身的

16、熔点，否那么变为熔割，使切割质量降低，甚至不能切割。2金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。3金属的导热性不能太高，否那么使气割处的热量缺乏，呵斥气割困难。4金属在熄灭时所产生的大量热能应能维持气割的进展。碳素钢和合金构造钢具有很好的气割性能。4.3 其他焊接方法.4.3 其他焊接方法4.3.4.电渣焊 电渣焊是利用电流经过熔渣产生的熔渣电阻热加热熔化母材与电极填充金属的一种焊接方法。按电极外形可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊和熔管电渣焊。 丝极电渣焊过程如图4-10所示。焊接过程为先引弧，构成渣池，电弧过程变为电渣过程，熔化金属凝固成形。电渣焊的特点:1可一次焊成很厚的焊缝；2消费率

17、高，焊接资料耗费少，不需开坡口；3焊缝金属较纯真，渣池覆盖住熔池，维护良好，有利于气体和杂质浮出；4接头金属在高温下停留时间长，过热区大，接头金属组织粗大，焊后应进展正火处置。电渣焊主要用于厚壁压力容器和铸焊、锻焊、厚板拼焊等大型构件的制造，厚度应大于40mm的碳钢、合金钢和不锈钢等。.4.3 其他焊接方法4.3.5.等离子弧焊 1等离子弧的产生： 等离子弧是一种电离度很高的紧缩电弧，温度高，能量密度大，其发生安装如图4-11所示。在三个紧缩作用下构成等离子弧。a机械紧缩效应；b热紧缩效应；c电磁紧缩效应。温度可达24000K 50000K。2等离子切割。它利用能量密度高的高温高速的等离子流，

18、将切割金属部分熔化并随即吹除，构成整齐的切口。常用于切割不锈钢、铝、铜、钛、铸铁及钨、锆等难熔金属和非金属资料。2等离子弧焊接：需用等离子弧焊电源和等离子焊枪及填充金属。分为 大电流等离子弧焊。这种焊接又可分为穿孔型等离子弧焊和熔入型等离子弧焊。 微束等离子弧焊。其特点是： 有小孔效应，能较好实现单面焊双面自在成形； 微束等离子弧焊可焊接箔材和薄板。 能量集中，热影响区小，焊接质量好，消费率高。3等离子弧焊用于航空航天等军工和尖端工业技术的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接。.4.3 其他焊接方法4.3.6.压焊与钎焊1.压焊是指在加热或不加热形状下对组合焊件加压，使其产生

19、塑性变形，并经过再结晶和分散等作用，使两个分别外表的原子到达构成金属键而衔接的焊接方法。常用的有电阻焊和摩擦焊。1电阻焊是利用电流经过焊接接头的接触面及临近区域产生的电阻热，把焊件加热到塑性或部分熔化形状，再在电极压力作用下构成接头的一种焊接方法。电阻焊可分为点焊、缝焊、对焊。 1.点焊 点焊：是利用电流经过两圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并部分熔化，构成一个熔核其周围为塑性形状，然后在压力下熔核结晶，构成一个焊点的焊接方法。如图4-12所示。点焊的接头方式如图4-13所示，均为搭接接头，焊接前应清理。 点焊的主要焊接参数是电极压力、焊接电流和通电时间。压力过大、电流过小，会使

20、热量少，焊点强度下降；压力过小、电流大会使热量大而不稳定，易飞溅，烧穿。 点焊时会发生点焊分流景象，如图4-14所示，故焊点间距不宜过小。.4.3 其他焊接方法(2).缝焊 缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊类似，采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，构成一条有密封性的焊缝。焊接原理如图4-15所示。焊接接头方式如图4-16所示。焊接分流景象较严重，故同等条件下焊接电流较大，主要用于有密封性要求的薄板件。(3). 对焊 对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊。如图4-17所示。对焊的运用可见图4-18所示。1电阻对焊：先加预压，使两端面压紧

21、，再通电加热，使待焊处到达塑性温度后，再断电加压顶锻，产生一定塑性变形而焊合。适于截面简单、直径小于20mm和强度要求不高的杆件。2闪光对焊：两焊件不接触，先加电压，再挪动焊件使之接触，由于接触点少，其电流密度很大，接触点金属迅速到达熔化、蒸发、爆破，呈高温颗粒飞射出来，称为闪光；经多次闪光加热后，端面均匀到达半熔化形状，同时多次闪光把端面的氧化物也去除干净，于是断电加压顶锻，构成焊接接头。 对焊断面外形应相近，以保证断面均匀加热。 其焊接质量较高，常用于重要零件焊接。.4.3 其他焊接方法4. 电阻焊特点及运用1加热迅速，温度较低，焊接热影响区及变形小，易获得优质接头；2不需外加填充金属和焊

22、剂；3电阻对焊无弧光，噪声小，烟尘、有害气体少，劳动条件好；4焊件构造简单、分量轻、气密性好，易于获得外形复杂的零件；5易实现机械化、自动化，消费率高。6焊接接头质量不稳定；7焊机复杂，造价较高； 点焊适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金，厚度4mm以下的薄板冲压构造及钢筋的焊接。缝焊适于板厚3mm以下，焊缝规那么的密封构造的焊接。对焊主要用于制造封锁形零件，轧制资料接长、异种资料制造的焊接。.4.3 其他焊接方法(2)摩擦焊:是利用工件金属焊接外表相互摩擦产生的热量，将金属部分加热到塑性形状，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。 1). 摩擦焊的工艺过程 摩擦焊过程如图4-19所示，分为

23、延续驱动式和储能式。2). 摩擦焊接头方式 接头普通是等断面，也可为不等断面，但其中必需有一个为圆形。如图4-20所示。3). 摩擦焊的特点及运用a接头质量好且稳定；b消费率高、本钱低；c适用范围广；d消费条件好；e焊机所需功率小，省电。 摩擦焊用于圆形工件、棒料管子的对接。.4.3 其他焊接方法2.钎焊是采用比母材熔点低的金属资料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料潮湿母材，填充接头间隙并与母材相互分散实现衔接的焊接方法。钎焊按钎料熔点可分为软钎焊、硬钎焊。钎剂能除去氧化膜和油污等杂质，维护母材接触面和钎料不受氧化，并添加钎料潮湿性和毛细流动性。 1钎料1

24、. 易熔钎料 钎料熔点在4500C以下的钎焊；常用锡铅钎料，松香、氯化锌溶液作钎剂。其接头强度低，任务温度低，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接。2. 难熔钎料 钎料熔点在4500C以上的钎焊；常用铜基和银基钎料；硼砂、硼酸、氯化物、氟化物组成钎剂。接头强度较高，任务温度也高，用于机械零部件的焊接。 .4.3 其他焊接方法2钎焊方法1焊件去膜：常用的方法有钎剂去膜法和机械去膜法。2接头方式：钎焊的接头方式有板料搭接、套件镶接等，如图4-21所示。3加热方法：钎焊的加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热和烙铁加热。4. 钎焊特点及运用1采用低熔点的钎料作为填充金属，钎料

25、熔化，母材不熔化；2工件加热温度较低，接头组织、性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸准确；3可焊接异种金属，焊件厚度不受限制；4消费率高，可整体加热，一次焊成整个构造的全部焊缝，易于实现机械化自动化。5钎焊设备简单，消费投资费用少。钎焊主要用于焊接精细、微型、复杂、多焊缝、异种资料的焊件。.4.4 常用金属资料的焊接4.4.1碳钢的焊接1.低碳钢：焊接性能优良，可采用任何一种焊接方法。2.中碳钢：焊接性能中等，焊缝易产生热裂，热影响区易产生脆硬组织甚至冷裂。常采用手工电弧焊和气焊，须预热。3.高碳钢：焊接性能差，采用焊条电弧焊对其补焊，应预热。4.4.2低合金构造钢的焊接1.强度用钢

26、焊接常用方法有焊条电弧焊、埋弧焊和CO2焊等。2.公用钢焊接珠光体耐热钢常用焊条电弧焊时，要选用与母材成分相近的焊条，预热温度150400，焊后应及时机进展高温回火处置。低温钢含铅不需预热，焊条成分要与母材匹配。耐蚀钢不需预热或焊后热处置。.4.4 常用金属资料的焊接4.4.3 不锈钢的焊接奥氏体型不锈钢焊接性良好，焊接时普通不需求采取工艺措施，焊条、焊剂和焊丝的选用应保证与母材成分类型一样。铁素体不锈钢焊前预热温度应在150以下，并采用小电流、快速焊等工艺。马氏体不锈钢焊前预热温度200400，焊后要进展热处置。4.4.4 铸铁的焊补铸铁的焊接性能差。1焊接接头易产生白口和脆硬组织；2裂纹倾

27、向大；3焊缝中易产生气孔和夹渣。 铸铁不宜作焊接构造资料，只进展修复性补焊。常采用不预热焊法和热焊法两种。.4.4 常用金属资料的焊接4.4.5 非铁金属的焊接1.铝及铝合金的焊接焊接特点如下：1极易氧化，应去除氧化物，采用氩气维护；2容易构成气孔；3容易产生热裂纹；4易产生焊缝塌陷，须采用垫板。目前，氩弧焊是焊接铝合金最理想的熔焊方法。在氩弧焊条件下，纯铝、防锈铝合金、少部分铸造铝合金焊接性较好。2. 钛及钛合金1焊接时易吸收气体使接头变脆。2易产生裂纹。 常采用氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、点焊。.4.4 常用金属资料的焊接3.铜及铜合金的焊接焊接性能比低碳钢差，焊接的主要问题是：1导

28、热性好，热容量大，易产生焊不透景象；2线膨胀系数大，凝固收缩率大，焊接应力或变形大；3易生成氢气孔；4铜在高温易氧化，引起热裂纹；5铜合金中的合金元素易氧化和蒸发，降低焊缝力学性能，易产生热裂、气孔和夹渣。常采用氩弧焊、气焊和钎焊。焊前预热，焊后热处置。可采取如下措施：1严厉控制母材和填充金属的有害成分，可采用脱氧铜；2去除焊件、焊丝等外表上的油、锈和水分，减少氢的来源；3焊前预热，焊后再结晶退火。.4.5 焊接构造工艺设计 4.5.1 焊接构造消费工艺过程概述 焊接构造的主要消费工艺过程为： 备料装配焊接焊接变形矫正质量检验外表处置。1备料 包括型材选择，型材外形校正，按比例放样、画线，下料

29、切割，边缘加工，成形加工等。2装配 利用公用卡具或其他紧固件安装将加工好的零件或部件组装成一体，进展定位焊，预备焊接。3焊接 根据焊件材质、尺寸、运用性能要求、消费批量及现场设备情况选择焊接方法，确定焊接工艺参数，按合理顺序施焊。.4.5 焊接构造工艺设计 4.5.2 焊接构造工艺设计 1. 焊缝的布置 焊缝布置影响构造件的焊接质量和消费率，应思索以下原那么：1. 焊缝应尽量处于平焊位置2. 焊缝要布置在便于施焊的位置 如图4-22，如图4-23所示。 3. 焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形1尽量减少焊缝数量及长度，减少不用要的焊缝截面尺寸，如图4-24所示。2焊缝布置应防止密集或交叉，如图

30、4-25所示。3焊缝布置应尽量对称，如图4-26所示。4焊缝布置应尽量避开最大应力位置或应力集中位置，如图4-27所示。5焊缝布置应避开机械加工外表。如图4-28所示。.4.5 焊接构造工艺设计 2.焊接方法的选择 选择焊接方法时应根据以下原那么：1焊接接头运用性能及质量要符合构造技术要求。2提高消费率，降低本钱。3. 焊接接头设计 焊接接头设计包括焊接接头方式设计和坡口方式设计。1.焊接接头方式设计 常用的根本接头方式有对接接头、盖板接头、搭接接头、角接接头、T形接头、十字接头和卷边接头等，如图4-29所示。其选择应根据构造的外形和焊接消费工艺而定，要思索易于保证焊接质量和尽量降低本钱。 对

31、于钎焊，电阻焊的点焊和缝焊采用搭接；对焊采用对接；熔化焊可采用对接、搭接，角接和T形接对比选择。压力容器普通采用对接，桁架构造普通采用搭接。对于气焊和钨极氩弧焊可采用卷边接头。 .4.5 焊接构造工艺设计 2. 焊接接头坡口方式设计 开坡口的目的是为了使接头根部焊透，使焊缝成形美观，经过控制坡口大小调理母材金属和填充金属的比例。加工方法有气割、切削加工、碳弧气刨等。坡口方式主要取决于板料厚度。1对接接头坡口方式设计。 对接接头的根本坡口方式有I形坡口、Y形坡口、双Y形坡口、U形坡口、双U形坡口等，如图4-30所示。同样板厚条件下：双Y形坡口比V形坡口所需金属少，焊接工时也少，焊接变形也小；U形

32、坡口也比V形坡口省焊条，省工时，焊接变形也小。 2角接接头坡口方式设计。 角接接头根本坡口方式有I形坡口、错边I形坡口、Y形坡口、V形坡口等，如图4-31所示。3T形接头坡口方式设计。 T形接头根本坡口方式有I形坡口、V形坡口等，如图4-32所示。4对不同厚度的板材，接头两侧板厚截面应尽量一样或相近，如图4-33所示。.4.5 焊接构造工艺设计 4.5.3 焊接构造消费设计实例例题 图4-34所示为低压储气罐，壁厚为8mm，压力为1.0MPa，常温任务，紧缩空气，大批量消费。1构造分析：筒体由筒节、封头焊合。整个构造由筒体再加四个法兰管座焊合而成，如图4-34所示。2选择母材资料：封头需拉伸，

33、筒节卷圆，故需较好塑性，再思索焊接工艺及本钱，故筒节、封头、法兰选用普通碳素构造钢Q235A，短管选用优质碳素构造钢10钢。3设计焊缝位置及焊接接头、坡口方式： 筒节纵焊缝与环焊缝采用对接I型坡口双面焊，法兰与短管采用不开坡口角焊缝；法兰管座与筒体采用开坡口角焊缝。如图4-34所示。4选择焊接方法和焊接资料： 角焊缝采用手工电弧焊，选用构造钢焊条J422；选用弧焊变压器；对接焊缝采用埋弧焊，焊丝选用H08A，配合焊剂HJ431。5主要工艺流程如图4-35。.焊接变形 焊接变形根本方式图产 生 原 因 收缩变形 焊接后纵向(沿焊缝方向)和横向(垂直于焊接方向)收缩引起的角变形V形坡口对接焊后，由于焊缝截面外形上下不对称，焊缝收缩不均所致弯曲变形焊接T形梁时，由于焊缝布置不对称，焊缝纵向收缩引起的