材料成型第四章

第四焊接概述：在概要阐述焊接技术特点和范畴的基础上，主要介绍工业中应用最为广泛的金属连接方法——电弧焊接。问题：金属连接方法有哪几类？◆借助于螺栓或铆钉的机械连接法；（Mechanicaljoining）◆粘接法（Adhesivebonding）；◆焊接法（Welding）。第四章焊接概述第四章焊接概述焊接——指通过加热或加压，使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合而连接成一体的加工方法。金属的焊接在现代工业中具有重要意义。桥梁建造钢桥结构从全部铆接，到以栓为主的栓焊结构，再到以焊为主的栓焊结构，进而向全焊结构发展。第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述★焊接分类：（1）熔化焊：将工件接头加热至熔化状态完成焊接的方法；需要填充金属。（2）压焊：指焊接过程中对工件施加压力（加热或不加热）完成焊接的方法。（3）钎焊：将比被焊金属（母材）熔点低的填充金属（钎料）熔化之后，填充工件接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接的焊接方法。★焊接特点：（1）节省材料，重量轻；比铆接可节省材料10%～20%。第四章焊接概述（2）成形方便，可生产出复杂的焊接结构；（3）焊接接头具有良好的机械性能，还具有良好的密封性；（4）能实现异类金属和非金属的连接。（5）焊接结构不可拆卸，修理和更换不方便；（6）易产生焊接应力、焊接变形和焊接缺陷。第四章焊接概述4.1.1焊接电弧指在电极与工件间的气体介质中发生的强烈、持久的气体放电现象。焊接电弧形成过程第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

（1）焊接电弧形成条件:正负电极间有一定电压；两电极间的气体介质处于电离状态。（2）焊接电弧特点：电压低、电流大、温度高、移动性好等（3）焊接电弧组成：第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

阴极区：发射电子，产生的热量较少，约占36%；温度约为2400K；阳极区：受高速电子撞击，产生的热量较多，约占43%，阳极区温度为2600K；弧柱区：产生的热量仅占21%，但弧柱中心区温度为6000～8000K。（4）工件的正接与反接用直流弧焊机焊接时，有两种接线方法：正接或反接

★焊接时，主要利用电弧的热能和机械能来达到连接金属之目的。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

工件接阴极，焊条接阳极，该接法适用于焊接有色金属及薄钢板，以免烧穿焊件。

正接：工件接阳板，焊条接阴极，此时电弧热量主要集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，适用于焊接较厚的工件。反接：第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

4.1.2焊接冶金过程及特点1焊接熔池：指熔化的填充金属与熔化的被焊金属混合而成的液态金属。焊接冶金过程是液态金属、熔渣和气体（N2、O2、H2）三者相互作用，金属再冶炼的过程。2焊接冶金特点：（1）冶金温度高，反应速度快---造成合金元素的氧化、烧损和蒸发；油、锈、水等分解产生的H进入熔池，造成“氢脆”。（2）熔池体积小，冷却速度快----造成化学成分不均匀；气体及氧化物来不及浮出，形成气孔、夹杂等。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

3焊接保护措施●对熔化金属进行机械保护，使之与空气隔开—气体保护、熔渣保护、气—渣联合保护；●对焊接熔池进行冶金处理—在焊接材料中加入脱氧剂、合金元素等。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

4.1.3焊接接头的组织和性能焊接接头由焊缝金属、熔合区、焊接热影响区组成。1焊缝金属的组织和性能由熔池冷凝后形成，在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶，形成柱状晶组织。

组织：晶粒粗大，组织不致密，成份偏析力学性能：不低于母材（合金化的作用）

2熔合区和热影响区的组织和性能焊接热影响区：指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域。熔合区：是焊缝与热影响区之间的过渡区，又称半熔化区。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

下面以低碳钢为例分析：(1)熔合区：温度处于液相线与固相线之间，焊接时液态金属与未熔化的母材共存。组织：组织不均匀，为铸态组织+粗大过热组织性能：强度下降，塑性很差；是力学性能最差的部位，裂纹的发源地。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

(2)热影响区①过热区温度：固相线与1100℃之间组织：粗大的过热组织性能：塑性和韧性下降，低于母材，该区易产生裂纹②正火区温度：1100℃至AC3线之间组织：均匀细小的铁素体和珠光体组织性能：力学性能最好的区域，优于母材第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

③部分相变区温度：AC3

至AC1线之间组织：细小的F+P+原始组织，晶粒大小不均匀性能：较差④再结晶区温度：450℃至AC1线之间组织：再结晶组织性能：变化不大，塑性提高焊前产生冷变形的金属才会发生再结晶第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

★在热影响区中，熔合区和过热区的性能最差，产生裂纹和局部破坏的倾向也最大。

★焊接热影响区的宽度越小，焊接接头的力学性能越好。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

中、高碳钢的焊接热影响区则由淬火区、部分淬火区等组成，且碳量愈多，淬硬倾向愈大，产生焊接裂缝的倾向愈大。3改善焊接接头组织和性能的措施1选择低碳、低S、P

的钢材作为母材；2合理的选用焊接规范，使热影响冷却速度适当；焊接规范：小直径焊条（或焊丝）、小电流、快速焊等，减小热影响区宽度

3焊前预热、焊后正火处理。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

焊接热影响区的宽度取决于焊接电流和焊接速度，即与焊接方法有密切的关系。常用熔化焊方法的热影响区宽度比较如下：电渣焊>CO2焊>氩弧焊和埋弧焊焊接方法过热区正火区部分相变区总宽电渣焊18~205.0~7.02.0~3.025~30手工电弧焊2.2~3.01.5~2.52.2~3.06.0~8.5CO2气保焊1.5~2.02.0~3.01.5~3.05.0~8.0钨极氩弧焊1.0~1.51.5~2.01.5~2.04.0~5.5埋弧自动焊0.8~1.20.5~1.70.7~1.02.3~4.0电子束焊~~~0.05~0.75常用熔化焊方法热影响区的平均尺寸

第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

4.1.4焊接应力、变形及裂纹1焊接应力和变形产生的原因根本原因：对焊件进行的不均匀加热和冷却

★焊接应力：焊接加热时远离焊缝区受拉应力“+”焊缝区受压应力“-”（因膨胀受阻）图中虚线所示为自由变形时的伸长量，但平板是整体，不能自由膨胀，在宽度方向整体伸长△L第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

冷却后焊缝受拉应力（因收缩受阻）远离焊缝区受压应力

冷却后，平板在宽度方向整体缩短△L′★焊接应力和焊接变形总是同时存在：母材塑性较好，结构刚度较小时，焊接变形较大而应力较小；反之，则应力较大而变形较小。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

焊接残余应力的分布：第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

2焊接变形基本形式：（1）收缩变形：工件整体尺寸减小，是由于焊缝区的纵向和横向收缩引起的收缩变形（2）角变形：即相连接的构件间的角度发生改变

角变形焊缝横截面形状不对称（或开V型坡口），焊缝区的横向收缩在焊件厚度上分布不均匀引起第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

（3）弯曲变形：焊件产生弯曲（4）扭曲变形：即焊件沿轴线方向发生扭转由于焊缝布置不对称引起。多焊缝及长焊缝结构的焊接顺序、焊接方向不合理所致。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

（5）波浪变形焊薄板时，因工件刚性差，焊接应力使薄板局部失稳所致。3减小焊接变形的措施1焊前预热；2选择合理的焊接顺序，使刚度建立较慢；(1)尽量使焊缝能自由收缩；应先焊错开的短焊缝，再焊直通的长焊缝第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

(2)采用分散对称焊工艺，长焊缝采用分段退焊或跳焊方法第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

3反变形法

焊前使构件产生与焊接残余变形方向相反的变形，使焊后变形相互抵消。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

强制预弯反变形4刚性固定法焊前将焊件刚性固定，对防止角变形和失稳变形较有效，但增大焊接应力，一般用于塑性好的材料。第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

4焊接变形的矫正方法机械矫正法火焰矫正法机械矫正法第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

5减小消除焊接应力的措施1）焊前预热2）焊后热处理——去应力退火3）锤击焊缝6焊接裂纹1）热裂纹：在焊缝冷却过程中，处于固相线附近的高温阶段产生，沿晶开裂，表面有氧化色。2）冷裂纹：在较低温度出现在焊接热影响区中。产生原因：①焊缝存在低熔点杂质偏析，形成液态间层；②存在焊接拉应力产生原因：①焊接接头存在淬硬组织，性能脆化；②扩散氢含量较高，使接头性能脆化；③存在较大的焊接拉应力第四章焊接§4.1金属熔化焊工艺基础

4.2常见熔化焊方法第四章焊接§4.2常见熔化焊方法4.2.1手工电弧焊●电弧焊是应用最为广泛的金属焊接方法第四章焊接§4.2常见熔化焊方法1焊接过程是利用焊条与工件间产生的电弧，使工件和焊条熔化而进行焊接的。焊条电弧焊焊接过程示意图第四章焊接§4.2常见熔化焊方法2电焊条1）焊条的组成与作用（1）组成：焊芯、药皮涂层（2）作用★焊芯：由金属丝制成，作为电极和填充金属；第四章焊接§4.2常见熔化焊方法焊芯是采用焊接专用纲丝制成，是经过特殊冶炼而成，该焊接专用钢丝称为焊丝。★药皮：保证电弧稳定燃烧；保护熔化金属；进行冶金处理，控制焊缝化学成分。焊丝的牌号：“H××元素符号×（A）”，其中H表示焊接用钢丝，××表示钢丝中平均含碳量的万分之几，元素符号表钢丝中的合金元素，×表示合金元素的百分含量。如：H08Mn2SiA表示含C为0.08%，含Mn为2%，含Si为1%的优质焊丝常有焊条药皮原料的种类、名称和作用如下表：第四章焊接§4.2常见熔化焊方法原料种类原料名称作用稳弧剂大理石，水玻璃改善引弧性能，提高电弧稳定性造气剂白云石、大理石生成气体，隔绝空气，保护焊接熔滴和熔池造渣剂大理石、萤石生成熔渣保护焊缝合金剂锰铁、硅铁、铬铁使焊缝金属获得必要的合金成分脱氧剂锰铁、硅铁、钛铁去除金属中的氧粘结剂钾水玻璃、钠水玻璃将药皮牢固的粘在焊条芯上。2）焊条分类第四章焊接§4.2常见熔化焊方法（1）按用途分可分为：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条、特殊用途焊条等。国标部标型号（按化学成分分类）牌号（按用途分类）国家标准号名称代号类别名称代号字母汉字GB5117-1985碳钢焊条E一结构钢焊条J结GB5118-1985低合金钢焊条E一结构钢焊条J结二钼和铬钼耐热钢焊条R热三低温钢焊条W温GB983-1985不锈钢焊条E四不锈钢焊条G铬A奥GB984-1985堆焊焊条ED五堆焊焊条D堆GB10044-1988铸铁焊条EZ六铸铁焊条Z铸七镍及镍合金焊条Ni镍GB3670-1983铜及铜合金焊条条Tcu八铜及铜合金焊条T铜GB3669-1983铝及铝合金焊条TAL九铝及铝合金焊条L铝十特殊用途焊条TS特第四章焊接§4.2常见熔化焊方法（2）根据熔渣性质不同，分为：酸性焊条：熔渣以酸性氧化物为主的焊条；碱性焊条：熔渣以碱性氧化物和萤石为主的焊条。★酸性焊条和碱性焊条性能对比：焊缝性能稳弧形工艺性能应用酸性焊条

力学性能差，抗裂性差好（因有机物多，易电离）良好（因对水、油污、锈不敏感）一般结构件的焊接，对机械性能要求不高碱性焊条力学性能好，

抗裂性好差（萤石中的氟阻止气体电离）较差（对水、油污、锈敏感，易出气孔）重要结构件的焊接第四章焊接§4.2常见熔化焊方法3）焊条的牌号和型号（1）焊条牌号：是焊条行业统一的代号★表示方法：大写拼音字母（汉字）+三位数字焊条的类型前两位代表焊缝金属的性能：强度、成分等；第三位代表药皮类型第四章焊接§4.2常见熔化焊方法如J422、R347等（2）焊条型号★表示方法：E+四位数字E表示焊条型号；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；后两位数字表示焊接电流种类及药皮类型；第三位数字表示焊接位置。

各种焊接位置第四章焊接§4.2常见熔化焊方法如：E5015：表示焊缝金属抗拉强度不低于500MPa；适于全位置焊接；药皮类型为低氢钠型。（1）保证焊缝性能与母材性能相同或相近——等强度原则；如低碳钢、低合金钢等4）焊条的选用原则遵循的原则：（2）按母材化学成分选用相应成分的焊条——等成分原则；如不锈钢、耐热钢等

第四章焊接§4.2常见熔化焊方法抗裂纹原则：焊接厚度大，形状复杂，承受动载荷的结构时，应选用抗裂性好的碱性焊条抗气孔原则：焊前清理困难，易产生气孔的焊接件，应选用酸性焊条。（3）考虑结构的使用条件和焊条的工艺性（4）低成本原则：在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、低成本、高效率的焊条。第四章焊接§4.2常见熔化焊方法4.2.2埋弧自动焊电弧埋在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，所用焊接材料为焊丝和焊剂。如图示：焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的焊件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区，焊接电源输出端分别接在导电嘴和焊件上。1焊接过程：第四章焊接§4.2常见熔化焊方法当焊丝和焊件之间引燃电弧3时，电弧热使焊件6、焊丝2和焊剂1熔化；熔化了的焊剂形成熔渣

5很好地隔离了空气与电弧和熔池4的接触，并使有碍操作的弧光不再辐射出来；8是熔化再凝固的渣壳，7为脱壳后的焊缝。第四章焊接§4.2常见熔化焊方法2特点：生产效率高：熔深大，焊接速度快；焊缝质量好劳动条件好主要适用于水平位置长直焊缝焊接4.2.3气体保护焊指利用外加气体作电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。气体保护焊的分类：第四章焊接§4.2常见熔化焊方法按电极材料的不同，可分为非熔化极（钨棒作电极）和熔化极（焊丝作电极）二种；保护气体通常有两种：惰性气体（Ar和N2）和活性气体（CO2）目前气体保护焊中应用较多的是氩弧焊和二氧化碳气体保护焊。1氩弧焊：以氩气作为保护气体的气体保护焊。按照电极材料不同，氩弧焊分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊第四章焊接§4.2常见熔化焊方法(1)钨极氩弧焊：采用高熔点的纯钨或钨的合金棒作电极的惰性气体保护焊。钨极氩弧焊焊接时，电极和电弧区及熔化金属都处在氩气保护之中，隔离了空气对熔化金属的有害作。能够焊接易氧化的有色金属及其合金、高温合金、钛和钼、铌、锆等难熔和活性金属。第四章焊接§4.2常见熔化焊方法（2）熔化极氩弧焊：以连续送进的金属焊丝作电极和填充金属的隋性气体保护焊。熔化极氩弧焊（3）

氩弧焊的特点：★机械保护效果好，焊接质量优良，焊缝成形美观，无渣壳。★电弧稳定，热影响区小，焊后变形小第四章焊接§4.2常见熔化焊方法★采用气体保护，明弧可见，便于操作，易实现全位置焊接，易于自动控制。2.CO2气体保护焊：利用CO2作为保护气体的一种熔化极电弧焊。

CO2在隔离空气保护焊接熔池和电弧方面效果良好，焊接成本只有埋弧焊和焊条手弧焊的40∼50%左右。第四章焊接§4.2常见熔化焊方法4.3压力焊和钎焊第四章焊接§4.3压力焊和钎焊4.3.1压力焊

1电阻焊：利用电流通过工件及其接触处所产生的电阻热，把焊件加热到塑性或熔化状态，并在电极压力作用下形成焊接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：是利用电流通过两圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核（其周围为塑性状态），然后在压力下熔核结晶，形成一个焊点的焊接方法。点焊示意图第四章焊接§4.3压力焊和钎焊点焊接头形式点焊的接头形式均为搭接接头，焊接前应清理。第四章焊接§4.3压力焊和钎焊点焊分流现象点焊时会发生点焊分流现象分流现象：焊完一个焊点后，焊下一个焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，使焊接处电流变小。点焊适用焊无气密性要求的薄板（0.05~6mm）结构，如汽车外壳等。第四章焊接§4.3压力焊和钎焊2）缝焊缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。电阻缝焊第四章焊接§4.3压力焊和钎焊焊接分流现象较严重，故同等条件下焊接电流较大，主要用于有密封性要求的3mm以下薄板件。缝焊接头形式搭接或对接接头第四章焊接§4.3压力焊和钎焊3）对焊：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。（1）电阻对焊：先加预压，使两端面压紧，再通电加热，使待焊处达到塑性温度后，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。电阻对焊示意图第四章焊接§4.3压力焊和钎焊闪光对焊示意图2）闪光对焊：两焊件不接触，先加电压，再移动焊件使之接触，由于接触点少，电流密度很大，接触点金属迅速达到熔化、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，端面均匀达到半熔化状态，于是断电加压顶锻，形成焊接接头。第四章焊接§4.3压力焊和钎焊

a）对焊工件

b)对焊管材

对焊应用举例由于多次闪光把端面的氧化物清除干净，其焊接质量较高，常用于重要零件焊接。第四章焊接§4.3压力焊和钎焊电阻焊的应用：

点焊适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金，厚度4mm以下的薄板冲压结构及钢筋的焊接。缝焊适于板厚3mm以下，焊缝规则的密封结构的焊接。

对焊主要用于截面小长度大的工件以及异种材料的焊接第四章焊接§4.3压力焊和钎焊4.3.2钎焊钎焊：利用熔点比母材低的填充金属（钎料），经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法。1.软钎焊钎料熔点在450℃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，工作温度低，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接。第四章焊接§4.3压力焊和钎焊2.硬钎焊钎料熔点在450℃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，工作温度也高，用于机械零部件的焊接。钎焊的接头形式有板料搭接、套接等，如下图：第四章焊接§4.3压力焊和钎焊4.4.1金属的焊接性材料的焊接性包括两个方面的内容：1焊接性概念：接合性能：在一定焊接工艺条件下，焊接接头产生焊接缺陷的敏感性。使用性能：在一定焊接工艺条件下，焊接接头在使用条件下安全运行的能力。指在在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。4.4常用金属材料的连接第四章焊接§4.4常用金属材料的连接2钢的焊接性评定方法——碳当量法把钢中合金元素的质量分数按其对焊接性的影响换算成碳的相当质量分数，它们的质量分数之和称为碳当量。★碳钢及低合金结构钢常用的碳当量公式有：★当WCE<0.4%时，钢的淬硬倾向较小，焊接性良好；★当WCE=0.4%～0.6%时，钢有一定的淬硬倾向，焊接性较差，需采用一定的预热、缓冷等工艺措施。★当WCE>0.6%时，钢的淬硬倾向大，焊接性很差，一般不用于生产焊接结构。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接4.4.2钢的焊接1碳素钢的焊接1)低碳钢的焊接（Wc<0.25%）碳含量低，塑性好，淬硬倾向低，焊接性最好，适用于各种焊接方法。注意：（1）低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，应预热；（2）重要结构焊接后要进行去应力退火。2)中碳钢的焊接（Wc为0.25%~0.6%）有一定淬硬倾向，焊接接头易产生淬硬组织和冷裂纹，焊接性较差，常用手工电弧焊。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接焊接工艺：焊前预热，焊后缓冷；选用抗裂性好的低氢焊条；焊缝有强度要求时，按“等强度”原则选择焊条；无强度要求时，选择强度级别低、塑性好的焊条。3)高碳钢的焊接（Wc>0.6%）淬硬倾向很大，焊接性很差,焊接工艺措施与中碳钢相似。多用于工模具的修补、组合。★应用：锻件、铸钢件的组合、补焊。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接2低合金钢的焊接1母材强度级别低（≤400MPa）碳含量、合金元素含量低，WCE<0.4%，焊接性良好，同低碳钢相似。2母材强度级别较高（≥450MPa）

WCE>0.4%，存在淬硬、焊裂倾向，焊接性较差，同中碳钢相似。★工艺措施：焊前预热、焊后缓冷、选择合适焊接工艺参数等。★焊条选择：按“等强度”原则，尽量选择抗裂性好的碱性焊条和焊剂。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接★焊接方法：手工电弧焊、埋弧自动焊等。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接4.4.3铸铁的焊补焊补指对有缺陷的铸铁件进行修复。（一）铸铁的焊接性焊接性很差，焊接时易出现白口组织、裂纹。★白口组织产生原因：Si、C等元素的大量烧损，冷却速度快，石墨来不及析出。★裂纹：常发生在焊缝和热影响区。原因：铸铁的抗拉强度低、塑性差，焊接应力大造成的。2铸铁的焊补工艺及方法工艺热焊法：将焊件预热到一定温度（650~700℃），焊后缓冷，用于重要零件；采用铸铁焊条。冷焊法：不预热或预热到400℃以下，应用广泛；可采用同质型焊条（焊条芯金属为铸铁型）或异质型焊条（焊条芯金属为非铸铁型，如纯镍铸铁焊条用于机床导轨面）。★焊接方法：手工电弧焊、气焊等。第四章焊接§4.4常用金属材料的连接4.5焊接的结构设计焊接结构设计包括：结构材料的选用，焊缝布置、焊接方法的选择，焊接接头设计、焊接参数的选择等。第四章焊接§4.5

焊接结构设计4.5.1焊接结构材料的选择选择原则：⑴尽量选用焊接性较好的材料。(在满足使用性能要求的前提下)如WC＜0.25%的碳钢，

WC＜0.2%的低合金钢等。⑵尽量采用廉价材料，以降低成本。⑶尽量选用轧制型材，以减少焊缝、焊接应力。第四章焊接§4.5

焊接结构设计4.5.2焊接方法的选择选择原则：在保证获得优质焊接接头的前提下，优先选择常用的方法。１．材料的焊接性，低碳钢可采用各种焊接方法。２．焊件的结构特点；如焊缝的长短、形状，焊件厚度等。３．生产批量：批量小：用设备投资少的方法，如气焊、电弧焊等；批量大：用高效焊接方法，如电阻焊、埋弧焊等。４．经济性，优先选用普通焊接方法。如气焊、电弧焊、电阻焊等。第四章焊接§4.5

焊接结构设计4.5.3焊缝布置原则：1便于施焊和检验，以保证焊缝质量手工电弧焊对操作空间的要求第四章焊接§4.5

焊接结构设计第四章焊接§4.5

焊接结构设计2应有利于减少焊接应力与变形（1）尽量减少焊缝数量——减少应力和变形；焊接结构应尽量选用板材、型材和管材，形状复杂的可采用冲压件和铸钢件。

第四章焊接§4.5

焊接结构设计（2）尽量分散布置焊缝，避免焊缝密集交叉，以防止接头组织和性能恶化；第四章焊接§4.5

焊接结构设计（3）焊缝尽量对称布置，以减少变形；（4）应使焊缝尽量避开工作应力较大和易产生应力集中的部位；第四章焊接§4.5

焊接结构设计第四章焊接§4.5

焊接结构设计（5）应尽量使焊缝避开或远离机加工面，以免影响焊件精度和表面质量

第四章焊接§4.5

焊接结构设计第四章焊接§4.5

焊接结构设计4.5.4焊接接头形式和坡口形式的选择1接头形式常用的接头形式有：对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头。第四章焊接§4.5

焊接结构设计★各种接头的特点：（1）对接接头：接头应力分布均匀，质量易保证，应用最广。（2）角接接头：承载能力较差，一般只起连接作用，但便于组装。（3）搭接接头：接头应力分布不均匀，承载能力低，应用不多。（4）T形接头：接头受力较均匀，应用较广。如船体、底座、立柱等的焊接。第四章焊接§4.5

焊接结构设计对厚