第一章 焊接概述

钢结构焊接工艺

建筑工程技术学院主讲：刘娟

第一章焊接工艺概述§1–1

焊接的概念常用焊接方法分类焊缝符号§1–2§1–3在工业生产中钢结构采用的连接方法主要有可拆连接、不可拆连接两大类。可拆连接：螺栓、键、销钉等，它们通常不用于制造金属结构，而是用于零件的装配和定位工作中。3一、焊接及其在现代工业中的地位：

不可拆连接：铆接和焊接等，它们通常用于金属结构或零件的制造中。

铆接：应用较早，但它工序复杂、结构笨重、材料消耗也较大，因此，现代工业中已逐步被焊接所取代。（如剪刀、球鞋穿鞋带的孔，就是空心铆钉铆成的）焊接：易于保证焊接结构等强度的要求，相对来说工艺比较简单，加工成本也比较低廉。目前，几乎所有行业（如机械制造、石油化工、交通能源、冶金、电子、航空航天等）都离不开焊接技术。

4每一栋建筑都凝聚了建筑工人的智慧与汗水。每个城市的角落，似乎都有默默工作在一线的建筑工人万丈高楼平地起（1）在造船和海洋开发中：要求解决大面积拼板以及大型立体框架结构的自动焊及各种低合金高强度钢的焊接；（2）在石油化学工业的发展中：要求解决耐高温、低温以及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接；（3）在航空工业及空间开发中：要求解决大量铝、钛等轻合金结构的焊接；（4）在重型机械工业中：要求解决大截面构件的焊接；（5）在电子及精密仪表工业中：要求解决微型精密零件的焊接。焊接方法的发明年代及发明国家二、焊接方法的发明年代及发明国家目前存在的主要问题：(1)生产自动化程度低下，手工电弧焊方法在生产中仍然占据着相当大的份额；(2)焊接质量的可靠性还不十分令人满意，焊接生产过程的质量只能靠焊后无损检测、甚至破坏性的定时或定量抽查来加以检验三、焊接技术的问题和前景目前的研究工作重心是：(1)深入焊接过程动态特征研究；(2)研究焊接质量参数更直接的检测方法；(3)研究新的实时控制方法，以期实现更精确而有效的焊接过程；(4)继续改进机器人焊机的控制功能；(5)研究焊接CIMS系统；(6)针对各种具体的结构生产条件，设计研究专门的自动化焊接系统；(7)针对不断涌现的新材料、新结构，试验研究确定它们的焊接方法。

焊接—是通过加热或加压（或者两者并用），从而达到原子结合形成永久性连接的工艺过程称为焊接。四、焊接定义：其本质特点就是通过焊接使工件达到结合。焊接的概念

两材料原子之间不能产生结合和扩散的主要原因是材料的连接表面有氧化膜、水、和油等吸附层以及两材料原子之间尚未达到产生结合力的距离，对金属而言该距离（0.3-0.5nm）。但是，焊接时：（1）加压：可以破坏连接表面的氧化膜，产生塑性变形以增加接触面，使原子间达到产生结合力和扩散的条件；（2）加热：使接触面的氧化膜破坏，降低塑性变形阻力，增加原子振动能，促进再结晶、扩散、化学反应等过程。一般只需要加热达塑性状态或熔化状态。焊接本质焊接的概念五、焊接成型的特点：（1）节省材料，减轻重量，强度高。（2）焊接工艺过程比较简单，生产率高;（3）焊接质量高，连接性能好；（4）可化大为小、以小拼大；(简化复杂大型零件的制造过程）（5）适应性强。（不同厚度不同材料之间的焊接）

（6）劳动强度小，生产效率高，便于实现机械化、自动化。（1）焊接过程会导致钢结构产生残余应力、变形；（2）接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。从而降低结构的承载能力，缩短使用寿命，甚至造成脆断；（3）焊接结构不可拆卸，更换修理部分零件不方便。优点缺点？焊接的概念试验：焊接的概念焊接工艺研究内容焊接材料焊接方法焊接顺序焊接操作焊后处理焊接内容焊接的概念焊接的方法很多，按焊接过程的特点不同可分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。一、焊接方法分类：焊接的方法分类熔化焊接压力焊钎焊电弧焊气焊铝热焊电渣焊电子束焊激光焊熔化极非熔化极手工焊CO2焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等离子弧焊一、焊接方法分类：焊接的方法分类

熔焊：焊接过程中，只加热不加压，将焊件接头加热至熔化状态，然后冷却结晶成一体的方法。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。其中又分为熔化极和非熔化极。

压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法，称为压焊。

钎焊：是硬钎焊和软钎焊的总称。其主要特点是母材不熔化。二、熔焊接头类型：焊缝形式图1-1焊接接头的基本类型a)对接接头b)角接接头c)T形接头d)搭接接头

e)卷边接头图1-2焊接接头的组成a)对接接头b)角接接头1—焊缝2—熔合线

3—热影响区4—母材二、熔焊接头类型：焊缝形式按着焊缝位置可将焊缝分为：平焊、立焊、横焊、仰焊平对接焊平角接焊

图1-1平对接焊当焊件厚度小于6mm时，通常采用不开坡口的平对接焊。

图1-3立焊焊缝形式立焊的熔池处于垂直面上图1-2平角接焊的焊条角度平角接焊主要是指T形接头和搭接接头的焊接焊缝形式

图1-4横焊

图1-5仰焊焊缝形式图1-3典型焊缝形状及各部分名称a)坡口焊缝b)角焊缝典型焊缝形状及各部分名称焊接符号

指在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸等技术内容的符号。（一）、焊缝符号：

1.基本符号：表示焊缝横断面形状和特征的符号。

2.辅助符号：表示焊缝表面形状的符号。

3.补充符号：为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号一、焊接符号定义：二、焊接符号组成：（二）、指引线：由箭头线和基准线组成。（三）、焊缝尺寸符号：表示焊缝形状尺寸的符号。焊接符号——焊缝符号焊缝基本符号焊缝辅助符号补充符号焊接符号——焊缝符号名称示意图符号平面V形对接焊缝凸面X形对接焊缝凹面角焊缝平面封底V形焊缝思考：指引线：指引线采用细实线绘制，一般由带箭头的指引线（称为箭头线）和两条基准线（其中一条为实线，另一条为虚线，基准线一般与图纸标题栏的长边平行）必要时可以加上尾部（90°夹角的两条细实线），如下图所示：焊接符号——指引线箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，但是在标注单边V形、Y形、U形、J形坡口的焊缝时，箭头线必须指向带有坡口一侧的工件。必要时，允许箭头线弯折一次。基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧。标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。焊接符号——焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号焊接符号——金属焊接方法代号代号焊接方法代号焊接方法135MAG焊（CO2）111焊条电弧焊21点焊114药芯焊丝电弧焊141TIG焊12埋弧焊131MIG焊25电阻对焊23凸焊952烙铁软钎焊3气焊751激光焊2电阻焊155等离子弧MIG焊焊接方法代号图1-4CAXA电子图板的焊接符号标注在CAXA电子图板中的尺寸标注中提供了焊接符号的标注方法。选择尺寸标注中的焊接符号将弹出如下图所示的对话框。五、举例：表示：交错断续双面角焊缝焊脚高3，焊缝长50，

相邻焊缝间隔30，

现场施焊。（例1）（例2）表示：点焊焊点直径5，焊点数量10，焊点间隔30。焊接符号——举例表示：角焊缝焊高为3，