??????? 焊接接頭及坡口
??????? 焊接接頭種類
??????? 焊接接頭是由兩個(gè)或兩個(gè)以上焊件用焊接方法連接的，一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)總是由若干個(gè)焊接接頭組長(zhǎng)。焊接接頭按接頭的形式可分為五大類，即對(duì)接接頭、T形（十字）接頭、搭接接頭、角接接頭和端接接頭。
??????? 焊接接頭的基本形式如圖5-1所示。
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??????? 對(duì)接接頭從受力角度來(lái)看，受力狀況良好、應(yīng)力集中程度小、焊接材料消耗較少、焊接變形小，是比較理想的接頭形式，在所有焊接接頭中，應(yīng)用最為廣泛。為了保證焊縫質(zhì)量，厚板對(duì)接焊縫應(yīng)在接頭處開坡口，進(jìn)行坡口對(duì)接焊。
??????? T形（十字）接頭是把相互垂直的焊件，采用角焊縫連接起來(lái)的焊接接頭。它有焊透和不焊透兩種形式。
??????? 開坡口的T形（十字）接頭是否能焊透，要根據(jù)坡口形狀和尺寸而確定。從承受動(dòng)載的能力看，開坡口焊透的T形（十字）接頭，承受動(dòng)載的能力較強(qiáng)，其強(qiáng)度可按對(duì)接接頭計(jì)算。不焊透的T形（十字）接頭，承受力和力矩的能力有限，所以，只能應(yīng)用在不重要的焊接結(jié)構(gòu)中。
??????? 搭接接頭是把兩個(gè)焊件部分重疊在一起，用角焊縫、塞焊縫等連接起來(lái)的焊接接頭。搭接接頭的應(yīng)力分布置不均勻，疲勞強(qiáng)度較低，不是理想的接頭形式。但是，由于搭接接頭焊前準(zhǔn)備及裝配簡(jiǎn)單，所以在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用也較廣泛，但對(duì)于承受動(dòng)載的接頭不宜采用。
??????? 角接接頭是把兩個(gè)焊件的端面構(gòu)成大于30°、小于135°的夾角，而連接起來(lái)的焊接接頭。角焊縫多用于箱形結(jié)構(gòu)上，這種接頭承載能力差，大都用在不重要的焊接結(jié)構(gòu)中。
??????? 端接接頭是把兩個(gè)焊件重疊放置或兩焊件表面之間的夾角不大于30°而連接起來(lái)的焊接接頭。這種接頭用于密封構(gòu)件上，承載能力差，一般不用于重要的結(jié)構(gòu)。
??????? 坡口是根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件待焊部位加工并裝配成一定凡何形狀的溝槽。焊件開坡口主要是為了保證焊接接頭的質(zhì)量和便于施焊，使焊縫的根部焊透，同時(shí)還能調(diào)節(jié)母材與填充金屬的熔合比例。坡口的的很多，選用哪種坡口，主要是取決于焊接方法、焊接位置、焊件厚度、焊縫熔透要求以及經(jīng)濟(jì)合理性等因素。
??????? 常用的坡口形式有I形、V形、Y形、雙Y形和U形等。
??????? 在常用坡口形式中，當(dāng)板厚相同的時(shí)，雙面坡口比單面坡口、U形坡口比V形坡口焊接材料消耗小。隨板厚的增大，消耗比更為突出。但是，U形坡口較難加工，坡口加工費(fèi)用大，所以只用于重要的焊接結(jié)構(gòu)。
??????? 焊接坡口尺寸及其代表字母如圖5-4所示。
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??????? 焊要電弧焊基本過(guò)程
??????? 焊條電弧焊時(shí)，焊工操作的基本過(guò)程是：引弧、運(yùn)條、焊道的連接和焊道的收尾，現(xiàn)分別介紹如下。
??????? 引弧
??????? 焊條電弧焊時(shí)，引燃焊接電弧的過(guò)程，稱為引弧。常用的引弧方法有劃擦法引弧和直擊法引弧兩種。
??????? 焊條電弧焊開始前，先將焊條末端與焊件表面輕輕一碰，便迅速提起焊條，并保持一定的距離（2~4mm），電弧劃傷缺陷，又不受焊件表面大小及焊件形狀的限制；不足之處是引弧的成功率低，焊條與焊件往往要碰擊幾次，才能使電弧引燃和穩(wěn)定燃燒，這種方法初學(xué)者不容易掌握。
??????? 劃擦法引弧
??????? 將焊條末端對(duì)準(zhǔn)引弧處，然后將手腕扭動(dòng)一下，像劃火柴一樣，使焊條在引弧處輕微劃擦一下，劃動(dòng)的長(zhǎng)度一般為20mm左右。電弧引燃后，立即使弧長(zhǎng)保持為2~4mm。
??????? 這種引弧方法的優(yōu)點(diǎn)是電弧容易引燃，操作簡(jiǎn)單，引弧效率高。缺點(diǎn)是容易損傷焊件表面，有電弧劃傷痕跡，在焊接要求高的產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量少用。
??????? 以上兩種引弧方法，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，劃擦法容易引燃電弧。但是，如果操作不當(dāng)，容易使焊件表面被電弧劃傷，特別是在狹窄的工作環(huán)境或焊件表面不允許被電弧劃傷時(shí)，就應(yīng)采用擊法引弧。
??????? 對(duì)于被學(xué)直擊法引弧的焊工，在引弧時(shí)容易發(fā)生焊條藥皮大塊脫落、引烯的電弧又熄滅或焊條粘在焊件表面的現(xiàn)象。這是由于初學(xué)引弧時(shí)，手腕轉(zhuǎn)動(dòng)不熟練，沒有掌握好焊條離開焊件的時(shí)間和距離。如查焊條在直擊焊件后，離開焊件的速度太快，焊條提起太高，就不能引燃電弧或電弧燃燒一瞬間就熄滅。如果引弧動(dòng)作太慢，焊條提起太低，就有可能使焊條粘在焊件上，造成焊接回路短路。短路時(shí)間太長(zhǎng)，不僅不能引燃電弧，還會(huì)短路電流過(guò)大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而燒壞焊機(jī)。
??????? 焊條在引弧過(guò)程中粘在焊件表面時(shí)，可將焊條左右搖動(dòng)幾次，即可使焊條脫落，離開焊件表面。如果搖動(dòng)幾次焊條還不能使其脫離焊件，此時(shí)應(yīng)立即將焊鉗鉗口松開，使焊接回路斷開，待焊條冷卻降溫后再取下。
??????? 酸性焊條引弧時(shí)，可以使用直擊法引弧或劃擦法引??；堿性焊條引弧時(shí)，多采用劃擦法引弧。因直擊法引弧容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔。
??????? 不論采用哪一種引弧方法，均應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
??????? 1、引弧處應(yīng)無(wú)油污、鐵銹，以免影響導(dǎo)電和使熔池產(chǎn)生氧化物，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔和夾渣。
??????? 2、焊條與焊件接觸后，焊條提起的時(shí)間要適當(dāng)。太快，氣體電離差，難以形成穩(wěn)定的電弧；太慢，則焊條和焊件粘在一起造成短路。
??????? 3、引弧時(shí)，如果焊條不能脫離焊件，應(yīng)立即交焊鉗從焊條上取下來(lái)，等焊條冷卻后，用手取下焊條。重新引弧時(shí)，要注意夾好焊條。
??????? 起頭
??????? 焊道的起頭是開始焊接的階段。在一般情況下，這部分焊道要略高些，質(zhì)量也難以保證。這是因?yàn)楹讣春钢皽囟容^低，而引弧后，又不能迅速使工件溫度升高，所以起焊點(diǎn)的熔深較淺；對(duì)焊條來(lái)說(shuō)，在引弧后的2s內(nèi)，由于焊條藥皮未形成大量的保護(hù)氣體，最先熔化的熔滴幾乎是在無(wú)保護(hù)氣氛的情況下過(guò)渡到熔池中去的，這種保護(hù)不好的熔滴，有不少氣體，如果，這些熔滴在施焊中得不到二次熔化，其內(nèi)部氣體就會(huì)殘留在焊道中形成氣孔。
??????? 為了解決熔深太淺的問題，可在引弧后，先將電弧稍微接長(zhǎng)，使電弧對(duì)起頭處有一個(gè)預(yù)熱作用，然后適當(dāng)縮短電弧，進(jìn)行正式焊接。
??????? 焊道起頭，為了減少氣孔，可將前幾滴熔滴甩掉。操作中的方法是采用跳弧焊，即電弧有規(guī)律地短時(shí)離開熔池，把熔滴甩掉，但焊接電弧并未熄滅。另一種間接方法是采用引弧板，即在焊前裝焊一塊鋼板，從這塊板上開始引弧，焊后割掉。采用引弧板，不但保證了起頭處的焊接縫質(zhì)量，也能使焊接接頭的始端獲得合適尺寸的焊縫。
??????? 運(yùn)條與接頭
??????? 運(yùn)條的基本動(dòng)作
??????? 在正常焊接階段，焊條一般有三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)，即沿焊條中心線向熔池送進(jìn)，沿焊接方向移動(dòng)，橫向擺動(dòng)（在平敷焊時(shí)可不擺動(dòng)）。
??????? （1）沿焊條中心線向熔池送進(jìn)
??????? 既是為了向熔池填充金屬，也是為了在焊條熔化后，繼續(xù)保持一定的也弧長(zhǎng)度。因此，焊條的送進(jìn)速度應(yīng)與熔化速度相同。否則，會(huì)發(fā)生斷弧或焊條粘在焊件上的現(xiàn)象。電弧長(zhǎng)度通常為2~4mm，堿性焊條較酸性焊條的弧長(zhǎng)要短一些。
??????? （2）沿焊接方向移動(dòng)
??????? 目的是控制焊道成形。若焊條移動(dòng)速度太慢，則焊道會(huì)過(guò)高、過(guò)寬，外形不整齊；焊接薄板時(shí)甚至?xí)l(fā)生燒穿等缺陷。焊條沿焊接方向移動(dòng)的速度，由焊接電流、焊條直徑及接頭形式?jīng)Q定。
??????? （3）橫向擺動(dòng)
??????? 是為了對(duì)焊件輸入足夠的熱量以及排渣、排氣等，并獲得一定寬度的焊縫或焊道。其擺動(dòng)范圍根據(jù)焊件厚度、坡口形式、焊道層次和焊條直徑來(lái)決定。
??????? 上述三個(gè)基本動(dòng)作組成焊條有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，焊工可根據(jù)焊接位置、接頭形式、焊條直徑與性能、焊接電流大小以及技術(shù)熟練程度等靈活掌握。
??????? 焊道的接頭
??????? 在焊接操作時(shí)，由于受焊條長(zhǎng)度的限制或操作姿勢(shì)的變換，一根焊條往往不能焊完一條焊道。因此，就有了焊道接頭、連接的問題。焊道的接頭方式如圖6-4所示。
??????? 第一種接頭方式應(yīng)用最多，接頭的方法是在先焊焊道弧坑稍前處（約10mm）引弧。電弧長(zhǎng)度比正常焊接略微長(zhǎng)些（堿性焊條電弧不可增長(zhǎng)，否則會(huì)產(chǎn)生氣孔）。然后將電弧移到原弧坑的2/3處，填滿弧坑后，即向前進(jìn)入正常焊接，如圖6-5所示。如果電弧后移太多，則可能造成接頭過(guò)高；后移太少，將造成接頭脫節(jié)，產(chǎn)生弧坑未填滿缺陷。接頭時(shí)，更換焊條的動(dòng)作要快，因?yàn)樵谌鄣窝匚蠢鋮s時(shí)進(jìn)行接頭，不僅能保證質(zhì)量，而且焊道外表面成形美觀。
??????? 第二種方式，要求先焊焊道的起頭要略低些。接頭時(shí)，在先焊焊道的起頭處引弧，并稍微接長(zhǎng)電弧，將電弧引向先焊焊道的起頭處，并覆蓋它的端頭，待起頭處焊道焊平后再向先焊焊道相反的方向移動(dòng)，如圖6-6所示。
??????? 第三種接頭方式，最后焊焊道從接口的另一端引弧，焊到先焊焊道的結(jié)尾處，焊接速度略慢些，以填滿弧坑，然后以較快的焊接速度再向前焊一小段，然后熄弧，如圖6-7所示。
??????? 第四種接頭方式，最后焊的焊道結(jié)尾與先焊的焊道起頭相連接。要利用結(jié)尾時(shí)的高溫重復(fù)熔化先焊焊道的起頭處，將焊道焊平后迅速收弧。
??????? 焊道的收尾
??????? 這是指一條焊縫結(jié)束時(shí)如何收尾。如果無(wú)操作經(jīng)驗(yàn)的焊工，收尾時(shí)的動(dòng)作就是接斷電弧，這樣，在焊道上就會(huì)形成低于焊件表面的弧坑。過(guò)深的弧坑使收尾處強(qiáng)度減弱，并容易造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生弧坑裂紋。所以，收尾動(dòng)作不僅是熄弧，還要填滿弧坑。一般，正確的收尾動(dòng)作有以下幾種。
??????? （1）劃圈收尾法
??????? 焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，做圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑再接斷電弧，如圖6-8所示。此法適用于厚板的焊接，對(duì)于薄板則有燒穿的危險(xiǎn)。
??????? （2）反復(fù)斷弧收尾法
??????? 焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，在弧坑上需做數(shù)次反復(fù)熄弧、引弧，直至填滿弧坑為止，如圖6-9所示。此法適用于薄板的焊接，但堿性焊條不宜采用，因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生氣孔。
??????? （3）回焊收尾法
??????? 焊條移至焊道收尾處即停止，但不熄弧，此時(shí)適當(dāng)改變焊條角度，如圖6-10所示，焊條從位置1移到位置2，待填滿弧坑后再移到位置3，然后慢慢接斷電弧。堿性焊條宜用此法。