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1、焊接知识培训xxxxxx车厂车厂2018.10.42018.10.4焊接方法分类焊接方法分类金属焊接是指通过适当的手段，使两个分离的同种或异种金属物体产金属焊接是指通过适当的手段，使两个分离的同种或异种金属物体产生原子或分子间结合而成为一体的连接方法。生原子或分子间结合而成为一体的连接方法。焊接不仅可以连接各种钢材，而且还可以连接铝、镁、钛、铜等有色焊接不仅可以连接各种钢材，而且还可以连接铝、镁、钛、铜等有色金属及锆等特种金属及其合金，广泛应用于金属产品的加工制造中。金属及锆等特种金属及其合金，广泛应用于金属产品的加工制造中。焊接方法通常被划分为三大类：熔化焊、固相焊和钎焊。焊接方法通常被划分
2、为三大类：熔化焊、固相焊和钎焊。熔化焊熔化焊以焊以焊接过程中是否熔化和结晶为分类准则；接过程中是否熔化和结晶为分类准则；固相焊固相焊以是否固相结合、是否以是否固相结合、是否加压为分类准则；而加压为分类准则；而钎焊钎焊的分类则以钎料为划分的主要依据。的分类则以钎料为划分的主要依据。随着现代工业生产的需要和科学技术的发展，焊接工艺技术也在不断随着现代工业生产的需要和科学技术的发展，焊接工艺技术也在不断进步，出现了许多新型焊接设备、先进焊接工艺和电弧控制技术。进步，出现了许多新型焊接设备、先进焊接工艺和电弧控制技术。焊接的特点焊接的特点 节省金属材料。与铆接相比，可节省金属材料节省金属材料。与铆接相
3、比，可节省金属材料15152020。减轻了金。减轻了金属结构的自重。属结构的自重。 可制造双金属结构，能连接同类和不同类型的金属材料。可制造双金属结构，能连接同类和不同类型的金属材料。 能化大为小，以小拼大。把较小的零件用逐步装配焊接的方法制造形能化大为小，以小拼大。把较小的零件用逐步装配焊接的方法制造形状复杂的结构件。状复杂的结构件。 结构强度高，产品质量好。在多数情况下焊接接头都能达到甚至高于结构强度高，产品质量好。在多数情况下焊接接头都能达到甚至高于母材的强度，产品质量比铆接要好。母材的强度，产品质量比铆接要好。 焊缝处密封性能好。焊缝处密封性能好。 焊接后易产生焊接应力与变形，导致出现
4、裂纹。原因：受热不均匀。焊接后易产生焊接应力与变形，导致出现裂纹。原因：受热不均匀。 焊条电弧焊焊条电弧焊熔焊（熔化焊）是将待焊处的母材金熔焊（熔化焊）是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。熔焊属熔化以形成焊缝的焊接方法。熔焊在多数情况下同时还要向焊接部位加在多数情况下同时还要向焊接部位加入熔化状态的填充金属，待冷却凝固入熔化状态的填充金属，待冷却凝固后，两部分被焊金属即结合成不可分后，两部分被焊金属即结合成不可分离的整体。离的整体。【焊条电弧焊焊条电弧焊】是用手工操纵焊条进是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。是生产中应用行焊接的电弧焊方法。是生产中应用最多、最普遍的焊接方法。它是利
5、用最多、最普遍的焊接方法。它是利用焊条与焊件之间产生的电弧热，熔化焊条与焊件之间产生的电弧热，熔化焊件与焊条而进行焊接的。焊件与焊条而进行焊接的。 焊接电弧焊接电弧焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。阴极区指电弧紧靠负电极的区域，是发射电子的地方，阴极区产生的阴极区指电弧紧靠负电极的区域，是发射电子的地方，阴极区产生的热量占电弧总热量的热量占电弧总热量的3636左右，温度大约在左右，温度大约在2400K 2400K 左右。左右。阳极区指电弧紧靠正电极的区域，是接收电子的地方，产生的能量占阳极区指电弧紧靠正电极的区域，是接收电子的地方，产生的能
6、量占到电弧总热量的到电弧总热量的4343左右，温度大约在左右，温度大约在2600K 2600K 左右。左右。弧柱区是阴极区和阳极区之间的区域。弧柱区产生的热量占电弧总热弧柱区是阴极区和阳极区之间的区域。弧柱区产生的热量占电弧总热量的量的2121左右，但弧柱区中心温度最高，大约在左右，但弧柱区中心温度最高，大约在6000-8000K6000-8000K的范围内。的范围内。焊接电弧的极性及应用焊接电弧的极性及应用用直流弧焊电源焊接时，工件接正极，焊条接负极，称为用直流弧焊电源焊接时，工件接正极，焊条接负极，称为正接正接。适于焊接厚件。适于焊接厚件；（较好）；（较好）工件接负极，焊条接正极，称为工件
7、接负极，焊条接正极，称为反接反接。反接适于焊接薄件。反接适于焊接薄件。用交流弧焊电源焊接时，因阳极与阴极不断交替变化，故用交流弧焊电源焊接时，因阳极与阴极不断交替变化，故不存在正、反接问题。不存在正、反接问题。 碱性焊条（低氢，抗氧化好厚板重要结构）碱性焊条（低氢，抗氧化好厚板重要结构）/ /酸性焊条酸性焊条( (普通，应用最广普通，应用最广) )埋弧自动焊埋弧自动焊 【埋弧焊埋弧焊】是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧自动焊是埋是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧自动焊是埋弧焊的一种自动化焊接方法。在焊接过程中电弧被焊剂覆盖，用机械弧焊的一种自动化焊接方法。在焊接过程中电弧被焊剂覆盖
8、，用机械装置自动控制送丝和电弧移动。装置自动控制送丝和电弧移动。氩气保护电弧焊氩气保护电弧焊 是利用氩气作为电弧介质并保护焊接区的电弧焊。氩气是惰性气体，它可以保护电极和熔化金属不受空气的有害作用。在高温不和金属起化学反应，也不溶于金属，是一种较理想的保护气体。 氩气保护电弧焊氩气保护电弧焊按所用电极不同，氩弧焊分为熔化极按所用电极不同，氩弧焊分为熔化极 ( (焊丝焊丝) )和不熔化极和不熔化极( (钨极钨极) )两种，如图所两种，如图所示。熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝作为电极，与埋弧自动焊相似；不熔化示。熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝作为电极，与埋弧自动焊相似；不熔化极氩弧焊焊接时，电极不熔化
9、，只起导电和产生电弧作用。极氩弧焊焊接时，电极不熔化，只起导电和产生电弧作用。 氩弧焊的特点是焊缝金属纯净，成形美观，焊缝致密；焊接变形小；焊接电氩弧焊的特点是焊缝金属纯净，成形美观，焊缝致密；焊接变形小；焊接电弧稳定，飞溅少，表面无熔渣；明弧可见，便于操作；易于实现自动化。其弧稳定，飞溅少，表面无熔渣；明弧可见，便于操作；易于实现自动化。其缺点是设备和控制系统较复杂，氩气较贵，焊接成本较高。氩弧焊常用于不缺点是设备和控制系统较复杂，氩气较贵，焊接成本较高。氩弧焊常用于不锈钢、耐热钢和非铁金属的焊接。锈钢、耐热钢和非铁金属的焊接。COCO气体保护焊气体保护焊 COCO气体保护焊是利用气体保护焊
10、是利用 COCO作为保护气体的气体保护焊。它用焊丝作电极，作为保护气体的气体保护焊。它用焊丝作电极，靠焊丝与焊件之间产生的电弧热熔化焊件和焊丝，以自动或半自动方式靠焊丝与焊件之间产生的电弧热熔化焊件和焊丝，以自动或半自动方式进行焊接。进行焊接。 COCO气体保护焊气体保护焊 COCO 气体保护焊的特点是焊接热量集中，焊件变形小，质量较高；焊丝送进气体保护焊的特点是焊接热量集中，焊件变形小，质量较高；焊丝送进自动化，电流密度大，焊速快，生产率高；二氧化碳气体比较便宜，焊接成自动化，电流密度大，焊速快，生产率高；二氧化碳气体比较便宜，焊接成本仅是埋弧自动焊的本仅是埋弧自动焊的40%40%左右，成本
11、低；操作简便，适用范围广。左右，成本低；操作简便，适用范围广。COCO2 2 气体保护焊缺点是飞溅较大，烟雾较多，弧光较强，很难用交流电源焊气体保护焊缺点是飞溅较大，烟雾较多，弧光较强，很难用交流电源焊接，焊接设备比较复杂。接，焊接设备比较复杂。COCO气体保护焊主要用于焊接低碳钢和强度等级不高气体保护焊主要用于焊接低碳钢和强度等级不高的低合金结构钢。的低合金结构钢。电阻点焊工艺电阻点焊工艺 电阻点焊是将工件装配成搭接接头，电阻点焊是将工件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。方法。电阻点焊
12、时两工件接触面处电阻大，电阻点焊时两工件接触面处电阻大，发出的热量使该处温度急速升高，发出的热量使该处温度急速升高，将该处金属熔化形成熔核。断电后，将该处金属熔化形成熔核。断电后，继续保持或稍加大压力，使熔核在继续保持或稍加大压力，使熔核在压力下凝固，形成组织致密的焊点。压力下凝固，形成组织致密的焊点。气气 焊焊 【气焊气焊】是利用气体火焰作热源的焊接法，常用的是氧乙炔焊。乙炔与氧混是利用气体火焰作热源的焊接法，常用的是氧乙炔焊。乙炔与氧混合燃烧所形成的火焰为氧乙炔焰。按氧和乙炔混合合燃烧所形成的火焰为氧乙炔焰。按氧和乙炔混合 ( ( 容积容积 ) ) 比例不同火焰比例不同火焰分三种。分三种。
13、中性焰是氧气与乙炔混合比为中性焰是氧气与乙炔混合比为 1.11.2 1.11.2 时燃烧所形成的火焰。最高温度可时燃烧所形成的火焰。最高温度可达达3 150 3 150 ，适合于焊接低中碳钢、低合金钢、紫铜、铝及其合金等。，适合于焊接低中碳钢、低合金钢、紫铜、铝及其合金等。 氧化焰是氧气与乙炔混合比大于氧化焰是氧气与乙炔混合比大于 1.2 1.2 时燃烧所形成的火焰。最高温度可达时燃烧所形成的火焰。最高温度可达 3300 3300 ，适合于焊接黄铜、镀锌铁皮等。，适合于焊接黄铜、镀锌铁皮等。 碳化焰是氧气与乙炔混合比小于碳化焰是氧气与乙炔混合比小于 1.1 1.1 时燃烧所形成的火焰，适合于焊
14、接高时燃烧所形成的火焰，适合于焊接高碳钢、高速钢、铸铁及硬质合金等。碳钢、高速钢、铸铁及硬质合金等。 气焊的特点是所使用的设备简单、搬运方便、通用性强；火焰温度低，加热气焊的特点是所使用的设备简单、搬运方便、通用性强；火焰温度低，加热缓慢，加热面积大，焊件变形大；接头晶粒较粗，焊缝易产生气孔、夹渣的缓慢，加热面积大，焊件变形大；接头晶粒较粗，焊缝易产生气孔、夹渣的缺陷，综合力学性能较差缺陷，综合力学性能较差 ；难于实现机械化，生产率低；难于实现机械化，生产率低 。气焊通常只适用。气焊通常只适用于焊接厚度小于于焊接厚度小于 5mm 5mm 的薄板件、非铁金属及其合金和铸铁件的补焊，还可作的薄板件
15、、非铁金属及其合金和铸铁件的补焊，还可作为钎焊及钢件表面淬火的热源。为钎焊及钢件表面淬火的热源。焊接方法的选择焊接方法的选择 电弧焊在汽车焊接结构中的应用COCO2 2气体保护电弧焊气体保护电弧焊可用于车厢、后桥、车架、减振器阀杆、横梁、后可用于车厢、后桥、车架、减振器阀杆、横梁、后桥壳管、传动轴、液压缸等的焊接。桥壳管、传动轴、液压缸等的焊接。氩弧焊氩弧焊用于油底壳、铝合金零部件的焊接和补焊。用于油底壳、铝合金零部件的焊接和补焊。焊条电弧焊焊条电弧焊用于厚板零部件，如支架、备胎架、车架等的焊接。用于厚板零部件，如支架、备胎架、车架等的焊接。埋弧焊埋弧焊用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器
16、等的焊接。用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器等的焊接。氩气或混合气体（氩气氩气或混合气体（氩气+ +氧气或氧气或COCO2 2）保护焊）保护焊用于车身镀锌钢板的焊接。用于车身镀锌钢板的焊接。其他焊接方法在汽车焊接结构中的应用钎焊钎焊用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。摩擦焊摩擦焊用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工具等的焊用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工具等的焊接。接。激光焊接激光焊接用于不同厚度板材连接、车身焊接等。用于不同厚度板材连接、车身焊接等。激光切割激光切割用于车身底板、齿轮、零件下料和修边等。用于车身底板、齿轮、零件下料和修
17、边等。电子束焊电子束焊用于齿轮、后桥等的焊接用于齿轮、后桥等的焊接超声波焊超声波焊用于塑料件焊接。用于塑料件焊接。氧乙炔焊氧乙炔焊用于车身总成的补焊。用于车身总成的补焊。载货汽车焊接载货汽车焊接载货汽车以承载和运输物品为目的，所以要求汽车有高的载货汽车以承载和运输物品为目的，所以要求汽车有高的承载性能和安全性。承载性能和安全性。载货汽车上常用的焊接结构包括：点焊结构、弧焊结构、载货汽车上常用的焊接结构包括：点焊结构、弧焊结构、凸焊结构和螺栓焊结构等。凸焊结构和螺栓焊结构等。与轿车不同，载货汽车上使用最多的是弧焊结构。与轿车不同，载货汽车上使用最多的是弧焊结构。焊接性概念焊接性概念【焊接性焊接性
18、】是材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，是材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定工作要求的能力。包括两方面内容：一是工艺焊接性，即并满足预定工作要求的能力。包括两方面内容：一是工艺焊接性，即在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质，无缺陷的焊接接头的能力；在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质，无缺陷的焊接接头的能力；二是使用焊接性，即焊接接头或整体结构满足技术要求所规定的各种二是使用焊接性，即焊接接头或整体结构满足技术要求所规定的各种使用性能的程度。包括力学性能及耐热、耐蚀等特殊性能。使用性能的程度。包括力学性能及耐热、耐蚀等特殊性能。 金属焊接性与金属本身的材质和
19、焊接工艺条件有关。例如铝在气焊和金属焊接性与金属本身的材质和焊接工艺条件有关。例如铝在气焊和焊条电弧焊条件下，难以获得优质焊接接头，用氩弧焊却能达到较高焊条电弧焊条件下，难以获得优质焊接接头，用氩弧焊却能达到较高的技术要求。因此，又可以说铝的焊接性能良好。的技术要求。因此，又可以说铝的焊接性能良好。钢焊接性的评定钢焊接性的评定 【碳当量碳当量】 钢的焊接性很大一部分取决于碳的含量。把钢中合金元素钢的焊接性很大一部分取决于碳的含量。把钢中合金元素 ( ( 包包括碳括碳 ) ) 的含量按其作用换算成碳的相当含量称碳当量，碳当量常用来评定碳的含量按其作用换算成碳的相当含量称碳当量，碳当量常用来评定碳
20、钢和低合金结构钢的焊接性。国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为：钢和低合金结构钢的焊接性。国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为： 在计算碳当量时，各元素的质量分数都取成分范围的上限。经验证明，碳当在计算碳当量时，各元素的质量分数都取成分范围的上限。经验证明，碳当量越高，裂纹倾向就越大，焊接性越差。当量越高，裂纹倾向就越大，焊接性越差。当 0.4 0.6 0.6 时，钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，焊接时需要时，钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，焊接时需要较高的预热温度和严格的工艺措施。较高的预热温度和严格的工艺措施。常用金属材料的焊接 低碳钢的焊接：低碳钢的焊接：低碳钢的碳当量小，塑性好，一般没
21、有淬硬与冷裂倾低碳钢的碳当量小，塑性好，一般没有淬硬与冷裂倾向，焊接性优良。向，焊接性优良。 中、高碳钢的焊接：中、高碳钢的焊接：中碳钢的含碳量较高，当中碳钢的含碳量较高，当 0.4 0.4 时，焊接接时，焊接接头易产生淬硬组织和冷裂纹倾向，焊缝金属热裂倾向较大。高碳钢焊头易产生淬硬组织和冷裂纹倾向，焊缝金属热裂倾向较大。高碳钢焊接性更差。一般不作为焊接结构用材料，只限于修补工作。接性更差。一般不作为焊接结构用材料，只限于修补工作。 低合金高强度结构钢的焊接：低合金高强度结构钢的焊接：低合金高强度结构钢由于化学成分不同，低合金高强度结构钢由于化学成分不同，焊接性也不同。当焊接性也不同。当 0.
22、4 0.4 0.4 时，焊接性较差，采用焊条电弧时，焊接性较差，采用焊条电弧焊或埋弧自动焊进行焊接。焊或埋弧自动焊进行焊接。 奥氏体不锈钢的焊接：奥氏体不锈钢的焊接：在所用的不锈钢材料中，奥氏体不锈钢应用最在所用的不锈钢材料中，奥氏体不锈钢应用最广。奥氏体不锈钢焊接性良好，适用于焊条电弧焊、氩弧焊和埋弧自广。奥氏体不锈钢焊接性良好，适用于焊条电弧焊、氩弧焊和埋弧自动焊。动焊。 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 铸铁的焊补：铸铁的焊补：铸铁焊接性差，容易出现白口组织、裂纹、气孔等焊接铸铁焊接性差，容易出现白口组织、裂纹、气孔等焊接缺陷。焊接只用来修补铸铁件缺陷和修理局部损坏的零件。补焊铸铁缺
23、陷。焊接只用来修补铸铁件缺陷和修理局部损坏的零件。补焊铸铁的常用方法是气焊和焊条电弧焊。的常用方法是气焊和焊条电弧焊。 铝及其合金的焊接性：铝及其合金的焊接性：铝及铝合金的焊接较为困难，焊接铝及铝合金，铝及铝合金的焊接较为困难，焊接铝及铝合金，目前以氩弧焊较为理想。目前以氩弧焊较为理想。 铜及其合金的焊接性：铜及其合金的焊接性：铜及铜合金焊接性能较差，目前，采用氩弧焊铜及铜合金焊接性能较差，目前，采用氩弧焊是焊接铜及铜合金最为理想的方法，也可采用气焊和焊条电弧焊等。是焊接铜及铜合金最为理想的方法，也可采用气焊和焊条电弧焊等。 弧焊接头形式弧焊接头形式常用接头形式有对接、搭接、角接和形等，如图所
24、示。对接接头的应常用接头形式有对接、搭接、角接和形等，如图所示。对接接头的应力集中相对较小，能承受较大载荷，焊接结构中常用；搭接接头应力分力集中相对较小，能承受较大载荷，焊接结构中常用；搭接接头应力分布不均，承载能力低，适用于被焊结构狭小处及密封的焊接结构；角接布不均，承载能力低，适用于被焊结构狭小处及密封的焊接结构；角接接头承载能力不高，一般用在不重要的结构件中；形接头整个接头承接头承载能力不高，一般用在不重要的结构件中；形接头整个接头承受载荷，承载能力强，生产中应用也很普遍。受载荷，承载能力强，生产中应用也很普遍。 焊接坡口焊接坡口根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形
25、状的沟槽，根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽，称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。常见对接称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。常见对接接头的坡口形式有接头的坡口形式有 I I 形坡口、形坡口、 V V 形坡口、形坡口、 X X 形坡口、形坡口、 U U 形坡口等四种。形坡口等四种。焊接坡口焊接坡口焊条电弧焊板厚在焊条电弧焊板厚在 6 6 毫米以下对接时，一般可不开坡口直接焊成。毫米以下对接时，一般可不开坡口直接焊成。板厚较大时，接头处根据工件厚度应开各种坡口。在板厚相等的情况板厚较大时，接头处根据工件厚度应开各种坡
26、口。在板厚相等的情况下，下， V V形坡口形状简单，加工方便；形坡口形状简单，加工方便；X X形坡口比形坡口比V V形坡口需要的填充金属少，生产率高，并且焊后角变形小，形坡口需要的填充金属少，生产率高，并且焊后角变形小，但是但是X X形坡口需要双面焊。形坡口需要双面焊。U U形坡口根部较宽，容易焊透，也比形坡口根部较宽，容易焊透，也比V V形坡口焊条消耗量少，省工时，形坡口焊条消耗量少，省工时，焊接变形也较小。但是焊接变形也较小。但是U U形坡口形状复杂，加工较困难，一般只在重形坡口形状复杂，加工较困难，一般只在重要的厚板结构中采用。要的厚板结构中采用。 不同厚度钢板对接允许厚度差不同厚度钢板
27、对接允许厚度差焊接接头处钢板厚度最好相等，这样焊接时受热均匀，容易保证焊接质量。焊接接头处钢板厚度最好相等，这样焊接时受热均匀，容易保证焊接质量。不同厚度金属对焊时，如果两板厚度差不超过下表规定，则接头的基本形式不同厚度金属对焊时，如果两板厚度差不超过下表规定，则接头的基本形式和尺寸应按厚板选取，如厚度超过表中规定值，则应在较厚的板上加工出单和尺寸应按厚板选取，如厚度超过表中规定值，则应在较厚的板上加工出单面或双面削薄。面或双面削薄。焊缝的空间位置焊缝的空间位置 焊接时，按焊缝在空间位置的不同可分为平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊接时，按焊缝在空间位置的不同可分为平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊操作方
28、便，劳动条件好，生产效率高，焊缝质量易于保证。因此，一焊操作方便，劳动条件好，生产效率高，焊缝质量易于保证。因此，一般应尽可能将工件放在平焊位置进行施焊。立焊时熔滴易向下流淌，成般应尽可能将工件放在平焊位置进行施焊。立焊时熔滴易向下流淌，成形较困难，不易操作。横焊时熔滴易偏向焊缝的下边，产生熔化不良，形较困难，不易操作。横焊时熔滴易偏向焊缝的下边，产生熔化不良，焊瘤，未焊透等缺陷。仰焊时熔滴最易下滴，焊缝成形困难，操作更难。焊瘤，未焊透等缺陷。仰焊时熔滴最易下滴，焊缝成形困难，操作更难。 焊接接头工作应力分布焊接接头工作应力分布应力集中系数应力集中系数对接接头的工作应力分布对接接头的工作应力分
29、布丁字（十字）接头的工作应力分布丁字（十字）接头的工作应力分布搭接接头的工作应力分布搭接接头的工作应力分布正面角焊缝的工作应力分布正面角焊缝的工作应力分布侧面角焊缝的工作应力分布侧面角焊缝的工作应力分布联合角焊缝的工作应力分布联合角焊缝的工作应力分布应力集中系数焊接接头的最大应力与平均应力之比，用应力集中系数表示：焊接接头的最大应力与平均应力之比，用应力集中系数表示：焊接接头中产生应力集中的原因：焊接接头中产生应力集中的原因：焊缝中的工艺缺陷，如气孔、夹渣、裂纹和未焊透等，其中裂纹和未焊焊缝中的工艺缺陷，如气孔、夹渣、裂纹和未焊透等，其中裂纹和未焊透引起的应力集中严重。透引起的应力集中严重。不
30、合理的焊缝外形。不合理的焊缝外形。设计不合理的焊接接头，如断面的突变、加盖板的对接接头等，会造成设计不合理的焊接接头，如断面的突变、加盖板的对接接头等，会造成严重的应力集中。严重的应力集中。焊缝布置不合理。焊缝布置不合理。对接接头工作应力分布（1）对接接头常用于板材加工和零部件加对接接头常用于板材加工和零部件加工。工。通常焊缝略高于母材板面（加强高或通常焊缝略高于母材板面（加强高或余高），或进行变板厚板材加工。余高），或进行变板厚板材加工。由于加强高等造成了构件表面不光滑，由于加强高等造成了构件表面不光滑，在焊缝与母材的过渡处将引起应力集在焊缝与母材的过渡处将引起应力集中。中。KT的大小，与加
31、强高和焊缝向母材的过的大小，与加强高和焊缝向母材的过渡有关，加强高越大，过渡半径越小，渡有关，加强高越大，过渡半径越小，则应力集中系数则应力集中系数KT 增加。增加。t1t2l对接接头工作应力分布（2）由加强高带来的应力集中对动载结构由加强高带来的应力集中对动载结构的疲劳强度是不利的，因此要求越小的疲劳强度是不利的，因此要求越小越好。越好。对重要的动载构件，有时采用削平加对重要的动载构件，有时采用削平加强高或增大圆弧的措施来降低应力集强高或增大圆弧的措施来降低应力集中，以提高接头的疲劳强度。中，以提高接头的疲劳强度。对接接头外形的变化与其他接头相比对接接头外形的变化与其他接头相比是不大的，因此
32、它的应力集中较小，是不大的，因此它的应力集中较小，而且易于降低和消除。而且易于降低和消除。总之，对接接头是最好的接头形式，总之，对接接头是最好的接头形式，不但静载可靠，而且疲劳强度也高。不但静载可靠，而且疲劳强度也高。t1t2l丁字（十字）接头工作应力分布（1）丁字（十字）接头焊缝向母材过丁字（十字）接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不线扭曲很大，造成应力分布极不均匀，在角焊缝的根部和过渡处均匀，在角焊缝的根部和过渡处都有很大的应力集中。都有很大的应力集中。未开坡口丁字（十字）接头正面未开坡口丁字（十字）接头正面焊缝，由于整个厚度
33、没有焊透，焊缝，由于整个厚度没有焊透，焊缝根部应力集中很大，在焊趾焊缝根部应力集中很大，在焊趾断面断面B-B上的应力分布也是不均匀上的应力分布也是不均匀的。的。B点的应力集中系数值随角焊缝的点的应力集中系数值随角焊缝的形状而变，随形状而变，随角的增大而减小，角的增大而减小，也随焊角尺寸的增大而减小。也随焊角尺寸的增大而减小。tKBBAAFFFF焊趾焊趾根部根部丁字（十字）接头工作应力分布（2）开坡口未焊透的丁字（十字）接开坡口未焊透的丁字（十字）接头的应力集中大大降低。头的应力集中大大降低。保证焊透是降低丁字（十字）接保证焊透是降低丁字（十字）接头应力集中的重要措施之一。头应力集中的重要措施之
34、一。对重要的丁字（十字）接头必须对重要的丁字（十字）接头必须开坡口或采用深熔法进行焊接。开坡口或采用深熔法进行焊接。丁字（十字）接头当其焊缝不承丁字（十字）接头当其焊缝不承受工作应力时，在角焊缝根部的受工作应力时，在角焊缝根部的A点处和焊趾点处和焊趾B点处亦有应力集中。点处亦有应力集中。tKBBAAFFFF丁字（十字）接头工作应力分布（3）工作焊缝的应力集中大于联系焊缝工作焊缝的应力集中大于联系焊缝的应力集中。的应力集中。丁字接头由于偏心的影响，丁字接头由于偏心的影响，A和和B点点的应力集中系数都比十字接头的低。的应力集中系数都比十字接头的低。丁字（十字）接头应尽量避免在其丁字（十字）接头应尽
35、量避免在其板厚方向承受高拉应力，因轧制板板厚方向承受高拉应力，因轧制板材常有夹层缺陷，尤其厚板更易出材常有夹层缺陷，尤其厚板更易出现层状撕裂，应将工作焊缝转化为现层状撕裂，应将工作焊缝转化为联系焊缝。联系焊缝。如果两个方向都受拉力，则应采用如果两个方向都受拉力，则应采用圆形、方形或特殊形状的轧制、锻圆形、方形或特殊形状的轧制、锻制插入件。制插入件。tKBBAAFFFF搭接接头工作应力分布搭接接头使构件形状发生较大变化，应力集中比对接接头的情况复杂搭接接头使构件形状发生较大变化，应力集中比对接接头的情况复杂得多。得多。根据搭接角焊缝受力的方向，可以分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜根据搭接角焊缝受力
36、的方向，可以分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。向角焊缝。l1l2l1l3l4l5FF正面角焊缝正面角焊缝斜向角焊缝斜向角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝正面角焊缝的工作应力分布（1）在正面角焊缝的搭接接头中，应力分布很不均匀，在角焊缝的根部和焊在正面角焊缝的搭接接头中，应力分布很不均匀，在角焊缝的根部和焊趾都有较大的应力集中，其数值与许多因素有关。如减小角焊缝斜边和趾都有较大的应力集中，其数值与许多因素有关。如减小角焊缝斜边和水平边的夹角和增大熔深焊透根部，可降低应力集中系数。水平边的夹角和增大熔深焊透根部，可降低应力集中系数。由于搭接接头的正面角焊缝与作用力偏心，所以承受拉力时，接头上产由于搭
37、接接头的正面角焊缝与作用力偏心，所以承受拉力时，接头上产生附加弯曲应力。为了减少弯曲应力，两条正面角焊缝之间的间距应不生附加弯曲应力。为了减少弯曲应力，两条正面角焊缝之间的间距应不小于板厚的四倍。即小于板厚的四倍。即FFFF”ltlt两种不同受力情况的正面搭接接头两种不同受力情况的正面搭接接头焊趾根部根部正面角焊缝的工作应力分布（2）由两道正面角焊缝构成的焊接接头中，每道焊缝所担负的力不一定相等，由两道正面角焊缝构成的焊接接头中，每道焊缝所担负的力不一定相等，它与焊件厚度、搭接长度和受力情况有关。它与焊件厚度、搭接长度和受力情况有关。左图中，若焊件厚度和焊缝尺寸相等，则每道焊缝所受之力也相等。
38、左图中，若焊件厚度和焊缝尺寸相等，则每道焊缝所受之力也相等。右图中，即使焊件厚度和焊缝尺寸相同，但由于力的作用点不同，上板右图中，即使焊件厚度和焊缝尺寸相同，但由于力的作用点不同，上板的搭接区段受的搭接区段受F力拉伸，下板的搭接区段受力拉伸，下板的搭接区段受F力压缩，故左端两板的相对力压缩，故左端两板的相对位移大于右端，左边的焊缝承受之力比右端的大。搭接长度越大，差别位移大于右端，左边的焊缝承受之力比右端的大。搭接长度越大，差别越大。越大。FFFF”ltlt两种不同受力情况的正面搭接接头两种不同受力情况的正面搭接接头正面角焊缝的工作应力分布（3）F作用下搭接长度与焊件厚度比值对焊缝受力的影响作
39、用下搭接长度与焊件厚度比值对焊缝受力的影响焊缝长度l焊件厚度t34510两焊缝受力之比4.966.277.6014.20FFFF”ltlt两种不同受力情况的正面搭接接头两种不同受力情况的正面搭接接头侧面角焊缝的工作应力分布（1）用侧面角焊缝连接的搭接接头的工作应力分布更为复杂。焊缝中既有正用侧面角焊缝连接的搭接接头的工作应力分布更为复杂。焊缝中既有正应力，又有切应力，且切应力沿侧面焊缝长度上的分布是不均匀的，它应力，又有切应力，且切应力沿侧面焊缝长度上的分布是不均匀的，它与焊缝尺寸、断面尺寸和外力作用点的位置等因素有关。与焊缝尺寸、断面尺寸和外力作用点的位置等因素有关。左图所示受力情况，沿侧面
40、焊缝长度上的剪切力，两端大，中间小，因左图所示受力情况，沿侧面焊缝长度上的剪切力，两端大，中间小，因为搭接板材不是绝对刚体，受力时本身产生弹性变形，在两块板的搭接为搭接板材不是绝对刚体，受力时本身产生弹性变形，在两块板的搭接区段通过各截面的力是不同的。区段通过各截面的力是不同的。对于右图受力情况，焊缝传递的剪切力以左端最高，向右逐渐减小。对于右图受力情况，焊缝传递的剪切力以左端最高，向右逐渐减小。FFFF 两两种不同受力情况的侧面搭接接头种不同受力情况的侧面搭接接头侧面角焊缝的工作应力分布（2）对于左图，当按等强设计侧面搭接接头时，假设正应力的许用值为对于左图，当按等强设计侧面搭接接头时，假设
41、正应力的许用值为，切应力的许用值为，切应力的许用值为=0.6 ，焊角，焊角K=板厚板厚t，则焊缝的最小长度为，则焊缝的最小长度为l=1.2B（板宽）（板宽） 。此时，侧面焊缝的最大切应力。此时，侧面焊缝的最大切应力max=1.3，应力集，应力集中系数中系数KT为为2.2。焊缝较短时（如焊缝较短时（如l=200mm），应力分布较均匀，焊缝较长时（如），应力分布较均匀，焊缝较长时（如l=400mm），应力分布不均匀的程度就更大。），应力分布不均匀的程度就更大。一般规范规定，侧面焊缝长度一般规范规定，侧面焊缝长度l不得大于不得大于50K。FFFF联合角焊缝的工作应力分布在只有侧面角焊缝的搭接接头中，
42、焊缝附在只有侧面角焊缝的搭接接头中，焊缝附近有最大正应力，应力集中非常严重。近有最大正应力，应力集中非常严重。增添正面角焊缝后，由于正面焊缝比侧面增添正面角焊缝后，由于正面焊缝比侧面焊缝刚度大，变形小，承担了一部分外力，焊缝刚度大，变形小，承担了一部分外力，断面上的正应力分布较为均匀，并且侧面断面上的正应力分布较为均匀，并且侧面焊缝的应力分布也得到改善，最大切应力焊缝的应力分布也得到改善，最大切应力降低。因而应力集中得到改善。降低。因而应力集中得到改善。增添正面角焊缝，不但可以改善应力分布，增添正面角焊缝，不但可以改善应力分布，还可以缩短搭接长度。还可以缩短搭接长度。FFFF焊缝的合理布置（工
43、艺性）焊缝的合理布置（工艺性） 焊缝布置应尽量采用平焊缝：平焊容易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝布置应尽量采用平焊缝：平焊容易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量容易得到保证。焊缝质量容易得到保证。 焊缝布置要便于施焊：焊接时焊缝布置要留有足够的操作空间，使焊焊缝布置要便于施焊：焊接时焊缝布置要留有足够的操作空间，使焊接工具能自如地进行操作。图接工具能自如地进行操作。图a a 布置不合理，不便焊条伸到待焊部位，布置不合理，不便焊条伸到待焊部位，无法施焊，改为图无法施焊，改为图b b 后操作便能顺利行。后操作便能顺利行。焊缝的合理布置焊缝的合理布置尽量减小焊缝长度和数量减少焊缝长度和数量，能有
44、效地减少尽量减小焊缝长度和数量减少焊缝长度和数量，能有效地减少焊接应焊接应力和变形力和变形，同时减少焊接，同时减少焊接材料消耗材料消耗，降低成本，提高生产率。，降低成本，提高生产率。如图如图a a所示焊件用四块钢板组焊而成，有四道焊缝。若改造为下图、所示焊件用四块钢板组焊而成，有四道焊缝。若改造为下图、c c结构，采用型材和冲压件减少焊缝，可简化焊接工艺和减少焊接变结构，采用型材和冲压件减少焊缝，可简化焊接工艺和减少焊接变形。形。焊缝的合理布置焊缝的合理布置焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位：焊缝处存在残余应力和焊焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位：焊缝处存在残余应力和焊接缺陷，往往是力学
45、性能较为薄弱的部位，因此，要求焊缝避开应力接缺陷，往往是力学性能较为薄弱的部位，因此，要求焊缝避开应力较大部位。如大跨度横梁，最大应力和焊缝在跨度中间，把焊缝移到较大部位。如大跨度横梁，最大应力和焊缝在跨度中间，把焊缝移到两边靠近支承点处，改善焊缝受力状况，提高横梁承载能力。又如对两边靠近支承点处，改善焊缝受力状况，提高横梁承载能力。又如对压力容器应使焊缝避开应力集中的转角处，采用碟形封头结构较合理。压力容器应使焊缝避开应力集中的转角处，采用碟形封头结构较合理。焊缝应尽量远离机械加工面：当焊件上有要求较高的加工表面时，焊缝应尽量远离机械加工面：当焊件上有要求较高的加工表面时，且且必须加工后焊接
46、时，为了防止焊接时已加工面受热而影响其形状和尺必须加工后焊接时，为了防止焊接时已加工面受热而影响其形状和尺寸精度，焊缝应尽量远离机械加工面寸精度，焊缝应尽量远离机械加工面。若焊缝必须靠近加工表面，则。若焊缝必须靠近加工表面，则先焊而后加工。先焊而后加工。 焊缝的合理布置焊缝的合理布置焊缝布置应避免密集交叉，尽量对称布置焊缝布置应避免密集交叉，尽量对称布置 焊缝密集及交叉会使接头处严重过热，组织恶化，承载能力降低，严重时会焊缝密集及交叉会使接头处严重过热，组织恶化，承载能力降低，严重时会引起裂纹。图引起裂纹。图 a a 结构不合理；结构合理。结构不合理；结构合理。焊缝的均匀对称可减少焊接应力分布
47、不对称而产生的变形，图焊缝的均匀对称可减少焊接应力分布不对称而产生的变形，图 a a 焊缝偏于剖焊缝偏于剖面中性轴一侧，焊后会产生较大弯曲变形；图面中性轴一侧，焊后会产生较大弯曲变形；图 b b 的两条焊缝对称于剖面中性的两条焊缝对称于剖面中性轴，有可能使焊缝所产生的弯曲变形互相抵消，焊后无明显弯曲变形。轴，有可能使焊缝所产生的弯曲变形互相抵消，焊后无明显弯曲变形。焊接变形及预防措施焊接变形及预防措施 焊接构件因焊接而产生的内应力称焊接应力，焊件因焊接而产生的变形称为焊接构件因焊接而产生的内应力称焊接应力，焊件因焊接而产生的变形称为焊接变形。焊接时，由于工件是不均匀的局部加热和冷却，造成焊件的
48、热胀焊接变形。焊接时，由于工件是不均匀的局部加热和冷却，造成焊件的热胀冷缩速度和组织变化先后不一致，从而导致焊接应力和变形的产生。冷缩速度和组织变化先后不一致，从而导致焊接应力和变形的产生。变形是焊件自身降低其应力状态的结果，变形的表现形式与工件的截面尺寸、变形是焊件自身降低其应力状态的结果，变形的表现形式与工件的截面尺寸、焊缝布置、焊接元件的组合方式及焊接接头的型式等因素有关。焊缝布置、焊接元件的组合方式及焊接接头的型式等因素有关。 焊接变形的焊接变形的基本形式有基本形式有弯曲变形、角变形、波浪变形和扭曲变形弯曲变形、角变形、波浪变形和扭曲变形等。等。 焊接变形及预防措施焊接变形及预防措施焊
49、接变形不但影响结构尺寸的准确性和外形美观，严重时还可能降低承载能焊接变形不但影响结构尺寸的准确性和外形美观，严重时还可能降低承载能力，甚至造成事故。为了防止和减少焊接变形，设计时应尽可能采用合理结力，甚至造成事故。为了防止和减少焊接变形，设计时应尽可能采用合理结构形式和采用必要的焊接工艺措施。构形式和采用必要的焊接工艺措施。 采用合理的结构采用合理的结构 设计焊接结构时，在保证结构有足够承载能力情况下，设计焊接结构时，在保证结构有足够承载能力情况下，采用尽量小的焊缝尺寸、数量；焊缝尽量对称布置；焊缝分散，避免集中。采用尽量小的焊缝尺寸、数量；焊缝尽量对称布置；焊缝分散，避免集中。 反变形法用经
50、验和计算方法，估计焊后可能发生的变形大小和方向，焊反变形法用经验和计算方法，估计焊后可能发生的变形大小和方向，焊前将工件安放在与焊接变形方向相反的位置上。前将工件安放在与焊接变形方向相反的位置上。防止角变形的反变形防止角变形的反变形焊接变形及预防措施焊接变形及预防措施 刚性固定法焊前将工件各部分用夹具、刚性支撑、专用夹具或刚性固定法焊前将工件各部分用夹具、刚性支撑、专用夹具或定位点焊强制固定，以防止和加小变形。刚性固定法只适用于工件塑定位点焊强制固定，以防止和加小变形。刚性固定法只适用于工件塑性较好，结构刚度较小的结构，对于性较好，结构刚度较小的结构，对于淬硬性较大的金属不能使用淬硬性较大的金
51、属不能使用，以，以免焊后断裂。免焊后断裂。 焊接顺序变换法安排焊接顺序时应尽可能考虑焊接顺序变换法安排焊接顺序时应尽可能考虑焊缝自由伸缩焊缝自由伸缩，对称截面梁焊对称截面梁焊接顺序接顺序要交替进行。要交替进行。 焊前预热，焊后处理焊前对工件预热可以减少焊件各部位温差，焊前预热，焊后处理焊前对工件预热可以减少焊件各部位温差，降低焊后冷却速度，减小残余应力。在允许的条件下，焊后进行去应降低焊后冷却速度，减小残余应力。在允许的条件下，焊后进行去应力退火或用力退火或用锤子对红热状态下的焊缝进行均匀迅速的敲击锤子对红热状态下的焊缝进行均匀迅速的敲击，均可有效，均可有效地减小焊接变形。地减小焊接变形。焊接
52、缺陷及防止方法焊接缺陷及防止方法焊缝金属裂纹焊缝金属裂纹夹杂夹杂气孔气孔咬边咬边未熔合未熔合n未焊透未焊透n熔透过大熔透过大n蛇形焊道蛇形焊道n焊接飞溅焊接飞溅焊缝金属裂纹焊缝金属裂纹缺陷形成原因缺陷形成原因焊缝深宽比太大焊缝深宽比太大焊道太窄（特别是角焊缝和底层焊道）焊道太窄（特别是角焊缝和底层焊道）焊缝末端处的弧坑冷却过快焊缝末端处的弧坑冷却过快预防措施预防措施增大电弧电压或减小焊接电流以加宽焊道而减小熔深增大电弧电压或减小焊接电流以加宽焊道而减小熔深减慢行走速度以加大焊道的横截面减慢行走速度以加大焊道的横截面采用衰减控制以减小冷却速度；适当地填充弧坑；在完成焊道的顶部采用衰减控制以减小冷
53、却速度；适当地填充弧坑；在完成焊道的顶部采用分段退焊技术一直到焊缝结束采用分段退焊技术一直到焊缝结束裂纹裂纹裂纹是危害性较大的一种缺陷，有外部裂纹和内部裂纹之分。裂纹对裂纹是危害性较大的一种缺陷，有外部裂纹和内部裂纹之分。裂纹对承受静载荷的接头强度有一定影响，承受静载荷的接头强度有一定影响，对承受动载荷和疲劳载荷的接头对承受动载荷和疲劳载荷的接头影响显著。影响显著。避免裂纹的主要措施为避免裂纹的主要措施为减缓冷却速减缓冷却速度（预热及保温）和度（预热及保温）和及时加压及时加压，以，以减小熔核结晶时的内部拉应力。减小熔核结晶时的内部拉应力。焊后排除裂纹常用磨去裂纹，再用焊条电弧焊或氩弧焊补焊的方
54、法。焊后排除裂纹常用磨去裂纹，再用焊条电弧焊或氩弧焊补焊的方法。对点焊也可以钻掉焊点，以铆钉代之。对点焊也可以钻掉焊点，以铆钉代之。夹杂夹杂缺陷形成原因缺陷形成原因采用多焊道短路过渡（熔焊渣型夹杂物）采用多焊道短路过渡（熔焊渣型夹杂物）高的行走速度（氧化膜型夹杂物）高的行走速度（氧化膜型夹杂物）预防措施预防措施在焊接后续焊道之前，清除掉焊缝边上的渣壳在焊接后续焊道之前，清除掉焊缝边上的渣壳减小行走速度；采用含脱氧剂较高的焊丝；提高电弧电压减小行走速度；采用含脱氧剂较高的焊丝；提高电弧电压气孔气孔缺陷形成原因缺陷形成原因保护气体覆盖不足保护气体覆盖不足焊丝的污染焊丝的污染工件的污染工件的污染电弧
55、电压太高电弧电压太高喷嘴与工件距离太大喷嘴与工件距离太大n预防措施预防措施n增加保护气体流量，排除焊缝区的全部空气；减小保增加保护气体流量，排除焊缝区的全部空气；减小保护气体的流量，以防止卷入空气；清除气体喷嘴内的护气体的流量，以防止卷入空气；清除气体喷嘴内的飞溅；避免周边环境的空气流过大，破坏气体保护；飞溅；避免周边环境的空气流过大，破坏气体保护；降低焊接速度；减小喷嘴到工件的距离；焊接结束时降低焊接速度；减小喷嘴到工件的距离；焊接结束时应在熔池凝固之后再移开焊枪喷嘴应在熔池凝固之后再移开焊枪喷嘴n采用清洁而干燥的焊丝；清除焊丝在送丝装置中或导采用清洁而干燥的焊丝；清除焊丝在送丝装置中或导丝
56、管中粘附上的润滑剂丝管中粘附上的润滑剂n在焊接之前清除工件表面上的全部油脂、锈、油漆和在焊接之前清除工件表面上的全部油脂、锈、油漆和尘土；采用含脱氧剂的焊丝尘土；采用含脱氧剂的焊丝n减小电弧电压减小电弧电压n减小焊丝的伸出长度减小焊丝的伸出长度气孔和缩孔气孔和缩孔是一种常见缺陷。在高温合金点焊和缝焊时更为普遍。气孔和缩孔若是一种常见缺陷。在高温合金点焊和缝焊时更为普遍。气孔和缩孔若无裂纹伴生，则对接头强度无明显影响，但对动载和冲击性能则有一无裂纹伴生，则对接头强度无明显影响，但对动载和冲击性能则有一定影响。定影响。气孔和缩孔过大、存在于熔核边缘或有裂纹伴生，则应根据接头等级气孔和缩孔过大、存在
57、于熔核边缘或有裂纹伴生，则应根据接头等级予以不同的限制。予以不同的限制。点焊时，可用低惯性电极和增加锻压力的方法来克服此种缺陷，也可点焊时，可用低惯性电极和增加锻压力的方法来克服此种缺陷，也可采用减缓冷却速度的规范措施。缝焊时仅能用后一种方案。采用减缓冷却速度的规范措施。缝焊时仅能用后一种方案。一般常用焊条电弧焊或重新点焊的方法修补气孔或缩孔。一般常用焊条电弧焊或重新点焊的方法修补气孔或缩孔。咬边咬边缺陷形成原因缺陷形成原因焊接速度太高；电弧电压太高；电流过大焊接速度太高；电弧电压太高；电流过大停留时间不足停留时间不足焊枪角度不正确焊枪角度不正确预防措施预防措施减慢焊接速度；降低电压；降低送丝
58、速度减慢焊接速度；降低电压；降低送丝速度增加在熔池边缘的停留时间增加在熔池边缘的停留时间改变焊枪角度使电弧力推动金属流动改变焊枪角度使电弧力推动金属流动未熔合未熔合缺陷形成原因缺陷形成原因焊缝区表面有氧化膜或锈皮焊缝区表面有氧化膜或锈皮热输入不足；焊接熔池太大热输入不足；焊接熔池太大焊接技术不合适；接头设计不合理焊接技术不合适；接头设计不合理预防措施预防措施在焊接之前清理全部坡口面和焊缝区表面上的轧制氧化皮或杂质在焊接之前清理全部坡口面和焊缝区表面上的轧制氧化皮或杂质提高送丝速度和电弧电压；减小焊接速度提高送丝速度和电弧电压；减小焊接速度减小电弧摆动以减小焊接熔池减小电弧摆动以减小焊接熔池采用
59、摆动技术时应在靠近坡口面的熔池边缘停留；焊丝应指向熔池的前沿采用摆动技术时应在靠近坡口面的熔池边缘停留；焊丝应指向熔池的前沿坡口角应足够大，以便减小焊丝伸出长度（增大电流），使电弧直接加热熔池底部；坡坡口角应足够大，以便减小焊丝伸出长度（增大电流），使电弧直接加热熔池底部；坡口设计为口设计为J形或形或U形形未熔合和完全未熔合未熔合和完全未熔合未熔合和完全未熔合是较严重的缺陷，直接影响接头的强度，尤其是未熔合和完全未熔合是较严重的缺陷，直接影响接头的强度，尤其是疲劳强度和缝焊焊缝的密封性。疲劳强度和缝焊焊缝的密封性。缺陷特征：缺陷特征：未熔合缺陷，在宏观金相试件上看不到熔核和焊缝，而是未熔合缺陷
60、，在宏观金相试件上看不到熔核和焊缝，而是呈塑性粘合。未完全熔合缺陷的特征是焊点过小或熔核偏心，形成结呈塑性粘合。未完全熔合缺陷的特征是焊点过小或熔核偏心，形成结合面上的熔核直径小于规定值，或在焊点和缝焊焊缝中只局部熔合。合面上的熔核直径小于规定值，或在焊点和缝焊焊缝中只局部熔合。存在这种缺陷的接头强度较低。存在这种缺陷的接头强度较低。产生的原因：产生的原因：焊接区热输入不足及散热热量过多引起的，如焊接电流焊接区热输入不足及散热热量过多引起的，如焊接电流过小、时间过短、分流过大、电极端面尺寸偏大等。过小、时间过短、分流过大、电极端面尺寸偏大等。未焊透未焊透n曲线形成原因曲线形成原因n坡口加工不合
61、适；焊接技术不合适；热输入不合适坡口加工不合适；焊接技术不合适；热输入不合适n预防措施预防措施n接头设计必须合适，适当加大坡口角度，使焊枪能够直接作用到熔池底接头设计必须合适，适当加大坡口角度，使焊枪能够直接作用到熔池底部，同时要保持喷嘴到工件的距离合适；减小钝边高度；设置或增大对部，同时要保持喷嘴到工件的距离合适；减小钝边高度；设置或增大对接接头中的底层间隙接接头中的底层间隙n使焊丝保持适当的行走角度，以达到最大的熔深；是电弧处在熔池的前使焊丝保持适当的行走角度，以达到最大的熔深；是电弧处在熔池的前沿沿n提高送丝速度以获得较大的焊接电流，保持喷嘴与工件的距离合适提高送丝速度以获得较大的焊接电
62、流，保持喷嘴与工件的距离合适熔透过大熔透过大曲线形成原因曲线形成原因热输入过大热输入过大坡口加工不合适坡口加工不合适预防措施预防措施减小送丝速度和电弧电压；提高焊接速度减小送丝速度和电弧电压；提高焊接速度减小过大的底层间隙；增大钝边高度减小过大的底层间隙；增大钝边高度蛇形焊道蛇形焊道n曲线形成原因曲线形成原因n焊丝伸出长度过大焊丝伸出长度过大n焊丝的校正机构调整不良焊丝的校正机构调整不良n导电嘴磨损严重导电嘴磨损严重n预防措施预防措施n保持合适的焊丝伸出长度保持合适的焊丝伸出长度n再仔细调整再仔细调整n更换新的导电嘴更换新的导电嘴焊接飞溅焊接飞溅n曲线形成原因曲线形成原因n电弧电压过高或过低电
63、弧电压过高或过低n焊丝与工件清理不良焊丝与工件清理不良n焊丝不均匀焊丝不均匀n导电嘴磨损严重导电嘴磨损严重n焊机动特性不合适焊机动特性不合适n预防措施预防措施n根据焊接电流仔细调节电压；采用一元化调节焊机根据焊接电流仔细调节电压；采用一元化调节焊机n焊前仔细清理焊丝及坡口处焊前仔细清理焊丝及坡口处n检查压丝轮和送丝软管（修理或更换）检查压丝轮和送丝软管（修理或更换）n更换新导电嘴更换新导电嘴n对于整流式焊机应调节直流电感；对于逆变式焊机须调节控制回路的电子电抗器对于整流式焊机应调节直流电感；对于逆变式焊机须调节控制回路的电子电抗器影响焊接接头疲劳强度的因素（影响焊接接头疲劳强度的因素（1 1）
64、 应力集中应力集中应力集中应力集中：焊接结构中，在接头部位由于具有不同的应力集中，它焊接结构中，在接头部位由于具有不同的应力集中，它们会对接头的疲劳强度产生不同程度的不利影响。们会对接头的疲劳强度产生不同程度的不利影响。 （应力集中与接头（应力集中与接头形式和焊缝成形有关）形式和焊缝成形有关）对接焊缝对接焊缝由于形状变化不大，因此它的应力集中比其他形式接头要小，由于形状变化不大，因此它的应力集中比其他形式接头要小，但是过大的加强高和过大的基本金属与焊缝金属的过渡角，都会增加但是过大的加强高和过大的基本金属与焊缝金属的过渡角，都会增加应力集中，使接头的疲劳强度下降。应力集中，使接头的疲劳强度下降
65、。丁字和十字接头焊缝丁字和十字接头焊缝向基本金属过渡处有明显的断面变化，其应力集向基本金属过渡处有明显的断面变化，其应力集中系数要比对接接头的应力集中系数高。中系数要比对接接头的应力集中系数高。搭接接头搭接接头的疲劳强度也是很低的。的疲劳强度也是很低的。影响焊接接头疲劳强度的因素（影响焊接接头疲劳强度的因素（2 2） 近缝区金属性能变化：近缝区金属性能变化：近缝区金属性能变化：近缝区金属性能变化：（与材料种类和焊接线能量有关）（与材料种类和焊接线能量有关）低碳钢焊接接头低碳钢焊接接头，在常用的线能量下焊接，热影响区和基本金属的疲，在常用的线能量下焊接，热影响区和基本金属的疲劳强度相当接近。只有
66、在非常高的线能量下焊接，能使热影响区对应劳强度相当接近。只有在非常高的线能量下焊接，能使热影响区对应力集中的敏感性下降，其疲劳强度可比基本金属高得多。所以低碳钢力集中的敏感性下降，其疲劳强度可比基本金属高得多。所以低碳钢的近缝区金属力学性能的变化对接头的疲劳强度影响较小。的近缝区金属力学性能的变化对接头的疲劳强度影响较小。低合金钢和高强度钢低合金钢和高强度钢在焊接热循环的作用下，热影响区的力学性能变在焊接热循环的作用下，热影响区的力学性能变化比低碳钢大。如果热影响区的尺寸不大，就不会降低焊接接头的疲化比低碳钢大。如果热影响区的尺寸不大，就不会降低焊接接头的疲劳强度。可是，如果在硬夹软接头中的软
67、夹层中有严重的应力集中因劳强度。可是，如果在硬夹软接头中的软夹层中有严重的应力集中因素时，其疲劳强度大大降低。素时，其疲劳强度大大降低。影响焊接接头疲劳强度的因素（影响焊接接头疲劳强度的因素（3 3） 残余应力：残余应力：残余应力：残余应力：焊接残余应力在焊接接头中广泛存在，它对疲劳强度的焊接残余应力在焊接接头中广泛存在，它对疲劳强度的影响较大。影响较大。若若内应力为正值内应力为正值时，会降低构件的疲劳强度；时，会降低构件的疲劳强度；当当内应力为负值内应力为负值时，构件的疲劳强度将有所提高；时，构件的疲劳强度将有所提高；焊接内应力对疲劳强度的影响与疲劳载荷的焊接内应力对疲劳强度的影响与疲劳载荷
68、的应力循环特征系数应力循环特征系数有关，有关，在在min/max比值较低时影响比较大。比值较低时影响比较大。影响焊接接头疲劳强度的因素（影响焊接接头疲劳强度的因素（4 4） 焊接缺陷：焊接缺陷：焊接缺陷：焊接缺陷：焊接缺陷对疲劳强度的影响程度与缺陷的种类、尺寸、焊接缺陷对疲劳强度的影响程度与缺陷的种类、尺寸、方向和位置有关。方向和位置有关。片状缺陷片状缺陷（如裂纹、未熔合、未焊透）比带圆角的缺陷（如气孔等）（如裂纹、未熔合、未焊透）比带圆角的缺陷（如气孔等）影响大；影响大；表面缺陷表面缺陷比内部缺陷影响大；比内部缺陷影响大；与作用力方向垂直与作用力方向垂直的片状缺陷的影响比其他方向的大；的片状
69、缺陷的影响比其他方向的大；位于残余拉应力区内位于残余拉应力区内缺陷的应力比在残余压应力区内的大；缺陷的应力比在残余压应力区内的大；位于应力集中区位于应力集中区的缺陷（如焊缝趾部裂纹）的影响比在均匀应力场中的缺陷（如焊缝趾部裂纹）的影响比在均匀应力场中同样缺陷影响大。同样缺陷影响大。提高焊接接头疲劳强度的措施（提高焊接接头疲劳强度的措施（1 1）采用合理的构件结构形式，减少应力集中。采用合理的构件结构形式，减少应力集中。采用应力集中系数小的焊接接头。采用应力集中系数小的焊接接头。当采用角焊缝时，采取机械加工焊缝端部、合理选择角接板形状、焊当采用角焊缝时，采取机械加工焊缝端部、合理选择角接板形状、
70、焊缝根部保证熔透等综合措施，来提高接头的疲劳强度。缝根部保证熔透等综合措施，来提高接头的疲劳强度。在某些情况下，可以通过开缓和槽使力线绕开焊缝的应力集中处，来在某些情况下，可以通过开缓和槽使力线绕开焊缝的应力集中处，来提高接头的疲劳强度。提高接头的疲劳强度。用表面机械加工的方法，消除焊缝及其附近的各种刻槽（也可以采用用表面机械加工的方法，消除焊缝及其附近的各种刻槽（也可以采用电弧整形的方法代替机械加工使焊缝与基本金属之间平滑过渡），可电弧整形的方法代替机械加工使焊缝与基本金属之间平滑过渡），可以降低构件中的应力集中程度，提高接头疲劳强度。以降低构件中的应力集中程度，提高接头疲劳强度。提高焊接接
71、头疲劳强度的措施（提高焊接接头疲劳强度的措施（2 2）对结构或元件整体处理（如整体退火或超载预拉伸法），消除接头应对结构或元件整体处理（如整体退火或超载预拉伸法），消除接头应力集中处的残余拉应力，提高接头的疲劳强度。力集中处的残余拉应力，提高接头的疲劳强度。对接头部位局部处理（如在接头某部位采用加热、碾压、局部爆炸等对接头部位局部处理（如在接头某部位采用加热、碾压、局部爆炸等方法），使接头应力集中处产生残余压应力，提高接头的疲劳强度。方法），使接头应力集中处产生残余压应力，提高接头的疲劳强度。改善材料的力学性能：表面强化处理，用小轮挤压和用锤轻打焊缝表改善材料的力学性能：表面强化处理，用小轮挤压和用锤轻打焊缝表面及过渡区，或喷丸处理焊缝区，也可以提高接头的疲劳强度。面及过渡区，或喷丸处理焊缝区，也可以提高接头的疲劳强度。特殊保护措施：介质往往对材料的疲劳强度有影响，因此采用一定的特殊保护措施：介质往往对材料的疲劳强度有影响，因此采用一定的保护涂层是有利的。保护涂层是有利的。 谢谢 谢！谢！
