焊接工艺笔记
焊接方法及焊透种类
代号 | 焊接方法 | 焊透种类 |
GC | 气体保护电弧焊 | 完全焊透 |
GP | 药芯焊丝自保护焊 | 部分焊透 |
SC | 埋弧焊 | 完全焊透 |
SP | 埋弧焊 | 部分焊透 |
SL | 电渣焊 | 完全焊透 |
焊接接头
利用焊接方法连接而成的接头称为焊接接头,焊接接头在焊接件中起着连接和传递载荷的作用。
它由焊缝、热影响区及附近的母材组成,见图。

焊缝又叫熔化区,由熔化的母材金属和焊丝金属混合而成。
焊缝和热影响区之间的过渡区域称为熔合区,该区域为半熔化区。热影响区是受到电弧热量影响但没有发生熔化的区域,它分为两个部分: 过热热影响区和低温热影响区。
过热热影响区通常会出现严重的晶粒长大,又称粗晶热影响区。
焊接接头形式
焊接接头有10种类型,分别是常见的:对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头,不常见的:端接接头、十字接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头,其示意图如图所示。

焊接坡口
什么是坡口?开坡口的目的是什么?焊接前,将工件的待焊端部加工成一定形状,组对后形成的沟槽称为坡口。
开坡口的主要目的是为了实现完全熔透。此外还可调整焊缝成分及性能、改善结晶条件,提高接头性能。
表征坡口几何形状及尺寸的参数有哪些?表征坡口几何形状及尺寸参数有根部间隙、钝边、坡口角度、坡口面角度、U形根部半径等,如图所示。

对于卷边坡口,表征坡口几何形状及尺寸的参数还有卷边高度和卷边半径,如图所示。
对接接头常用坡口形式有哪些?
对接接头的坡口形式有单I形、单边V形、双单边V形(也称K形)、V形、双V形(也称X形)、J形、双」形、U形、双U型、喇叭单边V型、喇叭V型、卷边对接等,见图:

角接接头常用坡口形式有哪些?
角接接头的常用坡口形式有I形坡口、外角V形坡口、外角单边V形坡口、内角单边V形坡口、外角U形坡口、外角J形坡口、内角J形坡口、内角单边喇叭V形坡口、喇叭V形坡口、内角单边喇叭外角端接等几种形式,见图:

T形型接头常用坡口形式有哪些?
T形接头常见的坡口有I形坡口、单边V形坡口、双单边V形坡口、J形坡口和喇叭单边V形坡口等几种形式,见图:

端接接头常用坡口形式有哪些?
端接接头常见的坡口有I型坡口、单边V形坡口、V形坡口、J形坡口、U形坡口和喇叭V形坡口等几种形式,见图:

搭接接头常用坡口形式有哪些?
搭接接头常见的坡口有I形坡口、单边V形坡口、J形坡口等几种形式,见图:

焊缝形式及形状尺寸
焊接等级及检测
按照《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)规定,钢结构焊缝质量等级分为3级,分别为一级焊缝、二级焊缝、三级焊缝。其中以一级焊缝的要求最高,二级焊缝次之,三级焊缝要求最低。焊缝检测一般包括外观检测和无损探伤检测,焊缝无损探伤检测主要包括超声检测、磁粉检测、液体渗透检测、射线检测其中以超声检测使用最为常见。
根据《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)规定,各等级焊缝外观应符合下列要求:
一级焊缝:不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷,不得存在表面气孔、夹渣、裂纹、电弧擦伤等缺陷;
二级焊缝:不得存在表面气孔、夹渣、裂纹、电弧擦伤等缺陷。未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷应符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)“表7.2.3 焊缝外观质量允许偏差”要求。
三级焊缝:外观应符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)“表7.2.3 焊缝外观质量允许偏差”要求。
焊缝无损探伤检测频率:一级焊缝100%进行无损探伤检测,二级焊缝抽取20%进行无损探伤检测,三级焊缝可不进行无损探伤检测。
表 7.2.3 焊缝外观质量允许偏差

焊接等级的确定
在施工过程中,图纸中明确了焊缝等级应按照图纸明确的焊缝等级进行检测。但是很多图纸未明确焊缝等级,此时我们可以参考《钢结构设计规范》(GB500017-2003)第7节进行确定焊缝等级。具体可参考下表执行:
序号 | 焊缝描述 | 焊缝等级 |
1 | 需要进行疲劳计算的作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝(受拉时) | 一级 |
2 | 需要进行疲劳计算的作用力垂直于焊缝长度方向的横向T形对接与角接组合焊缝(受拉时) | 一级 |
3 | 需要进行疲劳计算的作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝(受压时) | 二级 |
4 | 需要进行疲劳计算的作用力垂直于焊缝长度方向的横向T形对接与角接组合焊缝(受压时) | 二级 |
5 | 作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝 | 二级 |
6 | 不需要进行疲劳计算的对接焊缝(受拉) | 不低于二级 |
7 | 不需要进行疲劳计算的对接焊缝(受压) | 二级 |
8 | 重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间、吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形焊缝 | 不低于二级 |
9 | 直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量≥50t的中级工作制吊车梁的要求焊透的T型接头的角焊缝、部分焊透的对接与角焊缝组合焊缝、搭接连接的角焊缝 | 二级 |
10 | 其它情况下焊缝 | 三级 |
注明:根据《钢结构设计规范》(GB500017-2003)“第6节 疲劳计算”规定:直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接,当应力变化的循环次数≥5×104时,应进行疲劳计算。
常用焊缝标记识别
在钢结构施工中,焊缝种类有:角焊缝、I形焊缝、V形焊缝、单边V形焊缝、带钝边V形焊缝、带钝边单边V形焊缝、带钝边U形焊缝、带钝边J形焊缝、封底焊缝、塞焊缝、点焊缝、钎焊、缝焊缝、X焊缝、K焊缝、带钝边双面V形焊缝、带钝边双面单V形焊缝、带钝边双面U形焊缝,其中角焊缝、I形焊缝、V形焊缝缝最为常见。下面就常见焊缝的图例及标注给大家做个解释。

常见焊缝标注主要有图1-图7,各标注的含义如下:
图1:T型焊缝的双侧角焊缝,焊缝高度为8mm;
图2:T型焊缝的单侧角焊缝,焊缝高度为8mm;
图3:T型焊缝的单侧角焊缝,焊缝高度为8mm,标注在下方表示焊接侧为箭头对面侧;
图4:V形焊缝,焊缝坡口钝边厚度为8mm,焊缝坡口角度为60°,两构件之间焊接部位间隙为3mm;
图5:单边V形焊缝,焊缝坡口钝边厚度为8mm,焊缝坡口角度为60°,两构件之间焊接部位间隙为3mm;
图6:三面角焊缝,焊缝高度为8mm;
图7:四面角焊缝,焊缝高度为8mm;

坡口形式及代号
代号 | 坡口形式 |
I | I型坡口 |
V | V型坡口 |
X | X型坡口 |
L | 单边V型坡口 |
K | K型坡口 |
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