鹽津縣焊工證培訓(xùn)學(xué)校：焊接接頭的選擇與坡口設(shè)計(jì)
鹽津縣焊工技能培訓(xùn)_焊工證辦理-焊工培訓(xùn)學(xué)校
熔化焊接與熱切割作業(yè)：指使用局部加熱的方法將連接處的金屬 或其他材料加熱至熔化狀態(tài)而完成焊接與切 割的作業(yè)。 適用于氣焊與氣割、焊條電弧焊與碳弧 氣刨、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、 電渣焊、電子束焊、激光焊、氧熔劑切割、 激光切割、等離子切割等作業(yè)。
特種作業(yè)人員必須經(jīng)專門的安全技術(shù)培訓(xùn)并考核合格，取得《中華人民共和國特種作業(yè)操作證》后，方可上崗作業(yè)。
報(bào)名咨詢：18206863120（微信同號）
報(bào)考條件：
1、年滿18周歲，且不超過國家法定退休年齡；
2、身體健康，無妨礙從事相應(yīng)特種作業(yè)的器質(zhì)性心臟病、癲癇病、美尼爾氏癥、眩暈癥、癔病、震顫麻痹癥、精神病、癡呆癥以及其他疾病和生理缺陷；
3、具有初中及以上文化程度；
4、具備必要的安全技術(shù)知識與技能；
5、相應(yīng)特種作業(yè)規(guī)定的其他條件。
報(bào)名資料：
1、身份證復(fù)印件1份
2、一寸白底照片2張
3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份
4、個(gè)人健康承諾書1份（學(xué)校提供，本人簽字）
附：如復(fù)審操作證需提供工作證明1份
考試形式：本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目，滿分均為100分，及格分均為80分。
焊接接頭的選擇與坡口設(shè)計(jì)
焊接結(jié)構(gòu)是由許多部件、元件、零件用焊接方法連接而成的,因此焊接接頭的性能質(zhì)量好壞直接與焊接結(jié)構(gòu)的性能和安全性、可靠性有關(guān)。多年來焊接工程界對焊接接頭進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)研究,這對于提高焊接結(jié)構(gòu)的性能和可靠性,擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍起了很大作用。
一、焊接接頭
(1)焊接接頭的基本類型
用主要的焊接方法如熔焊、壓焊和釬焊都可制成焊接結(jié)構(gòu),用這些焊接方法連接金屬結(jié)構(gòu)形成不可拆的連接接頭—焊接接頭,分別形成熔焊接頭、壓焊接頭和釬焊接頭,從而構(gòu)成焊接結(jié)構(gòu)。但應(yīng)用最廣泛的是熔焊,這里重點(diǎn)介紹熔焊接頭。
1)熔焊接頭:熔焊接頭由焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)和母材所組成。而焊縫金屬是填充材料和部分母材熔化后凝固而成的鑄造組織。熔焊接頭各部分的組織是不均勻的,性能上也存在差異。這是由于以上四個(gè)區(qū)域化學(xué)成分和金相組織不同,并且接頭處往往改變了構(gòu)件原來的截面和形狀,出現(xiàn)不連續(xù),甚至有缺陷,形成不同程度的應(yīng)力集中,還有焊接殘余應(yīng)力和變形,大的剛度等都對接頭的性能有影響,結(jié)果使接頭不僅力學(xué)性能不均勻,而且物理化學(xué)性能也存在差異。為保證焊接結(jié)構(gòu)可靠地工作,希望焊接接頭具有與母材相同的力學(xué)性能,有些情況下還希望獲得相同的物理和化學(xué)性能,如導(dǎo)電、導(dǎo)磁、抗腐蝕性能和相同的光澤和顏色等。
就焊縫金屬而言,往往形成柱狀晶鑄造組織,一般較母材的強(qiáng)度高且硬,而韌性下降。對于高強(qiáng)度鋼,采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?如預(yù)熱、緩冷或采用合適的熱輸人也可獲得要求性能的焊縫金屬。一般來說,焊縫金屬強(qiáng)度相對母材強(qiáng)度可能要高或低,前者稱為高匹配,后者稱為低匹配。
寬度不大的熱影響區(qū),由于焊接溫度場梯度大,各點(diǎn)的熱循環(huán)大不相同,造成了組織和性能的不同。這種差別和被焊金屬的組織成分、焊接熱輸人有關(guān)。特別要指出的是經(jīng)過焊接熱循環(huán)后發(fā)生的“動(dòng)應(yīng)變時(shí)效”(熱應(yīng)變時(shí)效)會(huì)使接頭性能惡化。將鋼材、鋁材等經(jīng)預(yù)應(yīng)變后,會(huì)產(chǎn)生變脆的“時(shí)效”現(xiàn)象,這種預(yù)應(yīng)變及時(shí)效都是在低溫(室溫)下發(fā)生的,通常稱為“靜應(yīng)變時(shí)效”。而焊接熱影響區(qū)經(jīng)焊接熱循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)變,焊接的高溫加速了時(shí)效脆化,所以“動(dòng)應(yīng)變時(shí)效”大大降低了接頭的性能,要注意防止。
熔焊的焊縫主要有對接焊縫和角焊縫,以這兩種焊縫為主體構(gòu)成的焊接接頭有對接接頭、角接接頭、T形(十字)接頭、搭接接頭和塞焊接頭等。根據(jù)GB/T 985-1988《氣焊、焊條電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》和GB/T 986-1988《埋弧焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》常用的焊縫坡口基本形式與所構(gòu)成的上述接頭形式如圖5 -1所示。圖5 -1中給出了對接接頭(見圖5-1 a~n)、角接接頭(見圖5 -1o~u) 、T形和十字接頭(見圖5 -1 v~Y及z、a')及搭接接頭(見圖5 -1 b' 、c')的坡口形式、尺寸、熔化形成的焊縫金屬(圖中用細(xì)實(shí)線表示)。由符號字母代表的有關(guān)尺寸見表5-6。表5-6是參照GB/T 985-1988 , GB/T 986-1988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定列出的。選擇哪一種坡口形式除按照上述兩標(biāo)準(zhǔn)外,也可按行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由焊件厚度確定,并且有一個(gè)合適的區(qū)間。例如厚度為30mm的板對接,既可以選擇圖5 -1 i所示的雙Y形坡口(由表5-6可查得:用焊條電弧焊時(shí),該坡口適于12~ 60mm厚的板;用埋弧焊時(shí),適于24~60mm厚的板),也可以選擇圖5 -1 m所示帶鈍邊的雙U形坡口。無論選擇哪一種坡口形式,都首先要保證接頭質(zhì)量,同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)性。
電渣焊接頭是熔焊接頭中重要的一種接頭。當(dāng)焊件厚度大于30mm時(shí)即可以考慮采用電渣焊接頭,特別是大斷面的焊縫,例如焊件厚度大于60 mm,則電渣焊比電弧焊接頭效率要高。常用電渣焊接頭的基本形式如圖5 -2所示,各種形式電渣焊接頭尺寸見表5 -7。當(dāng)工件采用電渣焊時(shí)要使工件位置做到焊縫由下至上,即適于垂直位置焊接的焊縫。電渣焊焊縫由焊接材料和母材邊緣被高溫的渣池熔化堆積而成,因而焊縫的內(nèi)外側(cè)應(yīng)該有擋塊,電渣焊適于大和特大焊接截面的焊件,如厚壁壓力容器、大直徑的軸、大厚度的管道、大機(jī)器件的拼焊等。電渣焊的焊件焊后通常要經(jīng)正火——回火或高溫退火熱處理,以消除大焊接熱輸人造成的寬熱影響區(qū)、粗晶粒、高殘余應(yīng)力的不良影響。
電子束焊接接頭是熔焊接頭中一種特殊的接頭。它是利用聚焦的高速電子流轟擊焊件,使電子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而熔化焊接接頭的焊縫區(qū)而進(jìn)行的熔焊。其特點(diǎn)是可焊接各種特殊的金屬,大厚度,焊縫的深寬比大(可達(dá)25 :1)。按其特點(diǎn)應(yīng)用于核反應(yīng)堆元件,航空、航天設(shè)備中的某些特殊金屬、超高強(qiáng)度鋼及耐熱合金零件的焊接。由于電子束直徑細(xì)、焊接能量集中,焊接時(shí)不加填充金屬,形成了電子束焊接頭的一些特點(diǎn)。這種接頭也有對接、角接、T形接和搭接形式,還有一種類似于電渣焊的疊接的端接形式,只是焊件是貼緊的。
2)壓焊接頭:除了上述熔焊接頭外,電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、超聲波焊、冷壓焊和爆炸焊統(tǒng)稱為壓焊,其中電阻焊和摩擦焊由于其具有高效率的特點(diǎn),在許多部門得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在汽車工業(yè)中,電阻焊和摩擦焊應(yīng)用很普遍,電阻焊中的點(diǎn)焊(包括滾點(diǎn)焊)和縫焊多是采用搭接接頭,凸焊是點(diǎn)焊的一種變異,但接頭形式有多種多樣,需要根據(jù)焊件形狀尺寸,設(shè)計(jì)出適用和巧妙的接頭來。高頻電阻焊一般為對接,也有采用搭接接頭的。電阻對焊顯然是采用對接接頭,應(yīng)當(dāng)指出的是,由于電阻對焊工藝的發(fā)展,目前其已經(jīng)可以焊接100000mm2以上的截面,所以在鍋爐壓力容器的制造中,特別是鋼管道的環(huán)縫中,例如石油、天然氣的長輸管線建設(shè)中(包括陸地和海洋),電阻對焊獲得了應(yīng)用。摩擦焊接頭通常也是采用對接接頭。其他的阻焊接頭形式和應(yīng)用可參考有關(guān)資料。
3)釬焊接頭:釬焊接頭也有多種類型,但基本類型只有對接接頭和搭接接頭兩種。
(2)熔焊坡口形式的選擇
熔焊坡口形式根據(jù)其形狀,可分三類,即基本型,如圖5-1b, 1等即I形、V形和單V形、U形和單U形等;還有就是特殊型,如卷邊的、帶墊板的、鎖邊的和塞焊、開槽焊等;組合型,顧名思義這是上述各型組合而成,圖5 -1中絕大多數(shù)都是這種組合型的坡口。坡口形式通常根據(jù)工廠條件、工藝要求等考慮以下問題來決定。
1)工廠的加工條件。例如采用雙V形、Y形、單邊V形、雙單邊V形、V形、I形等坡口可用氣割、等離子弧切割,當(dāng)然也可用金屬切削方法加工。但雙U形、帶鈍邊U形、帶鈍邊J形、U形、Y形坡口一般需用刨邊機(jī)加工(最近也有采用氣割加工U形坡口的報(bào)道),效率較熱切割低。
2)可達(dá)性的好壞。采用Y形、帶墊板Y形(見圖5-1e、f)、帶墊板V形、VY形(見圖5-1g)、帶鈍邊的U形(見圖5-1h)等坡口的接頭,施焊時(shí),一般可不需翻轉(zhuǎn),對內(nèi)徑較小的容器或管道,以及不便翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu),為避免仰焊及不能從內(nèi)側(cè)施焊,則可采用這種坡口和焊縫形式。
3)減小焊接材料的消耗量,一般熔敷金屬量小,焊接材料(焊條、焊絲和焊劑、保護(hù)氣體)消耗也小,也節(jié)省加工時(shí)間。同樣板厚:Y形比雙Y形坡口的熔敷金屬量增加最大可達(dá)50%,雙U形或UY形則更加節(jié)省熔敷金屬,因此對于大厚度的焊接接頭,多采用這種較經(jīng)濟(jì)的坡口。
對于不適于電渣焊、電子束焊的特厚件焊縫還采用窄間隙焊。電渣焊的坡口。
4)考慮焊接變形與應(yīng)力。例如單面焊可能引起角變形和焊縫根部的嚴(yán)重焊接殘余應(yīng)力,此時(shí)要考慮材料(母材)特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)墓に嚭推驴谛问?以便獲得合格的接頭。
