一、焊接接头的种类及接头型式
焊接的时候，鉴于焊件的厚度不一样，结构存在差异，使用条件各不相同，所以其接头型式以及坡口形式也是不一样的。焊接接头型式包含：对接接头，T形接头，角接接头，还有搭接接头等等。
(一)对接接头
两件接头，其表面构成夹角，该夹角大于或等于一百三十五度，与此同时小于或等于一百八十度，这样的接头，被称作对接接头。于各种焊接结构当中，它是采用数量最多的一种接头型式。
钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。
当厚度不一样的钢板对接时，若两板厚度差，也就是δ—δ1，没有超过表1—2所规定的情况，那么焊缝坡口的基本形式以及尺寸，要依据较厚板的尺寸数据去选取；要是超过规定，那就需要在厚板上做出像图1—8所示的单面或者双面削薄；并且其削薄长度L要大于或等于3(δ—δ1)。
图1—8 不同厚度板材的对接
(a)单面削薄， (b)双面削薄
表1-2
(二)角接接头
两焊件的端面之间，构成了大于30°的夹角，同时还小于135°，这样的接头，被称作角接接头，可见图1—9。该种接头受力的状况，不是特别良好，常常被应用于不重要的结构当中。
图1—9 角接接头
(a)I形坡口； (b)带钝边单边V形坡口
(三)T形接头
一种接头，其为一件的端面跟另一件的表面形成直角或者近似直角的那种，被称作T形接头，可看图1—10。
图1—10 T形接头
(四)搭接接头
两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。
图1—11 搭接接头
(a)I形坡口， (b)圆孔内塞焊； (c)长孔内角焊
搭接接头，按照它的结构形式，以及对于强度的要求，被划分成三种形式，分别是不开坡口，圆孔内塞焊，还有长孔内角焊，并可见图1—11。
一种接头，它是I形坡口的搭接接头，通常被用于厚度在12mm以下的钢板，其重叠部分要满足≥2(δ1+δ2)这个条件，并且是双面焊接，这种接头被应用于不重要的结构里。
在碰到重叠部分面积较大这种情况的时候，能够依照板厚以及强度方面的要求，分别运用不同大小以及数量的圆孔内塞焊，同时，能够运用长孔内角焊的接头形式。
二、焊缝坡口的基本形式与尺寸
(一)坡口形式
按照坡口的形状，坡口被划分成，I形（也就是不开坡口），V形，Y形，双Y形，U形，双U形，单边V形，双单边Y形，J形等各类坡口形式。
V形坡口的加工以及施焊较为方便，不必翻转焊件，Y形坡口的加工以及施焊同样方便，不必翻转焊件，然而，焊后却容易产生角变形。
双Y形坡口是在V形坡口基础上发展而来的，当焊件厚度增大时，会采用双Y形代替V形坡口，在同样厚度的情况下，能减少焊缝金属量约二分之一，并且可以对称施焊，焊后的残余变形较小；缺点是焊接过程中需要翻转焊件，要在筒形焊件的内部施焊，这使得劳动条件变差。
针对焊件厚度相同的状况，U形坡口的填充金属量相较于V形坡口要少得多，然而这种坡口的加工是比较复杂的。
(二)坡口的几何尺寸
(1)坡口面 待焊件上的坡口表面叫坡口面。
(2)有着特殊称谓的坡口面角度以及坡口角度，其中，针对待加工坡口而言，其端面与坡口面之间所形成的夹角被称作坡口面角度，而两坡口面之间所形成的夹角则被叫做坡口角度，相关情况可参见图1—12。
(3)根部之间，在焊前预留出来的空隙，被称作根部间隙，它能在打底焊时确保焊透，还被叫做装配间隙，见图1—12。
(4)焊件开坡口之际，沿焊件接头坡口根部的那个端面直边部分被称作钝边，钝边的作用为防止根部烧穿，见图1一18的那张图示有钝边的画，啥是钝边呢，钝边就是焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部这个位置的端面直边部分呀。
(5)如图1—12所示，根部半径是指在J形、U形坡口底部的圆角半径，其作用是使坡口根部的空间得以增大，从而能够将根部焊透。
图1—12 坡口的几何尺寸
三、焊接位置种类
针对GB／T3375—94《焊接术语》里的规定而言，焊接位置是什么呢，它指的是熔焊的时候，焊件接缝所处的那个空间位置，这个位置能够用焊缝倾角以及焊缝转角来进行表示。焊接位置存在平焊位置，还存在立焊位置，也有横焊位置，另外还有仰焊位置等等呢。
焊缝倾角，即焊缝轴线与水平面之间的夹角，见图1—13。
图1—13 焊缝倾角
所谓焊缝转角，它指的是，焊缝中心线，也就是焊根和盖面层中心的连线，与水平参照面Y轴所形成的夹角，具体可查看图1—14。
图1—14 焊缝转角
(1)焊的位置是平焊，这个位置的焊缝倾角为０°，焊缝转角是９０°，其情况可察看图１－１５（ａ）。
图1—15 各种焊接位置
(2)处于横焊位置，其焊缝倾角为0°以及180°，焊缝转角是0°还有180°的对接位置状况，可查看图1—15(b)。
(3)立焊的焊接位置，其焊缝倾角为90°（立向上的情况），还有270°（立向下的情形），具体可查看图1—15(c)。
(4)在仰焊位置，其对接焊缝所呈现的倾角是0°以及180°，而转角为270°的这样一个焊接位置，如同图1—15(d)所示。
此外，对于角焊位置还规定了另外两种焊接位置。
(5)在平角焊位置，角焊缝的倾角处于0°以及180°，其转角处于45°还有135°的这种角焊位置，可查看图1—15(e)。
(6)施焊时候的仰角位置，其倾角处于0°以及180°，转角处于225°还有315°的那种角焊位置所在状况，需要去查看图1—15(f)。
在平焊的位置开展的焊接，被称作平焊，于横焊的位置开展的焊接，叫做横焊，在立焊的位置进行的焊接，称为立焊，处于仰焊的位置进行的焊接，称作仰焊。T形、十字形以及角接接头在平焊位置所进行的焊接，名为船形焊。在工程里常用的水平固定管的焊接，鉴于在管子进行360°焊接时，存在仰焊、立焊和平焊，故而称作全位置焊接。当焊件接缝处于倾斜的位置（除平、横、立、仰焊位置之外）时开展的焊接，叫做倾斜焊。
四、焊缝形式及形状尺寸
(一)焊缝形式
焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：
(1)按照GB／T 3375—94给出的规定，依照焊缝结合形式来分，存在对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝以及端接焊缝这五种。
1)使焊件的坡口面之间，或者是一个零件的坡口面同另一个零件表面之间，所进行焊接操作而形成的那种焊缝，被称作对接焊缝。
2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。
4)缝塞焊：两块零件相互重叠，其中有一块开设了圆形的孔，在这个圆孔当中对两块板进行焊接从而形成的焊缝，仅仅只是在孔内焊接了角焊缝的那种情况并不称作塞焊。
5)槽焊缝是这样一种情况，两块板相互叠合，其中有一块板开了长孔，在这个长孔里面进行焊接两块板的操作，所形成的焊缝，如果仅仅是焊接角焊缝的情形，那就不能称作槽焊。
(2)施焊的时候，焊缝位于空间的位置，被划分，成为这样四种形式，有平焊缝，有立焊缝，有横焊缝，还有仰焊缝。
(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
又分为交错式和并列式两种的断续焊缝(呈图１—16所示状)，除了注明焊脚K的焊缝尺寸而言了，那种标注为说明断续焊缝里每一段长度被称作ｌ以及具有间距被名为ｅ的尺寸之时，也是有的，且通常是以符号“Z”表示交错式焊缝。
图1—16 断续角焊缝
(a)交错式 (b)并列式
(二)焊缝的形状尺寸
焊缝形状，是借由一系列几何尺寸予以表示的，不同形式的焊缝，其形状参数并非一致。
1．焊缝宽度
叫焊趾的是，焊缝表面跟母材相交接的地方。两焊趾处在焊缝表面之间的距离，被称作焊缝宽度，就如同图1—17那样。
图1—17焊缝宽度
2．余高
下面这部分内容，是关于超出母材表面焊趾连线之上的那部分焊缝金属的最大高度，它被称作余高，具体可查看图1—18。在静载的情况下，它具备一定的加强作用，也就因此被叫做加强高。然而在动载或者交变载荷的时候，它不但不会起到加强作用，反而会因为焊趾处应力集中，从而易于促使脆断。所以余高既不能低于母材，同时也不能过高。手弧焊的时候，余高值是0～3mm。
图1—18 余高
3．熔深
于焊接接头的横载面之上，母材或者前道焊缝所熔化的深度被称作熔深，如图1—19所示的那样。
图1—19 熔深
(a)对接接头熔深 (b)搭接接头熔深 (c)T形接头熔深
4．焊缝厚度
以下是焊缝厚度的定义，是在焊缝横截面里，从焊缝正面朝着焊缝背面去测量的距离，这一距离叫做焊缝厚度，相关图示可参考图 1—20。
图1—20 焊缝厚度及焊脚
(a)凸形角焊缝 (b)凹形角焊缝
焊缝计算厚度，是设计焊缝之际所用的焊缝厚度，对接焊缝焊透之时，它等同于焊件的厚度，角焊缝的情况下，它是在于角焊缝横截内所画出的最大直角等腰三角形里，从直角的顶点朝着斜边的垂线长度，习惯上也称作喉厚，见图1—20。
5．焊脚
在角焊缝的横截面那儿，从一个直角面上的焊趾开始，到另一个直角面表面的距离里最小的那个距离，被称作焊脚。在角焊缝的横截面里，所画出的最大等腰直角三角形当中，直角边的长度，就是焊脚尺寸，见图1—20。
6．焊缝成形系数
图1—21 焊缝成形系数的计算
进行熔焊时，在单道焊缝的横截面上，存在焊缝宽度与焊缝计算厚度的比值，而这个比值也就是焊缝成形系数，其具体为ф等于B除以H，这可见于图1—21。该系数值要是小，那就意味着焊缝窄且深，像这样的焊缝中比较容易产生气孔与裂纹，所以焊缝成形系数应当维持一定的数值，举例来说，埋弧自动焊的焊缝成形系数ф需大于1.3。
7．熔合比
这所指的乃是熔焊之际，那被熔化掉的母材于焊道金属当中所占据的百分比情形。各种各样的接头，形形色色的坡口，以及林林总总的焊缝形式都被列于表1—3之中。
表1—3 各种坡口、接头及焊缝形式
五、焊缝符号表示法
焊缝符号通常是由基本符号以及指引线构成的。在有必要的情况下，还能够添加辅助符号、补充符号以及焊缝尺寸符号等。
(一)符号
依照GB324—88《焊缝符号表示法》里头的规定，焊缝符号能够划分成下面几种。
(1)基本符号
基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，见表1—4。
(2)辅助符号
表示焊缝表面形状特征的符号是辅助符号，列于表 1—5所见。应用示例呈现于表 1—6 之处。
(3)补充符号
采用的符号是为补充说明焊缝某些特征而有的补充符号，见表 1—7，应用示例见表 1—8。
表1—4基本符号
注意，其一，不完全熔化的卷边焊缝，使用I形焊缝符号予以表示，其二，并且还要加注焊缝有效厚度S。
表1—5辅助符号
表1—6 辅助符号的应用示例
表1—7补充符号
表1—8 补充符号应用示例
(二)符号在图纸上的位置
1．基本要求
完整的焊缝表示方法是这样的，除了上述提到的基本符号之外，还有辅助、补充符号，并且呢，还包括指引线，以及焊缝尺寸符号和其上的数据。
由带有箭头（简称箭头线）的指引线，以及两条基准线（一条是实线，另一条为虚线）共同构成指引线，如图1—22所示。
图1—22 指引线
2．箭头线和接头的关系
图1—23和图1—24给出的示例说明下列术语的含义：
图1—23 带单角焊缝的T型接头
(a)焊缝在箭头侧 (b)焊缝在非箭头侧
图1—24 双角焊缝的十字接头
a．接头的箭头侧；
b．接头的非箭头侧
3．箭头线的位置
通常情况下，箭头线与焊缝相对的位置，一般不存在特殊的要求，可查看图1—25(a)、(b)。然而，当标注单边V、单边Y、J形焊缝的时候，箭头线应当指向带有坡口一侧的工件，可查看图1—25(c)、(d)。在必要的情形下，允许箭头线弯折一次，比如图1—26。
图1—25 箭头线的位置
图1—26 弯折的箭头线
4．基准线的位置
基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。
关于基准线，一般情况下，它是应该和图样的底边相互平行的，然而呢，在存在特殊条件的状况下，它也是可以和底边相互垂直的。
5．基本符号相对基准线的位置
相对基准线而言，基本符号所处的位置，请看附图1—27(a)、(b)、(c)、(d)；当对对称焊缝以及双面焊缝进行标注时，虚线是不添加的。
图1—27 基本符号相对基准线的位置
(三)焊缝尺寸符号及其标注位置
(1)焊缝尺寸符号，见表1—9。
表1—9焊缝尺寸符号
(2)焊缝尺寸符号及数据的标注原则，如图1—28：
1)焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧；
2)焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧；
图1—28 焊缝尺寸的标注原则
3)坡口角度的尺寸标在基本符号的上侧或者下侧，坡口面角度的尺寸标在基本符号的上侧或者下侧，根部间隙的尺寸标在基本符号的上侧或者下侧。
4)相同焊缝数量符号标在尾部；
5)若存在需要进行标注的尺寸数据数量较多，并且不容易分辨的情况，那么可以在数据的前面增添相应的尺寸符号，当箭头线的方向发生变化的时候，上述的原则是不会改变的。
(3)关于尺寸符号的说明
1)当处于基本符号右侧，没有任何标注呈现，且与此同时也不存在其他说明的状况下，这意味着焊缝于工件的整个长度范围之内是保持连续状态的。
2)当基本符号处于左侧，且不存在任何标注，同时又没有其他说明的情况下，这意味着对接焊缝需要完全焊透。
3)塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应该标注孔底部的尺寸。
六、焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响
焊接的时候，为了保证焊接质量而挑选确定的各项参数，这类参数像焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等，它们的总称呼叫做焊接工艺参数。所说的线能量指的是熔焊的时候，由焊接热源给单位长度焊缝上输入的能量，该能量单位是焦尔／厘米或者焦尔／毫米，写作J／cm或J／mm，也被称作热输入。
线能量的计算公式为：
式中 Q——线能量，J／cm或J／mm；
I——焊接电流，A；
U——电弧电压，V；
V——焊接速度，cm／s或mm／s。
例：某焊接性试验的焊接工艺参数如下：焊条直径4mm，焊接
呈现出的电流数值为180A，电弧所具备的电压程度是24V，与之对应的焊接速度为150mm／min。尝试开展对其线能的计算工作。
量。
解：线能量
答：该试验的线能量为1728J／mm。
(一)焊接电流
若其他条件维持不变，此时增加焊接电流，那么焊缝厚度会增加，并且余高也会增加，然而焊缝宽度几乎维持不变或者略有增加见第1—29图，这呈现的是埋弧自动焊之际的实验结果，探究分析这些现象产生的原因如下：
(1)当焊接电流增大之时，电弧附带的热量会增多起来，故而熔池的体积以及弧坑的深度，都会跟着电流的变化而增大，如此一来，等到冷却结束之后，焊缝的厚度便会随之增加。
(2)当焊接电流增大之时，焊丝的熔化数量也会增多，所以焊缝的剩余高度也会跟着上升。要是运用不填充焊丝的钨极氩弧焊，那么剩余高度就不会出现增加的情况。
(3)焊接电流加大时，这存在一方面的情况，即电弧截面会稍有增加，进而致使熔宽加大。同时还有另一方面，电流增大让弧坑深度有所增加。鉴于电压未曾变动，因而弧长也维持不变，这使得电弧潜入熔池，令电弧摆动范围变小，于是就促使熔宽减小。因两者共同发挥作用，故而实际上熔宽几乎维持不变。
图1—29 焊接电流对焊缝形状的影响
H—焊缝厚度 B—焊缝宽度 d—余高 I—焊接电流
(二)电弧电压
当其他条件维持不变之时，电弧电压出现增长，焊缝宽度显着增大，可是焊缝厚度以及余高将会稍有降低，可见图1—30进行查看。这是由于电弧电压的增加表明电弧长度的增加，所以经由电弧摆动范围的扩大而后致使焊缝宽度增大。其次，经由弧长得到增加之后，电弧热量损失加大，因而用于熔化母材以及焊丝的热量减少，相应的焊缝厚度以及余高就略带减小。
图1—30 电弧电压对焊缝形状的影响
从这里能够看出，电流属于决定焊缝厚度的主要因素，然而电压却是影响焊缝宽度的主要因素，所以，为了获取良好的焊缝形状，也就是获取符合要求的焊缝成形系数，这两个因素是相互制约的，就是说一定的电流要搭配一定的电压，不应当把一个参数在很大的范围内随意变动。
(三)焊接速度
焊缝厚度以及焊缝宽度，会受到焊接速度的显著影响。一旦焊接速度有所增加，那么焊缝厚度会大幅下降，焊缝宽度也会大幅下降，可查看图1—31。之所以会这样，是由于当焊接速度增加之际，焊缝里单位时间内输入的热量降低了。
图1—31 焊接速度对焊缝形状的影响
考虑到焊接生产率，焊接速度越快越好，然而，当焊缝厚度有一定要求时，为提升焊接速度，就需要进一步提高焊接电流以及电弧电压，因而，这三个工艺参数应当综合起来进行选用。
(四)其它工艺参数及因素对焊缝形状的影响
电弧焊，除了上述那三个主要的工艺的参数之外，其它的一些工艺的参数以及因素，对焊缝的形状，也具有一定的影响。
(1)当其它条件保持不变时，在电极其本身就是焊丝的情况下，电极（亦是焊丝）直径的减小，这一减小的情况，不但使得电弧截面变小，而且还致使电弧摆动范围缩小，鉴于此，焊缝厚度会减小，焊缝宽度也会减小。
焊丝外伸长指的是，从焊丝跟导电嘴的接触点起始，到焊丝末端的那段长度，也就是焊丝上有电流通过部分的长度。电流在焊丝的外伸长上通过之际，会产生电阻热。所以，当焊丝外伸长加大的时候，电阻热同样会增加，焊丝熔化速度变快，故而余高增大。焊丝直径越小或者材料电阻率越大之时，这种影响越发显著。实践证实，对于结构钢焊丝而言，直径在5mm以上的粗焊丝，当焊丝的外伸长就在60至150mm范围里变动时，实际上能够忽略其影响。若是焊丝直径小于3mm，当焊丝外伸长波动范围超过5～10mm，便有可能对焊缝成形带来明显影响。不锈钢焊丝的电阻率极大，这种影响则会更大。所以，针对细焊丝，尤其是不锈钢熔化电极弧焊时，务必要留意控制外伸长的稳定。
(2)焊接之时，电极（焊丝）存在倾角，电极（焊丝）与焊接方向相比，能够倾斜出一个角度，当电极（焊丝）的倾角顺着焊接方向之时，此情况被称作后倾，而逆着焊接方向之时，则被称作前倾，可参看图示数字1横杠32的a、b。电极（焊丝）前倾之际，电弧力针对熔池液体金属的后排方面的作用有所减弱，熔池底部的液体金属变得更厚了，这对电弧对于熔池底部母材的加热形成了阻碍，所以焊缝厚度减小了。与此同时，电弧对熔池前部尚未熔化的母材的预热作用得到了增强，故而焊缝宽度增大，余高减小，前倾角度。愈小，这一影响愈明显，见图1—32(c)。
图1—32 电极(焊丝)倾角对焊缝形状的影响
(a)后倾 (b)前倾 (c)前倾倾角的影响
电极(焊丝)后倾时，情况与上述相反。
(3)焊件呈现相对水平面倾斜这样的倾角状态时，焊缝的形状会因为焊接方向存在不同而存有明细不一样的差别，当焊件产生倾斜情况后，焊接方法能够划分成两种类别，其中从高处朝着低处进行焊接的这种被称作下坡焊，而从低处朝着高处进行焊接的那种则称之为上坡焊，具体可见图1—33(a)(b)。
图1—33 焊件倾角对焊缝形状的影响
焊件倾角对有下坡焊，有上坡焊，下坡焊时焊件倾角存在影响，上坡焊时焊件倾角也存在影响。
焊时若于上坡进行，重力与电弧力令熔池液体金属流向熔池尾部，电弧深入加热熔池底部金属，焊缝厚度与余高增加。同时，熔池前部加热作用减弱，电弧摆动范围减小，焊缝宽度减小。上坡角度越大，影响越显著。上坡角度大于6°至12°时，因为余高过大，两侧出现咬边，焊缝成形恶化，见图1—33(d)。所以，自动电弧焊时，实际上总会尽力避开上坡焊。
于下坡焊而言，情形恰好相反，也就是焊缝厚度会稍有减小，并且余高也会稍有减小，然而焊缝宽度却会稍有增加，所以便有了倾角。
(4)其它条件保持不变的情况下，对于坡口形状，在增加坡口深度之时同时增加其宽度之际呀，此刻焊缝厚度有颇为轻微的增加，焊缝宽度也有略微的增加，然而余高却呈现出使人大为显著的减小，具体情况可参见图1—34。
图1—34 坡口形状对焊缝形状的影响
(5)埋弧焊时，焊剂的成分对焊缝形状有一定影响，焊剂的密度对于焊缝形状存有一定作用，焊剂的颗粒度会对焊缝形状造成一定影响，焊剂的堆积高度也会在一定程度上影响焊缝形状。当其它条件相同的状况下，稳弧性比较差的焊剂所形成的焊缝厚度比较大，而其焊缝宽度比较小。要是焊剂密度小了，或者颗粒度大了，又或者堆积高度减小了，鉴于电弧四周的压力降低了，导致弧柱体积膨胀起来，电弧摆动的范围扩大了，所以焊缝厚度减小了，焊缝宽度增加了，余高略微减小了。另外，熔渣粘度对于焊缝表面成形有着极大影响，要是粘度过高，会致使熔渣的透气性不佳，熔池结晶的时候所排出的气体没办法经由熔渣排出，进而让焊缝表面形成诸多凹坑，使得成形变差。
(6)气体保护焊时，保护气体成分会对焊缝形状有明显影响，与之密切相关的熔滴过渡形式也会对焊缝形状有明显影响，采用不同保护气体进行熔化极气体保护焊直流反接时，焊缝形状的变化，见图1—35 ，射流过渡氩弧焊总会形成明显蘑菇状焊缝，当氩气中加入O2、CO2或H2时，能使根部成形展宽，焊缝厚度稍有增加 ,颗粒状和短路过渡电弧焊所形成的焊缝形状宽且浅。
图1—35 保护气体成分对焊缝形状的影响
(7)母材的化学成分各式各样，在另外工艺因素保持不变的情形下，焊缝形状并不相同，这一情况在氩弧焊时尤为显著。比如说三种产地各异的不锈钢，通过钨极氩弧焊方式进行焊接，在采用一样的焊接工艺参数之际，所获得焊缝形状的改变，如同表1—10所呈现的那样。
表1—10 母材化学成分对焊缝形状的影响
