一、焊接接头的种类及接头型式
施焊之际，鉴于被焊接物件的厚度情况、结构状况以及使用条件存在差异，所以其接头的型式以及坡口的形式也是不一样的。焊接接头的型式包含：对接的接头、T形的接头、角接的接头以及搭接的接头等等。
（一）对接接头
有两件接头，这两件接头的表面构成夹角，该夹角大于或等于一百三十五度，且小于或等于一百八十度，这样的接头被叫做对接接头。在各种焊接结构当中，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。
厚度不一样的钢板对接，两板厚度差是（δ—δ1），若此厚度差不超过表1—2规定，那么焊缝坡口的基本形式以及尺寸，便按较厚板的尺寸数据去选取，不然的话，要在厚板上作出如同图1—8所示的单面或者双面削薄，其削薄长度L要大于或等于3（δ—δ1）。
（a）单面削薄 （b）双面削薄
图1—8 不同厚度板材的对接
表1-2
较薄板厚度δ1
≤2～5
>5～9
>9～12
>12
允许厚度差（δ—δ1）
（二）角接接头
由两焊件端面间形成的，大于30°且小于135°夹角的接头，被称作角接接头，如图1—9所示。此接头的受力情形欠佳，常常应用于不太重要的结构当中。
（a）I形坡口（b）带钝边单边V形坡口
图1—9 角接接头
（三）T形接头
由一件的端面与另一件的表面所构成的，呈现直角或者近似直角状态的接头，被称作T形接头，可查看图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。
（a）I形坡口（b）圆孔内塞焊（c）长孔内角焊
图1—11 搭接接头
搭接接头，依据其结构形式，以及针对于强度的要求，划分成不开坡口，圆孔内塞焊，长孔内角焊这三种形式，可参考图1—11。
形如I形的坡口的那种搭接接头，通常情况下是被应用于厚度在12mm以下的钢板，它的重叠部分要大于或等于2（δ1加上δ2），而且是进行双面焊接，这种接头是被用于不重要种类的结构当中。 ”。
在碰到重叠部分面积比较大的情形的时候 ，能够依据板厚还有强度方面的要求 ，分别去采用不同大小以及数量的圆孔内塞焊 ，或者长孔内角焊的接头型式。
二、焊缝坡口的基本形式与尺寸
（一）坡口形式
循着坡口的具体形状，坡口被划分成I形（也就是不开坡口），还有V形，以及Y形，再者双Y形，也有U形，又有双U形，另外还有单边V形，再有双单边Y形，最后是J形等各类不同的坡口形式。
形状为V形以及Y形的坡口，其进行加工以及施焊的时候较为便利，即不需要将焊件进行翻转，不过在焊接完成之后，极易产生角变形。
双 Y 形坡口是基于 V 形坡口而发展形成的，当焊件厚度增加时，会采用双 Y 形来替代 V 形坡口，在相同厚度的情况下，能够减少约二分之一的焊缝金属量，而且可以进行对称施焊，焊后残余变形较小。其缺点在于焊接过程中需要翻转焊件，在筒形焊件内部施焊，这使得劳动条件变差。
焊件厚度相同之时，U形坡口的填充的金属量相较于V形坡口少很多，但是，这种坡口在进行加工的时候比较复杂。
（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）其待加工坡口的端面跟坡口面之间所形成的夹角被称谓坡口面 角度，而两坡口面之间存在的夹角称作坡口角度，如图1—12所示。
（3）接头根部之间焊前预留的空隙被称作根部间隙，它也叫装配间隙，其作用是在打底焊时确保根部焊透，见图1—12。
（4）当焊件进行开坡口操作时，在其接头坡口相应根部位置处，存在着沿端面的直边部分那项被称作钝边的状态，可在图 1—12 当中看到，钝边所具备的作用是对根部起到避免烧穿的效果。
（5）在J形坡口底部的圆角半径，被称作根部半径，存在于U形坡口底部的圆角半径，同样被叫做根部半径（参照图1—12）。其具有的作用是，增大坡口根部所拥有的空间，以此达成焊透根部的目的。
图1—12 坡口的几何尺寸
三、焊接位置种类
按照GB／T3375—94《焊接术语》给出的规定，焊接位置，也就是熔焊之际，焊件接缝所在的空间位置，能够借助焊缝倾角以及焊缝转角予以表示，存在平焊位置，存在立焊位置，存在横焊位置，还存在仰焊位置等。
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
焊缝转角，是焊缝中心线，此中心线为焊根和盖面层中心的连线，它与水平参照面Y轴形成夹角，具体见图1—14。
图1—14 焊缝转角
（1）此处焊接位置是平焊位置，其特点为焊缝倾角是0°，并且焊缝转角为90°，相关情况见图1—15（a）。
将（a）视为平焊，（b）当作横焊，（c）认成立焊，（d）看作仰焊，（e）当成平角焊，（f）看成仰角焊。
图1—15 各种焊接位置
（2）处在横焊的位置，其焊缝的倾角是0°以及180°，焊缝的转角为0°还有180°的对接位置，可查看图1—15（b）。
（3）有种焊接位置叫做立焊位置，在此位置中，焊缝倾角处于90°（此为立向上的情况），还有处于270°（此为立向下的情况），而这种立焊位置所对应的情况，可见图1—15（c）标识。
（4）对接焊缝倾角处于0°以及180°，转角为270°的那种焊接位置，也就是仰焊位置，如图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）角焊缝倾角处于0°、180°，转角处于45°、135°的那种角焊位置，即平角焊位置，可见图1—15（e）。
（6）仰角焊所处位置，其倾角为0°以及180° ，转角有着225° ，还有315°的角焊位置，可查看图1—15（f）。
在平焊所处位置开展的焊接，被称作平焊，于横焊所处位置实施的焊接，叫做横焊，在立焊所处位置进行的焊接，称为立焊，于仰焊所处位置开展的焊接，称作仰焊。T形、十字形以及角接接头，在平焊所处位置进行的焊接，叫做船形焊。在工程里常用的水平固定管的焊接，鉴于在管子360°的焊接阶段，存在仰焊、立焊、平焊，故而称作全位置焊接。当焊件接缝放置于倾斜位置（除去平、横、立、仰焊位置之外）时进行的焊接，称为倾斜焊。
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）依照GB／T 3375—94给出的规定，按照焊缝结合的形式，划分成对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝以及端接焊缝这五种。
1）对接焊缝，这是一种焊缝，它存在于焊件的坡口面间，或者是一零件的坡口面与另一零件表面间由焊接形成的那种焊缝。
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）有被称作塞焊缝的，是这样一种焊缝形态，即存在两零件相互叠放的情况，其中一块零件上面开设有圆孔，接下来是在此圆孔之中对两板进行焊接从而形成的焊缝，要是仅仅在孔内焊接角焊缝的话，那就不被叫做塞焊。
5）在两板相叠的情形下，其中一块板处开设有长孔，于该长孔之中对两板进行焊接所形成的焊缝，是槽焊缝，若仅仅只焊接角焊缝，那么这样的情况不称作槽焊。
（2）按施焊时状况，焊缝于空间所处位置，被划分成平焊缝、立焊缝、横焊缝以及仰焊缝这四种形式。
（3）按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断断续续的焊缝它又被划分成交错式以及并列式这两种类别啦（也就是图 1—16 所示的那样），焊缝的尺寸呢除了要明确标注出焊脚 K 之外，另外还要注明在断续焊缝之中的每一段焊缝的具体长度 l 以及它们之间的间距 e ，并且会用符号“Z”来表示交错式焊缝。
（a）交错式（b）并列式
图1—16 断续角焊缝
（二）焊缝的形状尺寸
一系列几何尺寸用来表示焊缝的形状，焊缝形式各不相同，其形状参数也存在差异。
（1）焊缝宽度
焊缝的表面跟母材相互交接的那个地方称作焊趾，焊缝表面处在两焊趾之间的那段距离被叫做焊缝宽度，就如同图1—17所示的那样。
图1—17焊缝宽度
（2）余高
名为余高的，是超出母材表面焊趾连线上面的部分焊缝金属的最大高度，可看图1—18。在静载状况下它具备一定加强作用，故而它又被称作加强高。然而在动载或者交变载荷情形下时，它不但没有加强作用，反倒因焊趾处应力集中容易促使脆断。所以余高既不能低于母材同时也不能过高。手弧焊时余高的值是0～3mm。
图1—18 余高
（3）熔深
在焊接的接头的横截面上，那块被称作母材或者前进行道的焊缝所熔化的深度，被叫做熔深，情况如图1—19所示哟。
（a）对接接头熔深（b）搭接接头熔深（c）T形接头熔深
图1—19 熔深
（4）焊缝厚度
在焊缝的横截面那儿，有着这样一种距离，它是从焊缝的正面开始，一直延伸到焊缝的背面的，而这种距离就被称作焊缝厚度，相关图示可见图1—20。
（a）凸形角焊缝（b）凹形角焊缝
图1—20 焊缝厚度及焊脚
设计焊缝之际所运用的焊缝厚度，便是焊缝计算厚度。当对接焊缝焊透之时，它等同于焊件的厚度；而在角焊缝的情形下，它是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所作垂线的长度，在习惯上也被称作喉厚，具体可见图1—20。
（5）焊脚
在角焊缝的横截面里头，从一个直角面之上的焊趾朝着另一个直角面表面的最小距离，把它称作焊脚。于角焊缝的横截面当中所画出的最大等腰直角三角形里直角边的长度被叫做焊脚尺寸，可参见图1—20呀。
（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（B），还有与之相对的焊缝计算厚度（H），二者的比值（φ＝B／H），被称作焊缝成形系数，具体可见图1—21。该系数值要是小的话，那就意味着焊缝呈现出窄并且深的状态，处于这样状态的焊缝当中，比较容易产生气孔以及裂纹，所以焊缝成形系数是应当维持一定数值的，比如说埋弧自动焊的焊缝成形系数φ需要大于1.3。
（7）熔合比
是指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比。
各种接头、坡口和焊缝的形式见表1—3。
表1—3 各种坡口、接头及焊缝形式
五、焊缝符号表示法
构成焊缝符号的，通常是基本符号以及指引线。在有必要的情形下，还能够加进辅助符号、补充符号以及焊缝尺寸符号之类的。
（一）符号
按照GB324—88《焊缝符号表示法》里的规定，焊缝符号能够划分成下面这些种类：
（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。
表1—4基本符号
注意，1）那种并非完全处于熔化状态的卷边焊缝，会采用I形焊缝符号予以表示，并且还要添加标注焊缝有效厚度S。
（2）辅助符号
焊缝表面形状特征由辅助符号来表示，辅助符号是这样的符号，其具体内容见表1—5。应用示例的相关内容见表1—6。
表1—5辅助符号
表1—6 辅助符号的应用示例
（3）补充符号
用于补充说明焊缝某些而采用的符号是补充符号，见表1—7，应用示例见表1—8。
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
上述基本符号、辅助符号、补充符号之外的完整焊缝表示方法，还涵盖指引线，以及焊缝尺寸符号和数据。
那指引线呢，通常是由带着箭头的那种指引线，也就是简称箭头线的呀，以及两条基准线，其中一条是实线，另一条是虚线，这两部分共同构成的。就仿佛图1—22里边所呈现的那样。
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：
（a）焊缝在箭头侧（b）焊缝在非箭头侧
图1—23 带单角焊缝的T型接头
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
对于箭头线相对焊缝的位置，总体说通常没特定要求，可参照图1—25（a）、（b）。然而，在去标注单边V、单边Y、J形焊缝之际，箭头线得指向带有坡口那一侧的工件，不妨看看图1—to25（c）、（d）。要是有必要之时，是允许箭头线弯折一下的，就像图1—26那样。
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。
在通常状况下，基准线大体是要跟图样的底边保持相平行的状态的，不过呢，在存在特殊条件的情形下，它也是能够与底边呈现相垂直的状况的。
（5）基本符号相对基准线的位置
位置处于相对基准线的基本符号，其情形可见图1—27（a），同时也可见图1—27（b），并且还可见图1—27（c），另外也可见图1—27（d）；当对应标注那种对称焊缝以及双面焊缝之时，不会添加虚线。
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）标明在基本符号上侧或者下侧的，是坡口角度尺寸，以及坡口面角度尺寸，还有根部间隙尺寸等。
4）相同焊缝数量符号标在尾部；
5）对于那种需要进行标注的尺寸数据数量较多，并且不容易分辨清楚的情形，能够在数据的前面增添相应的尺寸符号。要是箭头线的方向发生了变化，那么上述所讲这样的原则是不会改变的。
（3）关于尺寸符号的说明
1）处于基本符号右侧位置，当时不存在任何标注情况，并且同时没有其他说明，这种情形下，意味着焊缝在工件的整个长度范围之内是连续存在的。
2）在基本符号是处于左侧的情形下，不存在任何一点标注，并且同时没有别的说明，这种情况下它所表示的是对接焊缝要达成完全焊透的状态。
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
进行焊接作业时，为了确保焊接质量而去选定的各项参数，像焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等，这些参数的统称被叫做焊接工艺参数。其中所说的线能量，是指在熔焊过程中，由焊接热源输入到单位长度焊缝上的能量，单位是焦尔/厘米或者焦尔/毫米，也就是J/cm或者J/mm，它也被称作热输入。
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。
如下是某焊接性试验的焊接工艺参数，焊条直径为4mm，焊接电流是180A，电弧电压为24V，焊接速度为150mm/min，试计算其线能量。
解：线能量
答：该试验的线能量为1728J/mm。
（一）焊接电流
假如其他条件维持不变，要是增加焊接电流，那么焊缝厚度会增加，同时余高也会增加，然而焊缝宽度几乎维持不变（或者稍有增加），可见图一百二十九，这属于埋弧自动焊时的实验结果。剖析这些现象的缘由在于：
（1）当焊接电流出现增加的情况时，电弧所产生的热量会随之增加，基于此，熔池的体积以及弧坑的深度都会随着电流一起增加，所以当冷却过程完成之后，焊缝的厚度便会增加。
（2）当焊接电流出现增加的情况之时，焊丝的熔化量也会跟着增加起来，所以焊缝的余高也会凭借这一情况跟随增加。要是采用不填丝的钨极氩弧焊，那么余高就不会出现增加的状况。
（3）焊接电流增大之际，一方面电弧截面会稍有增大，进而致使熔宽增大；另一方面电流增大使得弧坑深度加大。鉴于电压未曾改变，故而弧长也不变，致使电弧潜入熔池，令电弧摆动范围缩小，于是促使熔宽减小。因两者共同发挥作用，委实熔宽几乎维持不变。
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
在其他条件保持不变的情形下，电弧电压呈现增长态势时，焊缝宽度会显著地增大，然而焊缝厚度以及余高将会稍微有所减少，如图1 — 30所示。这是基于电弧电压的增加相当于电弧长度的增加，所以电弧摆动的范围得以扩大，从而致使焊缝宽度增加。其次，弧长增加以后，电弧的热量损失有所增强，故而用于熔化母材以及焊丝的热量有所减少，相应的焊缝厚度和余高就会略微变小。
图1—30 电弧电压对焊缝形状的影响
据此可知，电流乃是决定焊缝厚度的关键要素，然而电压却是影响焊缝宽度的主要因素。所以，要获取优良的焊缝形状，也就是取得符合规定的焊缝成形系数，这两个因素彼此相互制约，也就是说特定的电流需搭配特定的电压，切不可在较大范围肆意变动其中一个参数。
（三）焊接速度
从事焊接作业时，焊接速度会对焊缝厚度产生明显影响，同时也会对焊缝宽度造成显著作用。一旦焊接速度有所增加，那么焊缝厚度会大幅下降，并且焊缝宽度也会有明显降低，此情况可见于图1—31当中。之所以会出现这种状况，是经由焊接速度增加之后，焊缝里单位时间内所输入的热量出现了减少的情况。
图1—31 焊接速度对焊缝形状的影响
于焊接生产率方面予以考量，焊接速度越快便越好。然而当焊缝厚度被要求为一定程度的时候，为想要提高焊接速度，那么就定然要进一步去提高焊接电流以及电弧 ，因此，这三项工艺参数应当一起综合起来予以选用。
（四）其他工艺参数及因素对焊缝形状的影响
电弧焊存在着若干别的工艺参数，这些跟上述三件主要工艺参数不同，另外还有一些有关因素，它们对于焊缝形状而言呢，是有着一定程度影响的。
（1）当其它条件保持不变时，电极直径以及焊丝外伸长的情况是这样的，减小电极也就是焊丝的直径，这不仅仅会让电弧截面变小，而且还会使得电弧的摆动范围减小，正因如此，焊缝厚度会减小，随之焊缝宽度同样也会减小。
从焊丝与导电嘴接触部位到焊丝末尾的这段距离，就是所谓的焊丝外伸长，也就是焊丝上面通电的那部分长度。当电流经过伸长出去的焊丝时，会产生电阻热。所以，要是焊丝外伸长加大，电阻热同样会增加，焊丝熔化速度变快，进而余高增加。焊丝直径越小或者材料电阻率越大，这种影响就越显著。实际中发现，对于结构钢焊丝而言，直径在5mm往上的粗焊丝，当焊丝外伸长在60至150mm这个范围变动时，实际上其影响能够忽视。然而，当焊丝直径小于3mm之际，要是焊丝外伸长波动范围超出5至10mm之时，便极有可能对焊缝成形造成显著的影响。不锈钢焊丝的电阻率相当大，如此一来这种影响就更为突出。故而，对于细焊丝而言，尤其是不锈钢熔化电极弧焊时，务必留意把控外伸长的稳定性。
（2）在电极（焊丝）倾角进行焊接之际，电极（焊丝）针对焊接方向而言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称作后倾；逆着焊接方向之时称作前倾，如图1—32（a）、（b）所示。当电极（焊丝）前倾时，电弧力对熔池液体金属后排所起的作用减弱了，熔池底部液体金属变厚了，对电弧对熔池底部母材的加热形成了阻碍，所以焊缝厚度减小。与此同时，电弧对熔池前部未熔化母材预热工作的加强，故而焊缝宽度增加，余高减小，前倾角度。愈小，这一影响愈明显，见图1—32（c）。
（a）后倾（b）前倾（c）前倾倾角的影响
图1—32 电极（焊丝）倾角对焊缝形状的影响
电极（焊丝）后倾时，情况与上述相反。
（3）焊件出现倾角，也就是焊件相对水平面呈现倾斜状态时，焊缝的形状会因为焊接方向存在不同而有着明显的差别。焊件发生倾斜之后，焊接方法能够被划分成两种：朝高处往低处进行焊接被称作下坡焊；从低处往高处进行焊接被称作上坡焊，如图1—33（a）（b）所示。
（a）向下倾斜进行的焊接，（b）向上倾斜开展的焊接，（c）向下倾斜焊接之时焊件倾斜角度所产生的作用，（d）向上倾斜焊接之际焊件倾斜角度所带来的影响。
图1—33 焊件倾角对焊缝形状的影响
于进行上坡焊期间，熔池里头的液体金属，在重力以及电弧力的作用之下，朝着熔池尾部流去，电弧得以深入至对熔池底部金属加热之处，进而致使焊缝厚度以及余高均有所增加。与此同时，熔池前部的加热作用有所减弱，电弧摆动的范围变小，所以焊缝宽度减小。上坡的角度越大，其产生的影响也就越为明显。当上坡角度大于6°至12°的时候，焊缝会因为余高过大，两侧出现咬边的状况，从而使得成形变差，可见图1—33（d）。所以，在自动电弧焊之时，实际上往往会尽可能地避开采用上坡焊。
与下坡焊相反的状况呈现出来，也就是焊缝厚度以及余高会稍有减小，并且焊缝宽度会稍有增加。所以存在倾角。（c）。
（4）有一种情况是，当其他条件维持不变的时候，如果增加坡口深度，并且增加坡口宽度，那么此时焊缝厚度会有稍微增长，焊缝宽度也会有稍微提升。只不过，余高会显著地减少，具体可见图1-34。
图1—34 坡口形状对焊缝形状的影响
（5）埋弧焊时会用到焊剂，焊剂的成分、密度、颗粒度以及堆积高度，都对焊缝形状有着一定的影响。当其他条件相同的时候，稳弧性比较差的那种焊剂，其焊缝厚度会比较大，而焊缝宽度则比较小。要是焊剂密度小，颗粒度大或者堆积高度减小，因为电弧四周压力降低，弧柱体积膨胀，电弧摆动范围扩大，所以焊缝厚度减小，焊缝宽度增加，余高略微变小。另外，熔渣的粘度对于焊缝表面的成形有着极大的影响，要是粘度过高，会致使熔渣的透气性欠佳，熔池结晶之际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，导致成形变差。
（6）进行气体保护焊之际，保护气体的成分，还有与之紧密关联的熔滴过渡形式，对焊缝形状有着显著影响，当采取不同保护气体开展熔化极气体保护焊直流反接之时，焊缝形状的变化，如图1—35所示，射流过渡氩弧焊总会形成明显呈蘑菇状的焊缝，于氩气当中添加O2、CO2或者H2时，能够让根部成形展宽着且焊缝厚度稍有增加，颗粒状以及短路过渡电弧焊所形成的焊缝形状则是宽而浅的。
图1—35 保护气体成分对焊缝形状的影响
（7）母材当中的化学成分，母材的化学成分存在差异，在其他工艺方面的因素保持不变的情形下，焊缝的形状并不相同，这一现象在氩弧焊的时候尤为显著。像是三种产地各异的不锈钢，运用钨极氩弧焊的方式来焊接，采用相同的焊接工艺参数之际，所得到的焊缝形状的变化，可见表1—10。
表1—10 母材化学成分对焊缝形状的影响
注意，钨棒的端部呈现出的是45°，弧长为2mm，电流是150A，焊接速度为300mm／min。
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