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，所处结构存在差异，使用条件也各有不同，所以其接头型式以及坡口形式同样不一样。焊接接头型式包含：对接接头，T形接头，角接接头以及搭接接头等等。
(一)对接接头
有两件接头，其表面所成夹角大于或等于一百三十五度，且小于或等于一百八十度，这种接头被称作对接接头。在各类焊接结构之中，它属于采用数量最多的那一种接头型式。
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，若两板厚度差值（δ—δ1）没有超出表1—2所规定的情形，那么焊缝坡口的基本形式以及尺寸依据较厚板的尺寸数据去选取，不然的话，需在厚板上做出如同图1—8所展示的单面或者双面削薄处理，并且其削薄长度L≥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
由两焊件端面间所构成的，大于30°且小于135°夹角的接头，被称作角接接头，可查看图1—9。这种接头的受力状况不太优良，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
由一件的端面和另一件的表面形成直角或者近似直角的接头，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。
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，依据其结构形式，还有因其对强度的要求，被划分成为三种形式，也就是不开坡口这种形式，以及圆孔内塞焊这种形式，还有长孔内角焊这种形式，具体可见图1—11。
其是 I 形坡口的搭接接头，通常被应用于厚度在 12mm 以下的钢板那儿，它的重叠部分要大于或等于 2(δ1 + δ2) ，并且是双面焊接。这种接头会被用于不重要的结构当中。
当碰到重叠部分面积比较大的情形时，能够依据板厚以及强度要求，分别运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
按坡口的形状来分，坡口弄成多种：有I形，也就是不开坡口的那种，还有V形，以及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形坡口的加工方便，施焊也方便，不必翻转焊件，Y形坡口同样如此，然而焊后容易产生角变形。
双 Y 形坡口是于 V 形坡口之上发展而来的，当焊件厚度起了变化、有所增大时，会改换为采用双 Y 形来替代 V 形坡口，在同等的厚度情形之下，能够减少焊缝金属量大概二分之一，并且还能够依照对称的方式进行施焊，如此焊后的残余变形会相对较少，其缺点在于焊接过程当中需要对焊件实施翻转操作，要在筒形焊件的内部开展施焊工作，进而使得劳动条件变得更差了。
在焊件厚度相同的状况下，U形坡口的填充金属量相较于V形坡口要小过多，然而，这种坡口的加工颇具复杂性。
(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)待加工坡口的端面跟坡口面中，二者之间所形成的夹角被称作坡口面角度，然而两坡口面之间的夹角则被叫做坡口角度，情况被展示于图1—12。
(3)焊前于接头根部之间预留的空隙被称作根部间隙，它能在打底焊的阶段确保根部实现焊透，其作用就在于此，根部间隙又被叫做装配间隙，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称作钝边，钝边的作用在于防止根部烧穿，此情况可见图1—12。
(5)有一种半径，名为根部半径，于J形、U形坡口底部的那个圆角半径，被称作根部半径，也就是图1—12所展示的部分。它具备这样的作用，即能够增大坡口根部的空间，进而满足，以便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
依据GB／T3375—94《焊接术语》的规定，焊接位置是熔焊时焊件接缝所处的空间位置，它能够用焊缝倾角和焊缝转角去表示，诸如平焊位置、立焊位置、横焊位置以及仰焊位置等。
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，它所指的是，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轴的夹角，具体可见图1—14。
图1—14 焊缝转角
(1)焊接位置为平焊位置，在此位置，焊缝倾角是0°，并且焊缝转角为90°，其具体情况见图1—15(a)。
图1—15 各种焊接位置
(e)平角焊，(f)仰角焊，(a)平焊，(b)横焊，(c)立焊，(d)仰焊。
(2)处于横焊位置，焊缝倾角为0°、180°，焊缝转角为0°、180°的对接位置，如图1—15(b)所示。
(3)使焊缝倾角处于立焊位置，其中一种是90°（立向上），另一种是270°（立向下）的焊接位置，其具体情况可查看图1—15(c)。
(4)在进行焊接操作时，存在一个所处位置为仰焊的状况，于该位置处对接焊缝所呈现的倾角是0°以及180°，并且其转角为270°，这样一种特定的焊接位置，如同图1—15(d)所展示的那样。
此外，对于角焊位置还规定了另外两种焊接位置。
(5)该角焊位置为平角焊位置，其角焊缝倾角处于0°以及180°，转角分别是45°和135°，此角焊位置可见于图1—15(e)。
(6)处于仰角焊的位置，其倾角是0°以及180°，发生转角为225°还有315°的角焊位置，具体可见图1—15(f)。
处于平焊位置所进行的那种焊接，被称作平焊，处于横焊位置所进行的焊接，叫做横焊，处于立焊位置所进行的焊接，称为立焊，处于仰焊位置所进行的焊接，叫仰焊。T形接头处于平焊位置进行的焊接，称作船形焊，十字形接头处于平焊位置进行的焊接，也叫做船形焊，角接接头处于平焊位置进行的焊接，同样称为船形焊。工程上常用的水平固定管的焊接，鉴于在管子360°的焊接过程当中，存在仰焊、立焊以及平焊，故而称作全位置焊接。当焊件接缝放置于倾斜位置（除平、横、立、仰焊位置之外）时所进行的焊接，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的规定要求，按照焊缝结合的形式来划分，会有对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝以及端接焊缝这五种情况存在。
1)对接焊缝，是一种焊缝，它存在于焊件的坡口面之间，或者存在于一个零件的坡口面与另一个零件表面的间，，并且是通过焊接形成的。
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)塞焊缝是这样一种形式，两零件相互叠放，其中一块有开设的圆孔，在这个圆孔当中焊接两板从而形成的焊缝，要是仅仅在孔内焊接角焊缝的话，那就不称作塞焊。
5)槽焊缝是这样一种焊缝，两板相互叠放，其中有一块板开了长孔，在这个长孔里面焊接两板，只进行角焊缝焊接的情况不称作槽焊。
(2)按照施焊的时候，焊缝在空间所属位置区分开来，呈现为平焊缝这种形式，还有立焊缝这种形式，以及横焊缝这种形式和仰焊缝这种形式哦，总共是四种形式呢。
(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断续焊缝存在两种类型，它们分别是交错式以及并列式(图1—16)，焊缝尺寸当中，除了注明焊脚K之外（这里的焊脚K是一个特定标注），还会注明断续焊缝里每一段焊缝的长度l，以及间距e，并且是以符号“Z”来表示交错式焊缝的。
图1—16 断续角焊缝
(a)交错式 (b)并列式
(二)焊缝的形状尺寸
焊缝形状依靠一系列几何尺寸予以表示，焊缝有不同形式，不同形式的焊缝，其形状参数存在差异。
1．焊缝宽度
焊趾指的是，位于焊缝表面和母材相互交接的地方，如图1—17所示。而焊缝宽度指的是，在焊缝表面，处于两个焊趾之间的那段距离。
图1—17焊缝宽度
2．余高
最大高度，是超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的，如此高度被叫做余高，可看图1—18 ，在静载状况下它存在一定的加强作用，因为这样它又被称作加强高，然而在动载情况下或者交变载荷条件下，它不但起不到加强作用，反倒由于焊趾处应力集中容易促使脆断，故而余高既不能低于母材同时也不能过高，手弧焊时的余高值是0～3mm。
图1—18 余高
3．熔深
在焊接接头的横截面上，那母材或者前道焊缝熔化所达到的深度，这被称作熔深，可看图1—19。
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
在焊缝的横截面那儿，从焊缝的正面朝着焊缝的背面的那段距离，被称作焊缝厚度，请看一下图1—20。
图1—20 焊缝厚度及焊脚
(a)凸形角焊缝 (b)凹形角焊缝
焊缝计算时用的厚度，乃是设计焊缝之际所用的厚度，对接焊缝焊透之时，它等同焊件的厚度，在角焊缝的情况下，它是源自于在角焊缝横截内所描绘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，此在习惯上也被称作喉厚，可见图1—20。
5．焊脚
在角焊缝的横截面里，存在一个情况，即从一个直角面的焊趾到另一个直角面表面的最小距离，这个被叫做焊脚。另外呢，在角焊缝的横截面中，画出了最大等腰直角三角形，而这个三角形中直角边的长度称作焊脚尺寸，相关参考图集为此图1—20。
6．焊缝成形系数
图1—21 焊缝成形系数的计算
在熔焊的时候，于单道焊缝的横截面上，存在焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（ф＝B／H），这个比值被称作焊缝成形系数，可参考图1—21。该系数的值要是小，那就意味着焊缝窄且深，像这样的焊缝当中易于出现气孔以及裂纹，因而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
当进行熔焊之时，所指的乃是，被熔化掉的母材，于焊道金属当中，所占的比例为百分比。各种各样的接头，那些坡口以及焊缝的形式，皆展示于表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
组成焊缝符号这一介述的常见构成部分，一般得是基本符号连带指引线。要是存在必要情形的话，还能够另外添加上辅助符号，以及补充符号，还有焊缝尺寸符号这类内容等。
(一)符号
按照GB324—88《焊缝符号表示法》给出的规定，其中焊缝符号能够划分成以下几种：
(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，见表1—5，应用示例见表1—6。
(3)补充符号
补充符号，乃是为对焊缝的某些特征予以补充说明而采用的符号，可见表1—7。应用示例呈现于表1—8。
表1—4基本符号
注意，其一，不完全熔化的卷边焊缝，采用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
完备的焊缝表明方式，除开上述提及的基本符号，以及辅助符号，还有补充符号之外，还涵盖了指引线，以及焊缝尺寸符号，还有数据。
先来看指引线，它一般是由两部分构成的，一部分是带有箭头的指引线，这部分简称为箭头线，另一部分呢，是两条基准线，其中一条是实线，而另一条是虚线喽。就如同图1—22展示的那样。
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：
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，箭头线跟焊缝在相比较而言的位置上，一般不存在特别的要求，可参照图1—25(a)、(b)。然而，当对单边V、单边Y、J形焊缝进行标注的时候，箭头线应当朝着带有坡口的那一侧的工件指向，可参照图1—25(c)、(d)。在必要的情况下，准许箭头线进行一次弯折，如在诸如1—26这种情况下。
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。
基准线通常是要跟图样的底边保持平行状态的，然而呢在特殊的条件情形之下，它也能够与底边呈现出垂直的状况。
5．基本符号相对基准线的位置
该基本符号和基准线二者之间的位置，可查看图1—27(a)、(b)、(c)、(d)；要是对对称焊缝以及双面焊缝进行标注，那么虚线是不会添加的。
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
4)相同焊缝数量符号标在尾部；
5)在那种所需做标注的尺寸数较多且不容易分辨的时候，能够于数据的前面增添对应的尺寸符号。在箭头线方向出现变化之际，上面所讲的原则保持不变。
(3)关于尺寸符号的说明
1)当处于基本符号的右面没任何一种标注，并且不存在别的方面说明的情况下，这意味着焊缝于工件的整个长度范围之内是连续不断的。
2)当前提条件是，基本符号处于左侧，并且不存在任何标注，同时也没有其他说明的状况下呢，其意味着对接焊缝所要达成的要求为完全焊透。
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
进行焊接之时，为了确保焊接质量而挑选出来的各项参数，像是焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等，它们的统称被叫做焊接工艺参数。所谓线能量，指的是在熔焊的时候，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
电流为180A，电弧电压是24V，焊接速度为150mm／min，尝试计算其线能？
量。
解：线能量
答：该试验的线能量为1728J／mm。
(一)焊接电流
在其他条件维持不变的状况下，倘若增加焊接电流，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（或者稍有增加），参照图1—29，这属于埋弧自动焊时的实验成果，剖析这些现象的缘由是：
(1)焊接电流增大之际，电弧所含热量增多，故而熔池体积以及弧坑深度均随电流增大而增大，于是冷却之后，焊缝厚度随之增加。
(2)焊接电流一旦增大，焊丝的熔化量便会增多，所以焊缝的余高也会跟着增加。要是运用不填丝的钨极氩弧焊，那么余高就不会出现增加的情况。
(3)当焊接电流增大时，一方面的情况是，电弧截面略微增加致使熔宽增大；另一方面呢是，电流增大使得弧坑深度增加。因为电压未曾 ，所以弧长不改变，进而导致电弧潜入熔池，引起了电弧摆动范围缩小，于是就促使熔宽减小。鉴于两者共同起到作用，所以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
在其他条件保持不变的情况下，电弧电压出现增长，焊缝宽度会显著增大，而焊缝厚度以及余高将会稍有减小，可见图1—30。这是由于电弧电压的增加意味着电弧长度的增加，故而电弧摆动范围得以扩大，进而致使焊缝宽度增加。其次，弧长增加之后，电弧的热量损失加大，于是用于熔化母材以及焊丝的热量减少，相应地焊缝厚度和余高就会稍有减小。
图1—30 电弧电压对焊缝形状的影响
可以看出，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，为了获取良好的焊缝形状，也就是为了得到契合要求的焊缝成形系数，这两个因素彼此相互制约，也就是说一定的电流需要搭配一定的电压，不应当在大范围内随意变动其中一个参数。
(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，焊缝厚度便会大幅下降，焊缝宽度同样也会大幅下降，可查看图1—31。究其缘由，乃是由于焊接速度增加之际，焊缝里单位时间内所输入的热量减少了。
图1—31 焊接速度对焊缝形状的影响
焊接生产率方面来考量，焊接速度越快便越好。然而当焊缝厚度有一定要求之际，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，所以，这三个工艺参数应当综合起来一块儿进行选用。
(四)其它工艺参数及因素对焊缝形状的影响
电弧焊，除了上述提及的三个主要工艺参数之外，其他一些工艺参数，以及相关因素，对焊缝形状而言，也具备一定的影响。
(1)电极直径，和焊丝外伸长，当其它条件保持不变的时候，减小电极也就是焊丝的直径，这不仅会让电弧截面变小，而且还会减小电弧的摆动范围，所以焊缝厚度以及焊缝宽度都将会减小。
按照焊丝与导电嘴接触点到焊丝末端的长度来界定，焊丝外伸长就是焊丝上通电部分的长度。电流在焊丝外伸长上通过之时，会产生电阻热。所以，一旦焊丝外伸长增加，电阻热也会增加，焊丝熔化加快，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。实践表明，对于结构钢焊丝而言，直径5mm以上的粗焊丝，当焊丝外伸长在60至150mm范围内变动时，实际上其影响可忽略不计。可这样改写：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。由于不锈钢焊丝的电阻率极大，所以这种影响会更为突出。故而，针对细焊丝，尤其是不锈钢熔化电极弧焊的情况，务必要留意把控外伸长的稳定性。
(2)焊接时，电极（焊丝）相对于焊接方向能够倾斜一个角度，此即电极（焊丝）倾角焊接。那种电极（焊丝）倾角呈顺着焊接方向的情况被称作后倾，而逆着焊接方向的则被称作前倾，于图 1—32（a）、（b）可见。当电极（焊丝）前倾时，电弧力针对熔池液体金属的后排作用有所减弱，致使熔池底部液体金属增厚，进而对电弧对熔池底部母材的加热形成阻碍，所以焊缝厚度减小。与此同时，电弧对熔池前部未熔化母材的预热作用得以加强，故而焊缝宽度增加，余高减小，前倾存在角度。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)当焊件相对水平面倾斜，即存在焊件倾角时，焊缝的形状会因为焊接方向的不一样而呈现出明显的差别。焊件进行倾斜之后，焊接方法能够被划分成两种：一种是从高处朝着低处进行焊接，这种焊接方式被称作下坡焊；另一种是从低处朝着高处进行焊接，此焊接方式叫做上坡焊，具体可见图1—33(a)(b)。
图1—33 焊件倾角对焊缝形状的影响
(a)向下倾斜方向进行的焊接，(b)向上倾斜方向开展的焊接，(c)在向下倾斜方向进行焊接时关于焊件倾斜角度所产生的作用，(d)在向上倾斜方向开展焊接时对于焊件倾斜角度所造成的影响。
在进行上坡焊这个行为的时候，熔池之中的液体金属，于重力以及电弧力的作用之下，朝着熔池尾部流动过去，电弧能够深入到对熔池底部的金属进行加热的状态，于是焊缝的厚度以及余高都出现了增加的情况。与此同时，熔池前部的加热作用出现了减弱，电弧摆动的范围变小，因此焊缝的宽度减小。上坡的角度哪怕越大，影响也就会越明显。当这个上坡角度大于6°～12°的时候，焊缝就会因为余高过大，两侧出现咬边这种状况，进而使得成形变得恶化，可查看图1—33(d)。所以，在自动电弧焊的情形下，实际上一直都是尽可能地去避免采用上坡焊。
与下坡焊相反的情况出现了，也就是焊缝厚度以及余高稍微有所减小，并且焊缝宽度略微有所增加，所以就有了倾角。
(4)在其它条件保持不变的情况下，当涉及到坡口形状，若增加坡口的深度以及坡口的宽度，此时焊缝的厚度会稍微有所增加，焊缝的宽度也会稍微有所增加，然而余高会明显显著地减小，具体情况可见图1—34。
图1—34 坡口形状对焊缝形状的影响
(5)焊接时使用焊剂进行埋弧焊的时候，有多种因素会对焊缝形状产生一定影响，这些因素包括焊剂的成分，焊剂的密度，焊剂的颗粒度；还有焊剂的堆积高度。当其他条件都一致的情况下，稳弧性比较差的那种焊剂，所形成的焊缝厚度会比较大，然而焊缝宽度却比较小。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，余高略微减小。此外，熔渣粘度对焊缝表面成形有着极大影响，要是粘度过大的话，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，使得成形变差。
(6)保护气体的成分，在气体保护焊历程中，对于保护气体成分而言，以及与之紧密关联的熔滴过渡形式，会对焊缝形状产生显著影响。当运用不同保护气体施行熔化极气体保护焊直流反接操作时，焊缝形状所出现的变化，可查看图1—35。射流过渡氩弧焊往往会造就出明显呈现蘑菇状的焊缝，在氩气当中添加O2、CO2或者H2之际，能够促使根部成形得以展宽，焊缝厚度会稍有增加。颗粒状以及短路过渡电弧焊所形成的焊缝形状则是宽且浅。
图1—35 保护气体成分对焊缝形状的影响
(7)因母材的化学成分存在差异，在其他工艺因素保持不动的情形下，焊缝形状会有所不同，这点于氩弧焊时尤为显著。像三种产地各异的不锈钢，运用钨极氩弧焊方式进行焊接，当采用相同的焊接工艺参数时，所获取的焊缝形状的改变，见表1—10。
表1—10 母材化学成分对焊缝形状的影响
请注意，拥有45°状态的钨棒端部，存在2mm弧长的情况下，电流为150A，焊接具备300mm／min的速度。
