01
焊接接头的种类及接头型式
焊接之际，鉴于焊件的厚度不一样，结构存在差异，使用条件也各有不同，那么其接头型式以及坡口形式便不相同。对于焊接接头型式哟，有对接接头这种情况，还有T形接头这般的情形，同时也有角接接头之类的状况，并且存在搭接接头等形态呢。
(1)对接接头
多于一件的、表面会构成夹角的接头，其夹角大于或等于一百三十五度，同时小于或等于一百八十度，这样的接头被称作对接接头。在各种各样的焊接结构里，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。
厚度不一样的钢板进行对接，两板存在厚度差（δ – δ1），当这个厚度差不超过表1 – 2所规定的数值时，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；要是超过规定值，那就需要在厚板上做出像图1 – 8所展示的那样的单面或者双面削薄；而且其削薄长度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
(2)角接接头
在两焊件的端面之间，构成了大于30°、小于135°这样夹角范围的接头，被称作角接接头，可见图1-9。不过这种接头的受力状况并非特别理想，常常被应用于那些重要性程度不高的结构当中。
图1-9 角接接头
(a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口
(3)T形接头
有这样一种接头，它是一件的端面跟另一件的表面组成直角或者近似直角的情况，这种接头被称作T形接头，能看到图1-10。
图1-10 T形接头
(4)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
依照其结构形式以及对强度的要求，搭接接头被区分成三种形式，分别是不开坡口的形式，圆孔内塞焊的形式，还有长孔内角焊的形式，可参见图1-11。
I形坡口的那种搭接接头，通常是用在厚度是12mm以下的钢板方面，它的重叠部分要大于等于2(δ1加δ2)，并且是进行双面焊接。这样的接头被应用于不重要的结构当中。
倘若碰到重叠部分面积比较大的情况之时，能够依据板的厚度以及强度给出的要求，分别采纳不同大小和数量的带有圆角的圆孔内所进行的塞焊，或者带有角的长孔内部所实施的角焊这样的接头型式。
02
焊缝坡口的基本形式与尺寸
(1)坡口形式
基于坡口的形状，坡口被划分成多种形式，具体包含I形（这种形式是不开坡口的），还有V形，以及Y形，再者双Y形，和U形，另外双U形，单边V形，双单边Y形，J形等等坡口形式。
V形坡口的加工以及施焊较为方便，无须翻转焊件即可操作，Y形坡口同样，然而焊后相当容易产生角变形。
有这样一种坡口，它叫双Y形坡口，它是在V形坡口的基础之上发展而来的。当焊件的厚度有所增大的时候，会采用双Y形去代替V形坡口。在同样的厚度条件之下，能够减少焊缝金属量大约二分之一。而且还可以对称施焊，焊完之后残余变形比较小。不过它存在缺点，就是在焊接过程当中要翻转焊件，在筒形焊件的内部进行施焊，这会让劳动条件变差。
同等焊件厚度状况下，U形坡口的填充金属量相较于V形坡口要少很多，然而，这种坡口的加工是比较复杂的。
(2)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、坡口面角度，是指待加工坡口的端面跟坡口面之间所形成的夹角，而坡口角度呢，指的是两坡口面之间形成的夹角了，相关情况可见图1-12。
3、叫做根部间隙的，是焊前于接头根部之间预留的空隙，其作用是在打底焊时能够保证根部焊透，它又被称作装配间隙，见图1-12。
4、钝边，是指在焊件开坡口之际，沿着焊件接头坡口根部的那个端面直边部分，它被称作钝边，可参考图 1-12 ，钝边所具备的作用乃是防止根部出现烧穿的情况。
5、根部处在J形、U形坡口底部位置的那种圆角形态可被称作根部半径，其半径大小呈特定数值范围(见图1-12)。这种根部半径所具备的功能是使坡口根部的空间实现增大效果，进而达成让根部得以被焊透的目的。
图1-12 坡口的几何尺寸
03
焊接位置种类
依据GB／T 3375—94《焊接术语》的规定，焊接位置，也就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来表示，存在平焊位置，存在立焊位置，存在横焊位置，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，它指的是什么呢，是焊缝中心线，这焊缝中心又线是焊根和盖面层中心所作的连线哦，此焊缝转角是这条接缝中心线与水平参照面Y轴之间所形成的夹角，相关图表可见图 1-14。
图1-14 焊缝转角
(1)平焊位置是这样一种焊接位置，那就是焊缝倾角呈现为0°，并且焊缝转角呈现为90°，其具体情况可见图1-15(a)。
图1-15 各种焊接位置
(1) 水平焊接，(2) 横向焊接，(3) 垂直向上焊接，(4) 脸部朝上焊接，(5) 水平角向焊接，(6) 脸部朝上的角向焊接。
(2)在横焊的位置方面，其焊缝的倾角呈现为0°以及180°，而焊缝的转角则是0°和180°，此为一对接的位置，有图1-15(b)可以表明。
(3)立焊所处位置为，焊缝倾角呈九十度时（立向上那种情况），还有焊缝倾角为二百七十度时（立向下那种情况）的焊接位置，此位置可见于图一杠十五的（c）处。
(4)仰焊的位置，是对接焊缝倾角为零度、一百八十度，转角为二百七十度的那种焊接位置，就如同图一杠十五括号d那里。
此外，对于角焊位置还规定了另外两种焊接位置。
(5)平角焊所处位置是，角焊缝的倾角属于 0°，还有 180° ；转角为 45° ，以及 135° 这样的那种角焊位置，如下可看图 1- 15(e)。
(6)仰角焊所处位置为，倾角呈现0°以及180°的情况，转角处于225°还有315°的这种角焊位置，可查看图1-15(f)。
在平焊位置开展的焊接被叫做平焊，于横焊位置实施的焊接称作横焊，在立焊位置进行的焊接名为立焊，在仰焊位置开展的焊接称为仰焊，此为所说的在平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置进行的焊接分别的称呼。处于平焊位置对T形、十字形和角接接头进行的焊接叫做船形焊。工程上常用的水平固定管的焊接，鉴于在管子360°的焊接当中，存在仰焊、立焊、平焊，故而叫做全位置焊接。若焊件接缝放置于倾斜位置（除去平、横、立、仰焊位置之外）的时候进行的焊接称为倾斜焊。
04
焊缝形式及形状尺寸
(1)焊缝形式
焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：
1、依据GB／T 3375—94的相关规定，按照焊缝结合的形式来划分，可分为五种，分别是对接焊缝，角焊缝，塞焊缝，槽焊缝以及端接焊缝。
1)具有对接性质的焊缝，是于焊件的坡口面之间，或者说是在一零件的坡口面同另一零件表面之间所进行焊接形成的的焊缝。
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)所谓塞焊缝呢，是这样一种情况，两零件相互叠放，其中有一块开了圆孔，然后在这个圆孔当中焊接两块板从而形成的一种焊缝，要是仅仅在孔内进行焊角焊缝呢，这种情况不被称作塞焊。
5)把两板相互叠放，其中有一块板要开长孔，在这个长孔里面对两块板进行焊接的那种焊缝，被称作槽焊缝。要是仅仅只焊接角焊缝，就不能把它称作槽焊。
2、依据施焊的时候，焊缝于空间所处的位置，进行分类，分为平焊缝，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。
又有一种断续焊缝，它被划分成了交错式以及并列式这两种类型(参照图1-16所示)，除了要通过符号标注清晰注明焊脚K的尺寸状况外，针对断续焊缝而言，还需要将其中每一段焊缝的长度l以及间距e都进行明确标注，而且交错式焊缝是用符号“Z”来特意表示说明的。
图1-16 断续角焊缝
(a)交错式，(b)并列式
(2)焊缝的形状尺寸
焊缝的形状，是通过一系列几何尺寸予以呈现的，然而不同形式的那些焊缝，它们的形状参数并非相同。
1、焊缝宽度
在焊缝表面那儿，跟母材相交接的那个地方，被称作焊趾。而在焊缝表面，处于两个焊趾之间的那段距离，它叫焊缝宽度，情况如图1-17所示。
图1-17 焊缝宽度
2、余高
叫余高的，是超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度，见图1-18。它在静载情况之下有一定的加强作用，所以它又被称作加强高。然而在动载或者交变载荷的状况下，它不但起不到加强作用，反而因为焊趾处应力集中易于促使脆断。所以余高既不能低于母材，又不能过高。手弧焊时的余高值是0～3mm。
图1-18 余高
3、熔深
图1-19中所展示的这样一种情况，在焊接接头横载面范畴内，母材或者前道焊缝发生熔化的，其熔化所达到的深度，被称作熔深。
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
处于焊缝横截面里，自焊缝正面朝着焊缝背面的距离，被称作焊缝厚度，可查看图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，是设计焊缝之际要用到的焊缝厚度，对接焊缝焊透之时，它等同于焊件的厚度，角焊缝的情况下，它等于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
在角焊缝的横截面里头，从一个直角面之上的焊趾抵达另一个直角面的表面的最小距离，被称作焊脚。于角焊缝的横截面当中所画出的最大等腰直角三角形里，直角边的长度称作焊脚尺寸，可见图 1 – 20。
6、焊缝成形系数
图1-21 焊缝成形系数的计算
熔焊的时候，在单道焊缝横截面上，存在焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（ф＝B／H），这一比值被称作焊缝成形系数，可参考图1-21。该系数的值要是小了，那就意味着焊缝窄且深，像这样的焊缝当中比较容易产生气孔以及裂纹，因此焊缝成形系数应当维持一定的数值，比如说埋弧自动焊的焊缝成形系数ф要大于1.3。
7、熔合比
在熔焊的时候，被熔化的母材于焊道金属里所占的那个部分的比例，就是所指的。各种接头、坡口、焊缝的形式，在表1-3当中呈现。
表1-3 各种坡口、接头及焊缝形式
05
焊缝符号表示法
一般而言，由基本符号以及指引线组构而成焊缝符号，在必要情形下，还能够增添辅助符号，补充符号，焊缝尺寸符号之类的。
(1)符号
依据GB324—88《焊缝符号表示法》所做出的规定，焊缝符号能够分成以下几种：
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是辅助符号，这可查看表1-5。应用示例则能在表1-6中看到。
3)补充符号
为了补充说明焊缝的某些特征而需要采用的符号，是补充符号，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，采用I形焊缝符号予以表示，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
(2)符号在图纸上的位置
1、基本要求
完整的焊缝表示方法，除了上述提到的基本符号外，除了上述提及的辅助符号外，除了上述讲到的补充符号外，还涵盖指引线，还包含焊缝尺寸符号，还包括相关数据。
指引线通常是由带有箭头的那部分指引线，也就是简称为箭头线的部分，以及两条基准线构成，其中一条是实线，另一条是虚线，这两部分共同组成。呈现如图1 – 22所示的样子。
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
通常来讲，箭头线相对焊缝所处的位置，一般不存在特殊的要求，此情况可见图1 – 25(a)、(b)。然而呢，当进行标注单边V、单边Y、J形焊缝时，箭头线是应当指向有着坡口的一侧的工件的，这种情况可参照图1 – 25(c)、(d)。在必要的情形下，是允许箭头线弯折一回的，具体如图1 – 26所示。
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
在基准线那儿，其虚线能够被画在基准线实线的下侧，或者基准线实线的上侧。基准线一般情况下应当跟图样的底边保持平行，然而在特殊条件的时候，也能够跟底边呈垂直状态。
5、基本符号相对基准线的位置
基本符号与基准线相对的位置，可查看图1-27(a) ，图1-27(b) ，图1-27(c) ，图1-27(d) ；对对称焊缝以及双面焊缝进行标注的时候，是不添加虚线的。
图1-27 基本符号相对基准线的位置
(3)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)尺寸，诸如坡口角度，还有坡口面角度，以及根部间隙等，被标于基本符号的上面或者下面。
4)相同焊缝数量符号标在尾部；
5)在尺寸数据较多且不容易分辨需要被标注的情况下的时候，相应的该在数据的前面去增加对应的尺寸符号。当箭头线的方向发生变化之际，上面所说的这个原则是不会改变。
3、关于尺寸符号的说明
1)当于基本符号的右侧，不存在任何标注，并且也没有其他说明的情形下，这意味着焊缝在工件的整个长度范围之内是连续不间断的。
2)当基本符号处于左侧，不存在任何标注，并且也没有其他说明的状况下，这意味着对接焊缝需要实现完全焊透。
3)塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应该标注孔底部的尺寸。
06
焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响
进行焊接之际，为了确保焊接质量而挑选确定的各项参数，像是焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等，其总的称呼被叫做焊接工艺参数。所说的线能量指的是，在熔焊之时，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，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。
（1）焊接电流
其它条件维持不变的情况下，倘若增加了焊接电流，那么焊缝厚度会增加，余高也会增加，然而焊缝宽度几乎保持不变（或者稍有增加），图示为图1—29，这是埋弧自动焊时的实验所得结果。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，进而熔池的体积以及弧坑的深度也都会随着电流的增加而增加，所以在冷却下来以后，焊缝的厚度就会增加。
2)当焊接电流出现增多情形时，焊丝的熔化量同样呈现出增多的状况，所以焊缝的余高相应地也会跟着增加，要是运用不填充焊丝的钨极氩弧焊方式，那么余高便不会出现增加的情况。
3)当焊接电流增大时，一方面，电弧的截面会有略微的增多，进而致使熔宽加大；另一方面，电流的增加会使得弧坑深度加深。因为电压未曾改变，所以弧长也维持不变，这就致使电弧潜入熔池，让电弧摆动的范围缩小，从而促使熔宽减小。鉴于两者共同发挥作用，所以实际上熔宽几乎处于不变的状态。
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
(2)电弧电压
其它条件保持不变时，电弧电压上升，焊缝宽度显著加大，焊缝厚度与余高会稍有降低，见图1-30。这是由于电弧电压升高意味着电弧长度增长，故而电弧摆动范围扩展致使焊缝宽度增加。其次，弧长增加后，电弧热量损耗增多，于是用于熔化母材和焊丝的热量减少，相应地焊缝厚度和余高就稍有减小。
图1-30 电弧电压对焊缝形状的影响
就此能够看出，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，就是一定的电流要搭配一定的电压，不应当把一个参数在大范围内随意变动。
(3)焊接速度
焊接速度对于焊缝厚度以及焊缝宽度有着显著的影响，当焊接速度有所增加时，焊缝厚度以及焊缝宽度均大幅下降，可见图1-31，这是由于焊接速度增加之际，焊缝中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
考量焊接生产率，焊接速度越快越好。然而，当焊缝厚度有一定要求时，要提升焊接速度，就需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予以选用。
(4)其它工艺参数及因素对焊缝形状的影响
电弧焊存在多种工艺参数，除了上述说到的三个主要的之外，其他的一些工艺参数，以及一些因素，对于焊缝形状而言，也是具备一定影响作用的。
1)电极直径以及焊丝外伸长，在其他一系列条件维持不变的状况下，如果把电极（焊丝）直径做减小的调整，那么这不仅仅能够使得电弧截面跟随变小，此外还会让电弧摆动所能涉及的范围尺寸跟着递减，所以对应焊缝的厚度以及焊缝的宽度都会随之减少哟。
导电嘴与焊丝接触点到焊丝末端的长度，就是焊丝外伸长，也就是焊丝上通电部分的长度。电流在电线外伸长通过时，会产生电阻热。所以，焊丝外伸长增加，电阻热也会增加，焊丝熔化加快，余高也就增加了。焊丝直径越小或者材料电阻率越大，这种影响就越明显。而经过实践证明，对于结构钢焊丝，5mm以上直径为粗焊丝的情况当中，当焊丝外伸长在60至150mm范围内变动时，实际上其影响可以忽略不计。当焊丝直径小于 3mm 时，当焊丝外伸长波动范围超过 5 至 10mm 之时，便有可能对焊缝成形产生显著的影响。不锈钢焊丝的电阻率极大，这种影响会更为突出。所以，对于细焊丝，尤其是于不锈钢熔化电极弧焊之际，务必要留意把控外伸长的稳固。
2)焊接时，电极（焊丝）存在倾角，其相对于焊接方向能够倾斜出一个角度。当电极（焊丝）倾角顺着焊接方向时，这种情况被称作后倾；而当电极（焊丝）倾角逆着焊接方向时，则被叫做前倾，可见图1—32(a)、(b)。当电极（焊丝）前倾时，电弧力对熔池液体金属的后排作用被减弱，熔池底部液体金属变厚了，这对电弧加热熔池底部母材造成了阻碍，所以焊缝厚度变小。与此同时，电弧对熔池前部未熔化母材的预热作用得到加强，因而焊缝宽度增加，余高减小，前倾角度。愈小，这一影响愈明显，见图1-32(c)。
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)焊件处于相对水平面倾斜的状态出现倾角时，就焊缝形状而言，会因为焊接方向的不一样而存有显著差异，焊件如发生倾斜后，焊接方法能够划分成两个类别，从高处朝着低处进行焊接这种情形称作下坡焊，从低处向着高处进行焊接这种情形称作上坡焊，此两种焊接方式可参考图1-33(a)(b)。
图1-33 焊件倾角对焊缝形状的影响
将焊件进行下坡焊，把焊件进行上坡焊，下坡焊时存在焊件倾角所带来的那种影响，上坡焊时有着焊件倾角所产生的那种影响。
进行上坡焊之际，熔池里面的液体金属，于重力以及电弧力的作用之下，朝着熔池尾部流动，电弧能够深入到加热熔池底部的金属那里，所以焊缝厚度以及余高都有所增加。与此同时，位于熔池前部的加热作用变弱，电弧摆动的范围缩小，故而焊缝宽度减小。上坡的角度越大，这种影响就越发明显。当上坡角度大于6°至12°时，焊缝会因为余高过大，两侧出现咬边，进而致使成形变差，如图1-33(d)所示。所以，在自动电弧焊的时候，实际上一直都尽可能避免采用上坡焊。
正好相反的是下坡焊的情形，焊缝厚度和余高会稍微有所减小，然而焊缝宽度却略微有所增加。所以是倾角。
4)坡口形状，在其它条件保持不变的情况下，当增加坡口深度之际，同时增加坡口宽度，此时焊缝厚度会稍微有所增加，焊缝宽度也会稍微有所增加，然而余高会明显显著减小，可查看图1-34。
图1-34 坡口形状对焊缝形状的影响
5)焊剂，在埋弧焊的时候，其成分对焊缝形状有一定影响，其密度对焊缝形状有一定影响，其颗粒度对焊缝形状有一定影响，其堆积高度对焊缝形状有一定影响。当其它条件相同的状况之下，稳弧性较差的那种焊剂，所形成的焊缝厚度比较大，而该焊缝宽度比较小。要是焊剂的密度小，要是焊剂的颗粒度大，要是焊剂的堆积高度减小，由于电弧四周的压力降低了，由于弧柱的体积进行了膨胀，由于电弧的摆动范围扩大了，所以焊缝厚度减小了，所以焊缝宽度增加了，所以余高略微减小了。此外，熔渣粘度对焊缝表面成形的影响极大，要是粘度过大，那么就会致使熔渣的透气性欠佳，熔池结晶之时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，最终导致成形恶化。
6)保护气体的成分是这样的，在气体保护焊的时候，其成分以及和它紧密相连关系极大再也分不开哪怕一秒的熔滴过渡形式，对焊缝形状有着十分显著特别明显的影响。当采用不一样不同的保护气体去进行熔化极气体保护焊直流反接操作时，焊缝形状所发生的变化，如图1 – 35所示。射流过渡氩弧焊一直总是会形成特别明显十分显著异常突出好像蘑菇一样的焊缝，当在氩气里面加入O2、CO2或者H2的时候，能够让根部成形变得展宽，焊缝厚度会稍微略微有那么一点点增加。颗粒状和短路过渡电弧焊形成的焊缝形状却是宽而且浅。
图1-35 保护气体成分对焊缝形状的影响
7)母材的化学成分存在差异，当其他工艺因素保持不变的时候，焊缝的形状有所不同，这种情况在氩弧焊当中表现得尤为显著。比如说有原产于不同三地的那些不锈钢材料，运用钨极氩弧焊方式来进行焊接，在采用相同的焊接工艺参数之时，所得到的焊缝形状发生了变化，具体情况可查看表1-10。
表1-10 母材化学成分对焊缝形状的影响
要注意，钨棒的端部呈现45°的角度，弧长是2mm，此时电流大小为150A，焊接速度为300mm／min。
