焊接工艺问答（焊接接头）

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1、焊接工艺问答（焊接接头）

2、第123试述影响焊接接头性能的因素有哪些。影响焊接接头性能的主要因素，可归纳为力学和材质两个方面，见图18。力学方法影响焊接接头性能的因素为接头形状的改变、焊接缺陷（如未焊透和焊接裂纹）、残余应力和残余变形。接头形状的改变，如焊缝的余高和施焊过程中可能千百万的接头错位等。材质方面影响焊接接头性能的因素为焊接热循环所引起的组织变化、焊后热处理和焊接残余变形的矫正等。焊接接头是组成焊接结构的关键部位，其性能与整个焊接结构的性能和安全有直接的关系。因此，不断地提高焊接接头的质量，是保证焊接

3、结构安全、可靠工作的重要方面。24影响焊缝金属力学性能的因素有哪些？当焊缝金属的化学成分一定时，焊缝金属的力学性能取决于焊接层数和焊接线能量。单层焊时，焊缝金属的组织是典型的柱状晶见图19a。多层焊时，第一层焊道的柱状晶受后焊层的热作用而转化为较细的晶粒见图19b。所以，多层焊焊缝金属的力学性能，尤其是塑性比单层焊的来得好。焊缝金属的力学性能与焊接线能量的关系是增大焊接线能量，接头的冷却速度减慢，使强度、硬度均减少，这一点在焊接高强钢时更为明显，手弧焊焊接800MPa级高强钢时，焊缝金属的强度和焊接线能量的关

4、系见图20。25试述焊接接头热影响区力学性能变化的状况。⑴强度和塑性的变化低碳钢和调质钢热影响区强度和塑性的变化见图21a。在1200℃左右的粗晶区，强度增高，塑性降低。⑵韧性的变化低碳钢和调质钢热影响区韧性的变化见图21b。在1200℃以上至熔合区出现韧性低值，最低位置在熔合线上。焊接线能量越大，高温停留时间越长，越容易因晶粒粗大而使韧性降低。含氮的低碳钢、低合金高强钢在势影响区400～200℃（蓝脆温度）内会因塑性变形而引起韧性下降，这现象称为热应变脆化。26试述焊接接头和坡口的选择原则。⑴接头强度对接接

5、头具有最好的受力条件，是各种接头中优先考虑应用的接头形式。⑵焊接工艺性这是指焊接接头的可焊到性、可探伤性和减少接头的腐蚀程度。⑶焊接材料的消耗量同样厚度的接头，用双V形的坡口代替Y形坡口能节省较多的焊接材料、电能和工时，焊件越厚节省的越多。⑷坡口加工Y形和双V形坡口可用氧气切割或等离子弧切割，亦可用机械切削加工。∪形、双∪形坡口只能用刨边机加工，在圆筒体上应尽量少开∪形坡口，因加工困难。⑸焊接变形采用不适当的坡口形状容易产生较大的焊接变形。如平板对接的Y形坡口，其角变形就大于Y形坡口。27什么是焊接接头的可焊

6、到性？焊接接头焊接时，为保证获得理想的接头质量，必须让焊条、焊丝或电极能方便地达到欲焊部位，这就是对接头可焊到性的要求，见图22。图中用角焊缝连接的接头共五组，左边是不合理的设计，因为箭头所指部位形成尖角，难以焊到。右边为合理设计，避免了尖角。图中对接接头中上图为不合理设计，因其坡口角度和根部间隙过小，使箭头所指部位难以焊到。下图为合理设计，加大了坡口角度和根部间隙，避免了焊不到的可能性。28什么是焊接接头的可探伤性？焊接接头的可探伤性是指接头检测面的可接近性。射线探伤的可接近性是指胶片的位置能使使整个焊缝处

7、于探伤范围内并使可能出现的缺陷成像，见图23。图中左侧所示接头无法射线探伤或者探出的结果不准确，改进后的右侧接头才能较好地完成射线探伤。超声探伤对接头检测面的可接近性要求较低，但所有存在间隙的T形接头和未熔透的对接接头，都不能或者只能有条件地进行超声检测。29如何提高焊接接头的耐腐蚀性？腐蚀介质与金属表面直接接触时，在缝隙内和其它尖角处常常发生强烈的局部腐蚀，这是由于该处积存有少量静止溶液和沉积物。防止和减小这种腐蚀的方法是：第一，力求采用对接接头，焊缝焊透，不采用单面焊根部有未焊透的接头；第二，要避免接头缝

8、隙及其形成的尖角和结构死区，要使液体介质能完全排放、便于清洗，防止固体物质在结构底部沉积，见图24。左图为不合理设计，右图为改进后的合理设计。30什么是应力集中？由于焊缝的形状和焊缝位置的不同，焊接接头受外力作用后工作应力的分布是不均匀的，其最大应力值σmax比平均应力值σm高，这种情况称为应力集中。应力集中的大小，常以应力集中系数KT表示：σmaxKT＝───σm在焊接接头中产生应力集中的原因是：⑴焊缝中的工艺缺陷气孔、夹渣、裂纹、未焊透等缺陷都会在其周围引起应力集中，其中尤以裂纹和未焊透引起的应力集中最为

9、严重。⑵不合理的焊缝外形对接焊缝的余高过大、角焊缝过于凸起，均会在焊趾处形成较大的应力集中。⑶设计不合理的焊接接头接头截面的突变、加盖板的对接接头、只有单侧焊缝的T形接头等均会引起应力集中。31试述对接接头工作应力的分布。对接接头由于焊缝余高造成构件表面不平滑，在焊缝与母材过渡的焊趾处引起应力集中，其工作应力的分布见图25。在正面焊缝的焊趾处，应力集中系数KT为1.6，背面焊缝的焊趾处，应力集中系数