焊接接头

焊接接头

    用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区：

    1 焊缝区：接头金属及填充金属熔化后，又以较快的速度冷却凝固后形成。焊缝组织是从液体金属结晶的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。但是，由于焊接熔池小，冷却快，化学成分控制严格，碳、硫、磷都较低，还通过渗合金调整焊缝化学成分，使其含有一定的合金元素，因此，焊缝金属的性能问题不大，可以满足性能要求，特别是强度容易达到。

    2 熔合区：熔化区和非熔化区之间的过渡部分。熔合区化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织。其性能常常是焊接接头中差的。熔合区和热影响区中的过热区(或淬火区)是焊接接头中机械性能差的薄弱部位，

    会严重影响焊接接头的质量。

    3热影响区：被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域。低碳钢的热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。

    (1)过热区 高加热温度1100℃以上的区域，晶粒粗大，甚至产生过热组织，叫过热区。过热区的塑性和韧性明显下降，是热影响区中机械性能差的部位。

    (2)正火区 高加热温度从Ac3至1100℃的区域，焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织，叫正火区。正火区的机械性能较好。

    (3)部分相变区高加热温度从Ac1至Ac3的区域，只有部分组织发生相变， 叫部分相变区。此区晶粒不均匀，性能也较差。 在安装焊接中，熔焊焊接方法应用较多。焊接接头是高温热源对基体金属进行局部加热同时与熔融的填充金属熔化凝固而形成的不均匀体。根据各部分的组织与性能的不同，焊接接头可分为三部分。

    在焊接发生熔化凝固的区域称为焊缝，它由熔化的母材和填充金属组成。而焊接时基体金属受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区。熔合区是焊接接头中焊缝金属与热影响区的交界处，熔合区一彀很窄，宽度为0．1～0．4mm。

影响焊接接头性能的因素

    焊接接头的机械性能决定于它的化学成分和组织。因此，影响焊缝化学成分和焊接接头组织的因素，都影响焊接接头的性能。

    (1)焊接材料 手工电弧焊的焊条，埋弧自动焊和气体保护焊等用的焊丝，熔化后成为焊缝金属的组成部分，直接影响焊缝金属化学成分。焊剂也罢影响焊绕的化学成分。

    (2)焊接方法 不同焊接方法的热源，其温度高低和热量集中程度不同。因此，热影响区的大小和焊接接头组织粗细都不相同，接头的性能也就不同。此外，不同焊接方法，机械保护效果也不同。因此，焊缝金属纯净程度，即有害杂质含量不同，焊缝的性能也会不同。

    (3)焊接工艺 焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量(例如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等)的总称，叫焊接工艺参数。

型式

    焊接接头型式主要有对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头四种。有时焊接结构中还有一些其它类型的接头型式，如十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头等。在国家标准GB 985—88中有详细规定。

    一、对接接头

    两焊件相对平行的接头称为对接接头，这种接头从力学角度看是较理想的接头型式，受力状况较好，应力集中较小，能承受较大的静载荷或动载荷，是焊接结构中采用多的一种接头型式。

    根据焊件厚度、焊接方法和坡口准备的不同，对接接头可分为不开坡口对接接头和开坡口对接接头两种。

    二、T形接头

    一焊件的端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。

    T形接头在钢结构件中应用较多，作为一种联系焊缝，它能承受各方向的力和力矩。在选用时尽量避面角焊缝，因其根部有较深的缺口，承载能力很低。对于要求较高的焊件可采用K形坡口，根据受力状况决定是否根部焊透，这样比不开坡口而用大焊脚的焊缝经济，而且接头疲劳强度高。