5 种基本焊缝类型指南

5 种基本焊缝类型指南

5 种基本焊缝类型和有用的技巧,助您取得切实的成效

焊缝设计决定了您应该尝试哪种类型的焊缝。焊缝有几种类型,每一种都适用于一个具体应用。在本文中,我们将讨论五种基本焊缝类型。此外,还会介绍一些有用的技巧,以帮您实现高质量焊接。

焊缝设计

当两种或两种以上的材料通过焊接工艺(无论是否添加焊材)连接在一起时,就形成了焊缝。焊缝的组成成分可以是相似的金属,也可以是不同的金属。

有几个因素有助于形成良好的焊缝。为了产生高质量焊缝,理解焊缝设计至关重要。焊缝设计决定了产生哪种类型的焊缝来满足应用的质量标准。

下面是一些焊缝设计和所需焊缝类型的例子:

焊缝设计 焊缝类型
对接焊缝 坡口焊缝
丁字焊缝 角焊焊缝
角接焊缝 坡口焊缝或角焊焊缝

5 种基本焊缝类型

美国焊接学会 (AWS) 认可以下 5 种基本焊缝类型:

  • 对接焊缝
  • 搭焊缝
  • 端接焊缝
  • T 型焊缝
  • 角接焊缝

对接焊缝

当两个工件放置在同一平面上,且每个工件的侧面通过焊接连接时,就形成了对接焊缝。这是管道和结构制造中最常使用的一种焊缝。对接焊缝极易准备用于焊接。这种焊缝有不同的变体,每一种都有不同的用途。

对接焊缝的例子包括:

  • 单 U 形
  • 双 U 形槽
  • 单 V 形
  • 双 V 形
  • 单面坡口
  • 双面坡口
  • 方形

在焊接工艺中,金属表面被熔化的区域称为焊接面。焊接前对焊接面进行整形,可提高焊接强度。这个过程称为边缘准备。对接焊缝的两边可以有相同的边缘准备,或者每一边可以有不同的准备。

为焊接而进行边缘准备或对焊接表面进行塑形,这样可以实现更深的焊透,增加强度,且产生光滑的外观。此外,还允许焊接遵守特定的规范和标准。正确的对接焊缝准备由许多因素决定,包括坡口形状、间隙宽度和分层。坡口越宽,焊缝所需的焊接量就越大。对于薄截面,可以采用方对接焊缝进行全焊透焊接。对于较厚的截面,只有使用坡口才能进行全焊透焊接。对于较厚的金属,焊缝设计对于保证良好的焊接起到至关重要的作用。

应用和材料厚度决定了对接焊缝的边缘应该是斜面还是方形。虽然斜边需要强度更大的焊缝,但它们需要更多焊缝熔敷金属,也更耗时。

对接焊缝常见的一些缺陷包括气孔、焊穿、不完全贯通和开裂。然而,这些缺陷可以通过改变焊接变量来避免。

搭焊缝

在搭焊缝中,两个工件的表面重叠。焊缝在表面相交处形成。工件的厚度决定了重叠面积。工件越厚,需要的重叠就越多。

搭焊缝具有良好的机械性能。焊接搭焊缝时,重要的是要确保两个工件之间没有间隙。对于焊接较薄的材料(如薄板),考虑降低电流和提升行进速度,以免出现任何变形和焊穿。

有时,您需要在对接焊缝和搭焊缝之间做出选择。搭焊缝可确保在高应力区域提供更强的强度。然而,搭焊缝不会产生平滑的轮廓,因此比对接焊缝更引人注意。

端接焊缝

在端接焊缝中,工件的装配使边缘几乎相互平行或平行。这些类型的焊缝用于工件不受应力影响的地方。根据焊接边缘的准备方式,有几种端接焊缝类型。端接焊缝的一些应用包括:

丁形槽

  • U 形槽
  • V 形槽
  • 斜面坡口
  • 角坡口
  • 无坡口

角接焊缝

将两个工件从 90° 焊接到 L 形时,就形成了角接焊缝。这类焊缝很容易组装,需要很少的边缘准备(如果需要的话)。角接焊缝有两种类型:开角焊缝和闭角焊缝。在闭角焊缝中,一个工件的边缘与另一个工件的边缘平齐。在开角焊缝中,工件的两个边缘在拐角处连接。其存在一个开口,这时,每个工件的厚度均可见。角接焊缝多用于需要平行舯体肋骨的项目。

您可以根据自己应用所需的材料厚度和强度,在开角焊缝和闭角焊缝之间进行选择。当在较薄的材料上焊接开角焊缝时,考虑提高行进速度,防止出现任何焊穿。开角焊缝会形成 V 型。根据材料厚度,这种类型的焊缝可能需要更多焊缝熔敷金属。焊接闭角焊缝时,您需要磨削焊面。这有助于从焊缝平滑过渡到母材。

形成角焊焊缝时,确保正确地配合工件。根据焊缝的准备方法,有可能出现焊后变形。为了防止任何变形,可以制作一个固定工件的夹具。

T 型焊缝

当两个工件在 90° 位置连接时,就会形成 T 型焊缝。在这种焊缝中,将一个工件的边缘焊接到另一个工件的平面中心,即可形成 T 形。焊接到底板上的管道或管子也可以形成 T 型焊缝。这类焊缝具有很高的机械强度,特别是当从两边焊接时。T 型焊缝用于许多制造应用,包括管道、结构钢和设备。

当使用正确的参数和技术时,T 型焊缝很容易焊接,且需要的焊缝准备较少。当准备 T 型焊缝时,重要的是要在焊缝的一侧进行焊接,这将受到任意类型应力的影响。必须对焊缝顶部进行有效的焊透。任何来自焊缝对面的负载或冲击都可能导致焊缝失效。您可以通过焊接两边达到最大强度,从而避免这种情况。T 型焊缝容易焊接在水平、平面、垂直和仰焊位置。

当焊接 90° T 型焊缝时,以 45° 工作角分割差异,以确保在两个工件上进行深度焊透。当焊接不同厚度的金属时,您需要将焊缝集中在较厚的材料上。由焊缝内部的限制而产生的板层撕裂是 T 型焊缝常见的缺陷之一。为了防止任何焊缝变形,焊工经常会放置一个塞子。

哪种焊缝适合您的应用?

焊缝设计有五种类型。您需要选择的具体焊缝取决于应用和所需的强度。因此,在为您的项目选择最佳焊缝设计时,理解这些差异至关重要。这些知识有助于确保您在焊接项目中使用正确的焊缝和技术。