1.1 焊接工藝基礎

焊接即通過加熱或加壓，或兩者并用，使用或不使用填充材料，使焊件達到原子結合的一種加工工藝方法。

1.1.1 焊接接頭形式

采用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭，焊接接頭的基本形式分為對接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭、十字接頭、端接接頭、卷邊接頭及套管接頭8種，如圖1-1所示。

1.1.2 焊縫符號

1.焊縫的表示方法

在工程圖樣中表示焊縫（圖1-2）的方法有兩種，即圖示法和標注法。在實際中，盡量采用符號標注法表示，以簡化和統一圖樣上的焊縫畫法，在必要時允許輔以圖示法。若在需要表示焊縫斷面形狀時，可以按照機械制圖方法繪制焊縫局部剖視圖或放大圖，在必要時，也可以用軸測圖表示。

《焊縫符號表示法》（GB/T 324—2008）和《技術制圖 焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法》（GB/T 12212—2012）規定，可以用圖示法表示焊縫，主要內容如圖1-3所示。

1）焊縫畫法如圖1-4和圖1-5（表示焊縫的一系列細實線段允許用徒手繪制）所示。也允許采用粗線表示焊縫，如圖1-6所示。但在同一圖樣中，只允許使用一種畫法。

圖1-1 焊接接頭的基本形式

a）對接接頭 b）搭接接頭 c）角接接頭 d）T形接頭 e）十字接頭 f）端接接頭 g）卷邊接頭 h）套管接頭

圖1-2 焊縫

圖1-3 焊縫的規定畫法

a）焊接前的畫法 b）焊接后的畫法

圖1-4 用細實線表示焊縫（一）

圖1-5 用細實線表示焊縫（二）

圖1-6 用粗實線表示焊縫

2）在表示焊縫端面的視圖中，一般用粗實線繪出焊縫的輪廓。在必要時，可以用細實線畫出焊接前的坡口形狀等，如圖1-7所示。

3）在剖視圖或斷面圖上，焊縫的金屬熔焊區一般應涂黑表示，如圖1-8a所示。如果同時需要表示坡口等的形狀時，熔焊區部分也可按第2）條的規定繪制，如圖1-8b所示。

4）用軸測圖表示焊縫的畫法，如圖1-9所示。

圖1-7 用粗實線表示焊縫端面

圖1-8 焊縫金屬熔焊區剖視圖表示法

圖1-9 焊縫軸測圖表示法

5）局部放大圖。在必要時，可以將焊縫部位放大并標注焊縫尺寸符號或數字，如圖1-10所示。

6）當在圖樣中采用圖示法繪出焊縫時，一般應同時標注焊縫符號，如圖1-11所示。

圖1-10 焊縫區的局部放大圖

圖1-11 圖示法配合焊縫符號的標注方法

2.焊縫的基本符號

在圖樣中，焊縫形式和尺寸均用焊縫符號來說明。根據《焊縫符號表示法》（GB/T 324—2008）的規定，焊縫符號一般是由基本符號與指引線組成的，在必要時，可以加上輔助符號、補充符號和焊縫尺寸符號。

1）焊縫基本符號是表示焊縫橫截面形狀的符號，見表1-1。

表1-1 基本符號

（續）

（續）

2）標注雙面焊焊縫或接頭時，基本符號可以組合使用，見表1-2。

表1-2 基本符號的組合

3）焊縫基本符號應用舉例，見表1-3。

表1-3 焊縫基本符號應用舉例

（續）

3.焊縫輔助符號

輔助符號是用來表示焊縫表面形狀特征的符號，其符號及其應用見表1-4。如果不需準確說明焊縫的表面形狀，可不用輔助符號。

表1-4 輔助符號及應用

4.焊縫補充符號

1）補充符號是為了補充說明焊縫的某些特征而使用的符號，見表1-5。

表1-5 補充符號

2）補充符號的應用示例見表1-6。

表1-6 補充符號的應用示例

3）補充符號的標注示例見表1-7。

表1-7 補充符號的標注示例

5.焊縫尺寸符號

（1）焊縫尺寸符號（表1-8）

表1-8 焊縫尺寸符號

（續）

（2）焊縫尺寸的標注方法（圖1-12）

圖1-12 焊縫尺寸符號及數據的標注規則

1）基本符號的左側標注。焊縫橫截面上的尺寸數據，如坡口深度H、焊腳尺寸K、焊縫有效厚度S、根部半徑R、鈍邊高度p、余高h、焊縫寬度c、熔核直徑d等尺寸，必須標注在基本符號的左側。

2）基本符號的右側標注。焊縫長度方向的尺寸數據，如焊縫長度l、焊縫間距e、焊縫段數n等尺寸，必須標注在基本符號的右側。

3）基本符號的上側或下側標注。焊縫的坡口角度α、坡口面角度β、根部間隙b等尺寸，必須標注在基本符號的上側或下側。

4）相同焊縫數量符號N的標注。在指引線的尾部，標注表示焊接方法的數字代號或是相同焊縫的個數。焊條電弧焊或沒有特殊要求的焊縫，可省略尾部符號及標注。

5）其他標注。

①當需要標注的尺寸數據較多又不易分辨時，可以在數據前面增加相應的尺寸符號。當箭頭方向變化時，上述原則不變。

②確定焊縫位置的尺寸不在焊縫符號中標注，應當將其標注在圖樣上。

③在基本符號的右側無任何尺寸標注而又無其他說明時，意味著焊縫在焊件的整個長度方向上是連續的。

④在基本符號的左側無任何尺寸標注而又無其他說明時，意味著對接焊縫應完全焊透。

⑤塞焊縫、槽焊縫帶有斜邊時，應當標注其底部的尺寸。

（3）焊縫尺寸的標注示例（表1-9）

表1-9 焊縫尺寸的標注示例

6.基本符號和指引線的位置規定

（1）基本要求 在焊縫符號中，基本符號和指引線為基本要素。焊縫的準確位置通常由基本符號和指引線之間的相對位置所決定，具體位置包括箭頭線的位置、基準線的位置和基本符號的位置。

（2）指引線 指引線一般由帶箭頭的指引線（簡稱箭頭線）和兩條基準線（一條為實線，另一條為虛線）兩部分組成。基準線通常與主標題欄平行。

指引線有箭頭的一端指向有關焊縫，虛線表示焊縫在接頭的非箭頭側，在需要表示焊接方法等說明時，可以在基準線末端加一尾部符號，如圖1-13所示。

（3）箭頭線 有兩種關系：接頭的箭頭側和接頭的非箭頭側。箭頭直接指向的接頭側為接頭的“箭頭側”，與之相對的則為接頭的“非箭頭側”，如圖1-14所示。

（4）箭頭線的位置 箭頭線相對焊縫的位置通常沒有特殊的要求，箭頭線可以標在有焊縫的一側，也可以標在沒有焊縫的一側，如圖1-15a和圖1-15b所示。

但是在標注V、Y、T形坡口焊縫時，箭頭應當指向帶有坡口一側的焊件，如圖1-15c和圖1-15d所示。在必要時，允許箭頭線彎折一次，如圖1-16所示。

圖1-13 焊縫標注指引線

圖1-14 接頭的“箭頭側”及“非箭頭側”示例

圖1-15 箭頭線的位置

圖1-16 彎折的箭頭線

（5）基準線（圖1-17） 基準線的虛線可以畫在基準線的實線下側或上側。基準線一般應當與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下也可以與底邊相垂直。

（6）基本符號與基準線的相對位置

1）如果焊縫在接頭的箭頭側，則將基本符號標在基準線的實線側，如圖1-18b所示；如果焊縫在接頭的非箭頭側，則將基本符號標在基準線的虛線側，如圖1-18c所示。

圖1-17 畫基準線

圖1-18 基本符號相對基準線的位置

2）標注對稱焊縫及雙面焊縫時，可以不加虛線，如圖1-19所示。

圖1-19 雙面焊縫和對稱焊縫的標注方法

a）雙面焊縫 b）對稱焊縫

7.焊縫符號的簡化標注方法

（1）簡化說明 為了使圖樣更清晰并減輕繪圖工作量，可以按《技術制圖 焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法》（GB/T 12212—2012）中規定的簡化焊縫進行標注。

1）當同一圖樣上全部焊縫所采用的焊接方法完全相同時，焊縫符號尾部表示焊接方法的代號可以省略不注，但必須在技術要求或其他技術文件中注明“全部焊縫均采用××焊”等字樣；當大部分焊接方法相同時，也可在技術要求或其他技術文件中注明“除圖樣中注明的焊接方法外，其余焊縫均采用××焊”等字樣。

2）在焊縫符號中標注交錯對稱焊縫的尺寸時，允許在基準線上只標注一次，如圖1-20所示。

3）當斷續焊縫、對稱斷續焊縫和交錯斷續焊縫的段數無嚴格要求時，允許省略焊縫段數，如圖1-21所示。

圖1-20 交錯對稱焊縫的標注

圖1-21 繼續焊縫、交錯斷續焊縫的標注

4）當同一圖樣中全部焊縫相同且已用圖示法明確表示其位置時，可以統一在技術要求中用符號表示或用文字說明，如“全部焊縫為5”。當部分焊縫相同時，也可以采用同樣的方法表示，但剩余焊縫應當在圖樣中明確標注。

5）在同一圖樣中，當若干條焊縫的坡口尺寸和焊縫符號均相同時，可以采用圖1-22所示的方法集中標注；當這些焊縫在接頭中的位置相同時，也可以采用在焊縫符號的尾部加注相同焊縫數量的方法簡化標注，但其他形式的焊縫，仍需要分別標注，如圖1-23所示。

圖1-22 相同焊縫集中標注

圖1-23 相同焊縫的簡化標注

6）在不至于引起誤解的情況下，當箭頭線指向焊縫，而非箭頭線側又無焊縫要求時，允許省略非箭頭側基準線（虛線），如圖1-24所示。

7）當焊縫長度的起始及終止位置明確（已由構件的尺寸等確定）時，允許在焊縫符號中省略焊縫長度，如圖1-24所示。

8）現場焊縫符號允許簡化，如圖1-25所示。

圖1-24 省略非箭頭側的基準線

圖1-25 現場焊縫符號的簡化

（2）簡化畫法示例 焊縫簡化畫法的示例，見表1-10。

表1-10 焊縫簡化畫法示例

（續）

（續）

1.1.3 焊縫尺寸

1.焊縫寬度

焊縫表面與母材的交界處稱為焊趾。單道焊縫橫截面中，兩焊趾間的距離稱為焊縫寬度，如圖1-26所示。

2.余高

對接焊縫中，超出表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的高度稱為余高，如圖1-27所示。余高使焊縫的截面積增加，強度提高，并能夠增加X射線攝片的靈敏度，但易使焊趾處產生應力集中。因此余高既不能低于母材，也不能太高。國家標準規定焊條電弧焊的余高值取0～3mm，埋弧焊余高值取0～4mm。

圖1-26 焊縫寬度

a）角焊縫焊縫寬度 b）對接焊縫焊縫寬度

圖1-27 余高

3.熔深

在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度稱為熔深，如圖1-28所示。當填充金屬材料（焊條或是焊絲）一定時，熔深的大小決定了焊縫的化學成分。

圖1-28 熔深

a）對接接頭熔深 b）搭接接頭熔深 c）T形接頭熔深

4.焊縫厚度

在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面之間的距離稱為焊縫厚度，如圖1-29所示。

5.焊縫成形系數

圖1-29 焊縫厚度

熔焊（圖1-30）時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度（B）與焊縫計算厚度（H）之比值，即 稱為焊縫成形系數，如圖1-31所示。焊縫成形系數?越小，則表示焊縫窄而深，這樣的焊縫中易產生氣孔、夾渣和裂紋。因此焊縫成形系數應保持一定的數值。

圖1-30 熔焊

圖1-31 焊縫成形系數

1.1.4 焊接位置

在焊接時，焊件接縫所處的空間位置稱為焊接位置。焊接位置有平焊位置、立焊位置、橫焊位置、仰焊位置等。

1.平焊位置

平焊位置易于操作，生產率高，勞動條件好，焊接質量容易保證，如圖1-32所示。立焊位置及橫焊位置次之，仰焊位置最差。

1）I形坡口對接平焊。當板厚不超過6mm時，通常采用I形坡口。正面焊縫宜采用直徑3.2～4mm的焊條短弧焊接，熔深應當達到焊件厚度的2/3。在焊接背面焊縫時，除了重要構件外，不必清焊根，但要將熔渣清理干凈，焊接電流可以大一些。運條方法為直線形，4正面焊縫運條稍慢，反面稍快，焊條角度如圖1-33所示。

圖1-32 平焊位置

圖1-33 焊條角度（平焊）

2）V形坡口對接平焊。當板厚大于6mm時，必須開單V形坡口或雙V形坡口，采用多層焊或是多層多道焊，如圖1-34所示。

圖1-34 V形坡口對接平焊

a）多層焊 b）多層多道焊

3）T形接頭平焊。容易產生焊腳下偏、未焊透、咬邊、夾渣等缺陷，需采用T形接頭平焊。在操作時應當根據板厚調整焊條角度，兩板厚度不同時，電弧應當偏向厚板一邊，使兩板的溫度均勻。常用焊條角度如圖1-35所示。

圖1-35 常用焊條角度

2.立焊位置

立焊有兩種操作方法：向上立焊和向下立焊。生產中常用的是向上立焊，如圖1-36所示，向下立焊要使用專用焊條才能夠保證焊縫質量。向上立焊時，焊條角度如圖1-37所示。

圖1-36 立焊位置

圖1-37 焊條角度（向上立焊）

3.橫焊位置

橫焊位置如圖1-38所示。板厚為3～5mm的對接接頭可以采用I形坡口雙面焊。正面焊選用直徑3.2～4mm的焊條，焊條角度如圖1-39所示。

圖1-38 橫焊位置

圖1-39 焊條角度（橫焊）

當焊件較薄時，采用直線往返形運條；當焊件較厚時，短弧施焊，直線形或是小斜圓圈形運條；打底焊時采用直線形運條。焊接速度應稍快且要均勻。

對接橫焊坡口通常為V形或K形，其特點是下板不開坡口或坡口角度小于上板，如圖1-40所示。

圖1-40 對接橫焊坡口

a）V形坡口 b）單邊V形坡口 c）K形坡口

4.仰焊位置

仰焊位置如圖1-41所示。當焊件的厚度不超過4mm時，采用I形坡口，選用直徑3.2mm的焊條，焊條角度如圖1-42所示。

圖1-41 仰焊位置

弧長盡量短些，間隙小時可以用直線形運條，間隙較大則用直線往返形運條。焊接電流要適中。

焊件厚度不小于5mm時，采用V形坡口多層多道焊，如圖1-43所示。第一層焊縫焊接時，可以采用直線形、直線往返形、鋸齒形運條法，焊縫表面要平直，不下凸。焊接第二層及以后層數的焊縫時，應采用鋸齒形或是月牙形運條。

同時，注意隨時調整焊條角度，每一焊道均不宜過厚。

圖1-42 焊條角度（仰焊）

圖1-43 V形坡口多層多道焊