过程装备 制造
授课教师：刘强
2004.06
Chapter 1 焊接接头与焊接规范
Welding joint and welding parameter
? 本章重点, 1.焊接温度场
2.焊接规范的选择
3.焊接规范对焊缝形状的影响
4.焊接接头形式及焊缝代号
? 本章难点, 1.焊接温度场的影响及分布
2.焊接规范选择及对焊缝形状
的影响
[序 ]
? 一, 焊接过程 （ welding process）,从焊接开始到形
成优良的接头的过程
? 二, 焊接工艺 （ welding technology）,焊接过程的
一 整套的技术规定包括 （ 焊前准备,
焊接材料, 焊接设备, 焊接方法, 焊接顺序, 焊接
的最佳选择, 焊后热处理 ）
? 三, 焊接接头 （ welding joint）
? 四, 接头设计 （ joint design）,
根据工艺条件确定的
?
?
?
?
?
热影响区
熔合区
焊缝
?
?
?
?
?
焊缝尺寸
坡口形式、尺寸
接头形式
接头
形式
?
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job u t tl o c k
job u t ts c a r f
jom u f f
f l a n g ee d g e
joe d g e
jos h a p e dc r o s s
jol a p
joTT
joc o r n o r
job u t t
锁底对接（
斜对接（
套管（
卷边（
端接接头（
十字接头（
搭接接头（
形接头（
角接接头（
对接接头（
2.1 焊接温度场
（ welding temperature field）
? 温度场定义,某一瞬时
工件上各点的温度 T分布
称为温度场
T— 工件上某点某一瞬时
的温度
x,y,z— 工件上某点的空
间坐标
t— 时间
? ?tzyxfT,,,?
研究温度场的方法
1,特点：各线面不相交，存在
温度差（梯度）
2,温度梯度
（单位长度上的温度变化）
?
?
?
等温线法
等温线法
S
TTT
?
??? 21
温度场的分类
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
???
???
????
壮的等温面向前移动
相当于半个鸡蛋壳稳定的温度场
形成相对空间坐标，与时间无关
只取决于的速度移动各点的温度
同样以线运动，温度场与热源
做匀速直恒功率的电源在工件上移动稳定温度场
间便饱和不稳定的，经过一段时
，开始是恒定热功率作用于焊件准稳定温度场
随时间变化不稳定温度场
时间变化工件上各点的温度不随稳定温度场
(
2.2 规范的选择
2.2.1 电弧对金属的加热
实际焊接热功率称为有效
功率，用 q u表示
--电弧热效率，主
要决定于，焊接方法，
焊接规范,
焊接材料的种类
? ?SJIUq uu /?????? ?
u?
u?
焊接方法
手工电弧焊
[厚药皮 ]
0.5-0.65
埋弧自动焊 0.77-0.99
钨极氩弧焊
[交流 ]
0.68-0.65
钨极氩弧焊
[交流 ]
0.78-0.85
熔化极氩弧焊
[焊钢 ]
0.65-0.69
熔化极氩弧焊
[焊铝 ]
0.70-0.85
电弧焊时的热量分配
焊接规范的选择
? 焊接规范的定义,焊接时,
焊接电流 I（ welding current）
电弧电压 U (arc voltange),
焊接速度 VH (welding speed),
进条速度 VT的数值的大小
焊接线能量 (energy input)是焊接规范的一个综合指标，它
表示单位长度焊缝上投入的有效热量用 qL表示
qL= [J/cm]
VH= [cm/s]
L— 焊缝长度
t— 焊接时间
HH
u
V
UI
V
q ??
t
L
焊接规范的重要性
规范
温度场
成型
焊缝质量
手工电弧焊焊接规范的选择
电弧电压一般为 20~25V，由于高温会导致药
皮的脱落，所以温度应控制在 400oC，电流不
能太大，根据经验公式,
I— 焊接电流
k— 系数 [一般 k=30-60]
d— 焊丝直径
dKI ??
埋弧自动焊接规范的选择
1.电流的选择,
一种是根据焊缝熔深选择,
另一种是根据焊条直径选择
2.进条速度 VT的选择,要保证电弧不断的稳定的燃
烧，必须使进条速度等于溶化速度
单位时间溶化的焊条的重量 [g/h]
单位时间送进的焊条的重量 [g/h]
IkS ??
1 0 0101 1 0 2 ??? ddI
Ik TT ???
TTT VF ??? ??
'
埋弧自动焊接规范的选择 2
--焊条截面积
--焊条比重
Conclusion,
3.焊接速度 VH的选择,
Conclusion,
4.电弧电压的选择,一般为 20~40V
TF
??
?
?
T
T
T
F
IK
V
??
?
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H
H
H F
IK
V
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2.3 焊缝形状特征
? 焊缝形状特征
形状系数
基体金属比
填充系数
? [注 ]：焊缝成形 (appearance of weld)---熔焊时，
液态焊缝金属冷凝形成的焊缝外形
2~3.1??
S
C?
HFF
F
?
?
0
0?
12~60 ?? HC?
?
?
?
??
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基体金属熔化截面积
堆焊金属截面积
HF
F 0
焊接电流对焊缝形状的影响
? 对熔深影响最大（正比），熔宽和增高量影响不大
电弧电压对焊缝形状的影响
? 对熔宽影响最大（正比），熔深和增高量有所下降
焊接速度对焊缝形状的影响
? 随着焊接速度的
增加，焊接线能
量减小，熔宽明
显变窄，增高量
有所增加，熔深
逐渐减小。
焊丝直径对焊缝形状的影响
? 焊丝直径增加，电弧摆动作用加
强，熔宽增加，当焊接电流不变，
随着焊丝直径的减小，电流密度
有所增加，熔深也相应增加。
2.4 焊接接头型式及焊缝代号
（ welding symbols）
1,焊接接头的基本型式,对接焊接边缘分
为,卷边，平对,V型,X型,K型,U
型 等坡口，目的是为了确保接头的质量
及其经济性，坡口尺寸按照 GB985-88和
GB986-88
2.焊缝代号及标注方法,按照 GB324-88规
定
常用焊接方法的代号
焊接方法 字母代号 焊接方法 字母代号
手工电弧
焊
S 冷压焊 L
氩弧焊 A 埋弧自动
焊
Z
气焊 Q 埋弧半自
动焊
B
电渣焊 D CO2保护
焊
C
基本
代号
辅助
符号
补充
符号
补充
符号应用实例
尺寸
符号
指引线
埋弧自动焊
手工电弧焊
氩弧焊
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 1
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 2
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 3
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 4
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 5
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 6
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 7
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 8
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 9
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 10
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 11
焊接
的接
头形
式及
尺寸
的国
家标
准 12
焊缝
代号
的国
家标
准 1
焊缝
代号
的国
家标
准 2
焊缝
代号
的国
家标
准 3
焊缝
代号
的国
家标
准 4
授课教师：刘强
2004.06
Chapter 1 焊接接头与焊接规范
Welding joint and welding parameter
? 本章重点, 1.焊接温度场
2.焊接规范的选择
3.焊接规范对焊缝形状的影响
4.焊接接头形式及焊缝代号
? 本章难点, 1.焊接温度场的影响及分布
2.焊接规范选择及对焊缝形状
的影响
[序 ]
? 一, 焊接过程 （ welding process）,从焊接开始到形
成优良的接头的过程
? 二, 焊接工艺 （ welding technology）,焊接过程的
一 整套的技术规定包括 （ 焊前准备,
焊接材料, 焊接设备, 焊接方法, 焊接顺序, 焊接
的最佳选择, 焊后热处理 ）
? 三, 焊接接头 （ welding joint）
? 四, 接头设计 （ joint design）,
根据工艺条件确定的
?
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热影响区
熔合区
焊缝
?
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焊缝尺寸
坡口形式、尺寸
接头形式
接头
形式
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斜对接（
套管（
卷边（
端接接头（
十字接头（
搭接接头（
形接头（
角接接头（
对接接头（
2.1 焊接温度场
（ welding temperature field）
? 温度场定义,某一瞬时
工件上各点的温度 T分布
称为温度场
T— 工件上某点某一瞬时
的温度
x,y,z— 工件上某点的空
间坐标
t— 时间
? ?tzyxfT,,,?
研究温度场的方法
1,特点：各线面不相交，存在
温度差（梯度）
2,温度梯度
（单位长度上的温度变化）
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等温线法
等温线法
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温度场的分类
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壮的等温面向前移动
相当于半个鸡蛋壳稳定的温度场
形成相对空间坐标，与时间无关
只取决于的速度移动各点的温度
同样以线运动，温度场与热源
做匀速直恒功率的电源在工件上移动稳定温度场
间便饱和不稳定的，经过一段时
，开始是恒定热功率作用于焊件准稳定温度场
随时间变化不稳定温度场
时间变化工件上各点的温度不随稳定温度场
(
2.2 规范的选择
2.2.1 电弧对金属的加热
实际焊接热功率称为有效
功率，用 q u表示
--电弧热效率，主
要决定于，焊接方法，
焊接规范,
焊接材料的种类
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u?
u?
焊接方法
手工电弧焊
[厚药皮 ]
0.5-0.65
埋弧自动焊 0.77-0.99
钨极氩弧焊
[交流 ]
0.68-0.65
钨极氩弧焊
[交流 ]
0.78-0.85
熔化极氩弧焊
[焊钢 ]
0.65-0.69
熔化极氩弧焊
[焊铝 ]
0.70-0.85
电弧焊时的热量分配
焊接规范的选择
? 焊接规范的定义,焊接时,
焊接电流 I（ welding current）
电弧电压 U (arc voltange),
焊接速度 VH (welding speed),
进条速度 VT的数值的大小
焊接线能量 (energy input)是焊接规范的一个综合指标，它
表示单位长度焊缝上投入的有效热量用 qL表示
qL= [J/cm]
VH= [cm/s]
L— 焊缝长度
t— 焊接时间
HH
u
V
UI
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L
焊接规范的重要性
规范
温度场
成型
焊缝质量
手工电弧焊焊接规范的选择
电弧电压一般为 20~25V，由于高温会导致药
皮的脱落，所以温度应控制在 400oC，电流不
能太大，根据经验公式,
I— 焊接电流
k— 系数 [一般 k=30-60]
d— 焊丝直径
dKI ??
埋弧自动焊接规范的选择
1.电流的选择,
一种是根据焊缝熔深选择,
另一种是根据焊条直径选择
2.进条速度 VT的选择,要保证电弧不断的稳定的燃
烧，必须使进条速度等于溶化速度
单位时间溶化的焊条的重量 [g/h]
单位时间送进的焊条的重量 [g/h]
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1 0 0101 1 0 2 ??? ddI
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埋弧自动焊接规范的选择 2
--焊条截面积
--焊条比重
Conclusion,
3.焊接速度 VH的选择,
Conclusion,
4.电弧电压的选择,一般为 20~40V
TF
??
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T
T
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2.3 焊缝形状特征
? 焊缝形状特征
形状系数
基体金属比
填充系数
? [注 ]：焊缝成形 (appearance of weld)---熔焊时，
液态焊缝金属冷凝形成的焊缝外形
2~3.1??
S
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12~60 ?? HC?
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基体金属熔化截面积
堆焊金属截面积
HF
F 0
焊接电流对焊缝形状的影响
? 对熔深影响最大（正比），熔宽和增高量影响不大
电弧电压对焊缝形状的影响
? 对熔宽影响最大（正比），熔深和增高量有所下降
焊接速度对焊缝形状的影响
? 随着焊接速度的
增加，焊接线能
量减小，熔宽明
显变窄，增高量
有所增加，熔深
逐渐减小。
焊丝直径对焊缝形状的影响
? 焊丝直径增加，电弧摆动作用加
强，熔宽增加，当焊接电流不变，
随着焊丝直径的减小，电流密度
有所增加，熔深也相应增加。
2.4 焊接接头型式及焊缝代号
（ welding symbols）
1,焊接接头的基本型式,对接焊接边缘分
为,卷边，平对,V型,X型,K型,U
型 等坡口，目的是为了确保接头的质量
及其经济性，坡口尺寸按照 GB985-88和
GB986-88
2.焊缝代号及标注方法,按照 GB324-88规
定
常用焊接方法的代号
焊接方法 字母代号 焊接方法 字母代号
手工电弧
焊
S 冷压焊 L
氩弧焊 A 埋弧自动
焊
Z
气焊 Q 埋弧半自
动焊
B
电渣焊 D CO2保护
焊
C
基本
代号
辅助
符号
补充
符号
补充
符号应用实例
尺寸
符号
指引线
埋弧自动焊
手工电弧焊
氩弧焊
焊接
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的国
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准 1
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准 2
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