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第一章 焊接基础知识 第一节 焊接接头与焊缝 电弧焊接头包括4部分： 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。 焊接过程使焊接接头具有以下力学特点： （1）焊接接头力学性能不均匀 由于焊接接头各区在焊接过程中进行着不同的焊接冶金过程，并经受不同的热循环和应变循环的作用，各区的组织和性能存在较大的差异，焊接接头组织的不均匀，造成了整个接头力学性能的不均匀。 （2）焊接接头工作应力分布不均匀，存在应力集中 由于焊接接头存在几何不连续性，致使其工作应力是不均匀的，存在应力集中。 当焊缝中存在工艺缺陷，焊缝外形不合理或接头形式不合理时，将加剧应力集中程度，影响接头强度，特别是疲劳强度。 （3）由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余应力及变形 焊接是局部加热的过程，电弧焊时，焊缝处最高温度可达材料沸点，而离开焊缝处温度急剧下降，直至室温。这种不均匀温度场将在焊件中产生残余应力及变形。 （4）焊接接头具有较大的刚性 通过焊接，焊缝与构件组成整体，所以与铆接或胀接相比，焊接接头具有较大的刚性。 一、焊缝的基本形式 焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。 分类： 1、按空间位置可分为：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝； 2、按结合方式可分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝； 3、按焊缝断续情况可分为：连续焊缝、断续焊缝； 4、按承载方式可分为：工作焊缝、联系焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的基本形式。 1、对接焊缝 对接焊缝是沿着两个焊件之间形成的，有不开坡口（或开I形坡口）和开坡口的两种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐的。 2、角焊缝 3、工作焊缝和联系焊缝 工作焊缝(又称承载焊缝)： 焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。焊缝一旦断裂，钢结构就立即受到严重破坏。 联系焊缝(又称非承载焊缝) 焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即连接作用)，焊缝不直接承担载荷，工作中受力很小，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。 二、接头的基本形式 焊接接头(简称接头)：用焊接方法连接的接头。 常用的焊接接头： 对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。 1、对接接头 它是各冲焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式，具有受力好、强度大和节省金属材料的特点。 但是，由于是两焊件对接连接，被连接件边缘加工及装配要求则较高。在焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。 2、T形接头 将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。 T形(十字)接头能承受各种方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最常见的接头形式，在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。 由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中。保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。 3、搭接接头 两块板料相叠，而在端部或侧面进行角焊，或加上塞焊缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头。 由于搭接接头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形式。 由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。 在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。 搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外，还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。 开槽焊搭接接头：先将被连接件冲切成槽，然后用焊缝金属填满该槽，槽焊焊缝断面为矩形，其宽为被连接件厚度的两倍，开槽长度应比搭接长度稍短一些。 4、角接接头 角接头多用于箱形构件，骑座式管接头和筒体的连接，小型锅炉中火筒和封头连接也属于这种形式。 与T形接头类似，单面