焊接坡口形式及尺寸解析「焊接基础篇」

我们知道焊缝主要有对接焊缝、角焊缝、塞焊缝等，其中对接焊缝也称为坡口焊缝（其实应用中称坡口焊缝更为合理），是应用最为广泛的焊缝形式，了解焊缝的坡口形式是焊接基础的基本要求技能之一，是焊接人员日常工作开展的基础。

一、坡口定义及作用

首先我们了解一下什么是坡口?开坡口目的是什么?
坡口：焊接前将工件的待焊端部加工成一定形状，组对装配后形成的具有一定几何形状的沟槽称为坡口。
开坡口的目的：是为了保证焊缝根部焊透，使焊接热源能深入接头根部，保证接头质量，同时调整焊缝成分及性能、改善结晶条件，提高接头性能。
坡口的加工方法：机加工、气割（不重要工件）。

二、焊缝坡口的基本形式

坡口焊缝的基本形式有：I形坡口（不开坡口）、V形坡口、X形坡口和U形坡口，见下图。其它类型的坡口可在基本坡口形式上发展起来。
另一种细分解释：坡口分成：I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。其实是一样的。

坡口焊缝的基本形式

1）I形坡口：I形坡口用于薄板焊接。采用焊条电弧焊或气体保护焊焊接厚度6 mm以下的钢板可以开I形坡口，即不开坡口。如果采用埋弧焊，这个厚度一般可以放到12~14 mm。I 形坡口焊缝填充金属相对较少。

2）V形坡口：这种坡口形状简单，加工方便，是最常用的坡口形式。焊接时为单面焊，不用翻转焊件。但由于是单面焊，焊后容易往一个方向变形，需釆取反变形措施。

3）X形坡口：板厚为12~60 mm时可采用X形坡口。X形坡口与V形坡口相比，在相同厚度下，能减少焊缝金属量约1/2，但是需要双面焊接，需要翻转，当然由于双面焊，焊后变形较小。

4）U形坡口：U形坡口应用于厚板焊接。当焊件厚度相同时，U形坡口的焊缝填充金属要比V形、X形坡口少得多，而且焊件产生的变形也小。U形坡口加工较困难，一般应用于重要焊接结构。U形坡口又可以分为带钝边U形坡口、带钝边J形坡口（单边U形坡口）、带钝边双U形坡口等，钝边的作用是防止根部焊穿。

三、坡口的几何尺寸

要清楚表达坡口的几何尺寸，优先要理解以下基本概念：（尤为注意：坡口角度、钝边、根部间隙、根部半径，需要作为基本记忆随时使用）

1）坡口面： 待焊件上的坡口表面叫坡口面。

2）坡口角度 两坡口面之间的夹角称为坡口角度，用符号α表示。

3）坡口面角度：坡口面角度：待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，坡口面角用符号β表示。开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度，开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度。

4）根部间隙： 焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙。这个间隙一方面便于装配，另一方面是为了保证根部焊透。根部间隙又叫装配间隙，根部间隙用符号b表示。

4)）钝边： 焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边。钝边的作用是防止焊缝根部焊穿。钝边留多少，焊接方法及采取工艺不同而不同。钝边用符号p表示。

5）根部半径： 在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根部半径。根部半径用符号R表示。根部半径的作用是增大坡口根部的空间，使焊条或焊丝（考虑到焊嘴尺寸的影响）能够伸入根部的空间，以促使根部焊透。

四、总结

好了，通过以上我们基本上了解了坡口相关尺寸的基本概念，下面我们对下图几个例子进行解析。

坡口相关尺寸

（a）I形坡口：只体现装配间隙，装配间隙2 mm；

（b）V形坡口：坡口角度：60°，钝边：2 mm ，根部间隙：2 mm；

（c）X形坡口：坡口角度：60°，钝边：2 mm ，根部间隙：2 mm；

（d）和（e）U形坡口：坡口面角度：10°，根部半径：5 mm ，钝边：2 mm ，根部间隙：2 mm。

通过以上，我们基本上对坡口的基本形式和几何尺寸有了进一步的了解和理解，并结合日常工作，更好地应用于实际工作中。