关于焊接接头的介绍

焊接接头是指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。或指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头，包括焊缝、熔合区和热影响区。

一、焊接接头的形式

焊接接头的形式一般按照被焊接两金属件的相互结构位置来分类。主要有以下四种：对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头。

1、对接接头是最常见最合理的接头形式。两焊件面相对平行的接头称为对接接头，是现在焊接结构中采用最多的一种接头形式。根据焊件厚度、焊接方法和坡口准备等条件，对接接头可分为不开坡口的对接接头和开坡口的对接接头两种。

（1）不开坡口的对接接头

当钢板厚度在6mm以下时，一般可不开坡口，只留有1-2mm的装配间隙。但这并不是绝对的，在重要的焊接结构中，当工件厚度大于3mm时，即要求开坡口。

（2）开坡口的对接接头

开坡口就是用机械，火焰或电弧等方法将焊接处加工成一定的几何形状（坡口）再进行焊接的接头。开坡口的目的是为了保证电弧能伸到接头根部，使接头根部焊透和便于清除熔渣，获得良好的焊缝成形。而且坡口能起到调节焊缝金属中母材和填充金属比例的作用。钝边（焊件开坡口时，沿焊件厚度方向留有端面部分）是为了保证接头根部焊透。

● V形坡口

钢板厚度超过7mm时，一般采用V形坡口。V形坡口的形式有：不带钝边的V形坡口，带钝边的V形坡口，单边钝边V形坡口及单边坡口4种。

V形坡口的特点是加工容易，但焊后角变形较大。

● Χ形坡口

钢板厚度超过12mm时要采用Χ形坡口，也称为双面V形超口，Χ形坡口与V形坡口相比较能减少焊着金属量约1/2。焊后变形和产生的内应力也较小，因此，这种坡口多用于大厚度及要求控制焊接变形量的结构中。

● U形坡口

U形坡口有单面，单边U形坡口、双面U形坡口之分。

U形坡口当钢板最度为20—60mm时，采用单边U形坡口。当板厚度为40—60mm时，采用双面U形坡口。

U形坡口的特点是填充金属量少，焊件变形小，焊缝金属中母材金属占的比例也小，但这种坡口加工较难，一般应用在较重要的焊接结构中。

2、T形接头

焊件端面与另一焊件平面构成直角或近仿直角的接头称为T形接头。T形接头在钢结构件中应用广泛，按照焊件厚度可分为不开坡口，单边V形，K形以及双V形坡口四种形式。

T形接头作为一般连接焊缝，钢板厚度在2-30mm时，可不开坡口，省略了坡口准备和加工的工序。

T形接头的焊缝有承受载荷要求时，则应按照钢板厚度及结构强度要求，选用V形、K形、双V形坡口，以保证接头强度。

3、角接接头

两焊件端面构成大于30°、小于135°夹角的接头，称做角接接头，一般用于不重要的焊接结构中。

4、搭接接头

两焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头，搭接接头一般用于12mm以下钢板，其重叠部分一般为3—5倍板厚，采用双面焊接。这种接头对装配要求不高，也易于焊接施工。但承载能力较低，所以只能用于不重要的结构中。在化工容器中，开孔补强，支座衬板等结构，一般均采用搭接接头形式。

二、焊接接头的组织和性能

焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区组成

1、焊缝是金属的结晶形成柱状的铸态组织，由铁素体和少量珠光体组成。

焊接时，熔池金属受电弧吹力和保护气体的吹动，使熔池底壁的柱状晶体成长受到干扰，因此，柱状晶体呈倾斜层状，晶粒有所细化。又因焊接材料的渗合金作用，焊缝金属中锰和硅等合金元素的含量可能比母材金属高，所以焊缝金属的性能不低于母材。

2、熔合区该区被加热到固相线和液相线之间，熔化的金属凝固成铸态组织，而未熔化的金属因加热温度过高而成为过热的粗晶粒，致使该区强度、塑性和韧性都下降，并引起应力集中，是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地。在低碳钢焊接接头中，熔合区虽然很窄，但在很大程度上决定着焊接接头的性能。

3、热影响区由于焊缝附近各点受热情况不同，热影响区又分为过热区、正火区和部分相变区。

1）过热区焊接热影响区中，具有过热组织火晶粒明显粗大的区域，称为过热区。过热区被加热到AC3以上100～200℃至固相线温度区间，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，因而该区的塑性及韧性降低。对于易淬火硬化的钢材，此区脆性更大。

2）正火区该区被加热到AC3至AC3以上100～200℃之间，金属发生重结晶，冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织（正火组织），其力学性能优于母材。

3）部分相变区该区被加热到AC1～AC3之间的温度范围内，材料产生部分相变，即珠光体和部分铁素体发生重结晶，使晶粒细化；部分铁素体来不及转变，具有较粗大的晶粒，冷却后致使材料晶粒大小不均，因此，力学性能稍差。