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一、導讀

 

在金屬焊接過程中，焊縫過寬、焊腳尺寸過大，不但焊接接頭受熱嚴重，引起焊縫晶粒粗大，塑性、韌性下降，而且焊接熱影響區(qū)較大，易產生焊接應力及變形；再者浪費材料增加成本。

 

反之，焊縫過窄、焊腳尺寸過小，母材與焊縫可能熔合不良，引起應力集中，同時還使焊縫易產生咬邊、裂紋等焊接缺陷，影響接頭強度。

 

因此，正確確定焊縫尺寸是保證焊接質量的關鍵。

 

經過多年的研究，得出了手弧焊、埋弧焊焊縫尺寸的經驗計算公式，本經驗公式為焊接工藝中確定手弧焊、埋弧焊焊縫尺寸提供了理論依據，具有較強的實用性。

 

二、手弧焊焊縫尺寸的經驗計算公式

 

1、對接焊焊縫尺寸經驗計算公式

 

根據板厚及焊接方法要求不同，對接焊縫可分為I形焊縫（即不開坡口對接焊縫）、V形坡口對接焊縫、U形坡口對接焊縫。

 

（1）I形焊縫寬度的經驗計算公式

 

生產中，一般板厚小于6mm不開坡口，形成I形焊縫，焊縫寬度：

 

C=δ+2     （1）

 

式中   δ為工件厚度，mm。

 

（2）帶鈍邊V形對接焊縫寬度經驗計算公式

 

如下圖所示帶鈍邊V形坡口焊縫，坡口角度為α，間隙為b，鈍邊為P，根據解三角形的方法：

 

 

焊縫寬度

C=AB+CD+b+2e=2(δ-P)tan(α/2)+b+2e≈δ+3 ⑵

 

式中e為坡口兩邊焊縫覆蓋寬度，一般取e=1.5~2mm。

 

取P=2，b=2，α=60°，e=1.5。

 

（3）帶鈍邊的U形坡口對接焊縫寬度經驗計算公式

 

如下圖所示的帶鈍邊的U形坡口，鈍邊為P，間隙為b，坡口角度為β，根部半徑為R，根據解三角形的方法：

 

焊縫寬度

 

C=2(δ-P-R)tanβ+2R+b+2e

≈0.35δ+12.5 ⑶

 

取P=2，b=2，e=1.5，R=5，β=10°。

 

 

2、角焊縫焊腳尺寸的經驗計算公式

 

角焊縫時兩焊件接合面構成直角式或接近直角所焊接的焊縫，角焊縫的焊縫尺寸主要是指焊腳尺寸。

 

 

如上圖所示，T形接頭角焊縫焊腳尺寸

 

K=δ+2       ⑷

 

式中　δ為兩焊件較薄者厚度

 

3、組合焊縫尺寸的經驗計算公式

 

組合焊縫是指同一接頭焊縫由幾種不同焊縫組成。

 

如下圖所示即為帶鈍邊V形對焊縫與角焊縫形成的T形接頭組合焊縫。

 

坡口角度為β1，鈍邊為P，間隙為b，根據解三角形的方法：

 

 

 

焊腳尺寸

 

K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5   (5)

 

取P=2，b=2，e=2，β1=50°。

 

三、埋弧自動焊焊縫尺寸經驗計算公式

 

埋弧自動焊焊縫尺寸

 

C=δ+10

 

式中　δ為板厚，mm。

 

該公式與根據《焊接方法及設備》中焊縫熔寬計算公式進行校驗，結果基本一致。

 

（1）本文得出的焊縫尺寸經驗計算公式經多年的實際應用證明是正確的，完全能滿足生產實際需要；

 

（2）帶鈍邊V形、帶鈍邊U形等坡口焊縫的焊縫尺寸確定方法，對于類似的坡口形式（如單邊V形、雙邊V形等）可按類似方法計算確定；

 

（3）按上述方法計算出的焊縫尺寸值，只是一個參數(shù)值，實際應用中可視具體情況，在參數(shù)基礎上略作調整，一般取公差±1mm左右；

 

（4）該公式簡明，容易記憶，使用方便，不僅適用于工程技術人員和操作工人，而且特別適用于經驗不足者。

 

注：焊縫的寬度主要依據母材的厚度、坡口形式來定，一般情況下焊縫寬度宜超過坡口每側2~3mm。