焊縫、熔合區、熱影響區、焊縫附近的母材。

 

一、快速接頭的基本形式

焊接快速接頭(簡稱快速接頭)：用焊接方法連接的快速接頭。

 

常用的焊接快速接頭：

對接快速接頭、T形快速接頭、十字快速接頭、搭接快速接頭、角接快速接頭、端接快速接頭、套管快速接頭、斜對接快速接頭、卷邊快速接頭、鎖底對接快速接頭等。

一、快速接頭的基本形式

 

焊接快速接頭(簡稱快速接頭)：用焊接方法連接的快速接頭。

 

常用的焊接快速接頭：

對接快速接頭、T形快速接頭、十字快速接頭、搭接快速接頭、角接快速接頭、端接快速接頭、套管快速接頭、斜對接快速接頭、卷邊快速接頭、鎖底對接快速接頭等。  

2、T形快速接頭

將相互垂直的被連接件用角焊縫連接起來的快速接頭稱為T形(十字)快速接頭。T形(十字)快速接頭能承受各種方向的力和力矩。T形快速接頭是各種箱型結構中最常見的快速接頭形式，在壓力容器製造中，插入式管子與筒體的連接、人孔加強圈與筒體的連接等也都屬於這一類。

由於T形(十字)快速接頭焊縫向母材過渡較急劇，快速接頭在外力作用下力線扭曲很大，造成應力分布極不均勻、且比較複雜，在角焊縫根部和趾部都有很大的應力集中。保證焊透是降低T形快速接頭應力集中的重要措施之一。  

 

3、搭接快速接頭

兩塊板料相疊，而在端部或側面進行角焊，或加上塞焊縫、槽焊縫連接的快速接頭稱為搭接快速接頭。

由於搭接快速接頭中兩鋼板中心線不一致，受力時產生附加彎矩，會影響焊縫強度，因此，一般鍋爐、壓力容器的主要受壓元件的焊縫都不用搭接形式。

由於搭接快速接頭使構件形狀發生較大的變化，所以應力集中要比對接快速接頭的情況複雜得多，而且快速接頭的應力分布極不均勻。

在搭接快速接頭中，根據搭接角焊縫受力方向的不同，可以將搭接角焊縫分為正面角焊縫、側面角焊縫和斜向角焊縫。

 

搭接快速接頭除兩鋼板疊在端面或側面焊接外，還有開槽焊和塞焊(圓孔和長孔)等。

開槽焊搭接快速接頭的構造如圖所示。先將被連接件沖切成槽，然後用焊縫金屬填滿該槽，槽焊焊縫斷面為矩形，其寬為被連接件厚度的兩倍，開槽長度應比搭接長度稍短一些。

 

塞焊是在被連接的鋼板上鑽孔來代替槽焊的槽，用焊縫金屬將孔填滿使兩板連接起來，塞焊可分為圓孔內塞焊和長孔內塞焊兩種

 

4、角接快速接頭

兩鋼板成一定角度，在鋼板邊緣焊接的快速接頭稱為角接快速接頭。角快速接頭多用於箱形構件，騎座式管快速接頭和筒體的連接，小型鍋爐中火筒和封頭連接也屬於這種形式。

與T形快速接頭類似，單面焊的角接快速接頭承受反向彎矩的能力極低，除了鋼板很薄或不重要的結構外，一般都應開坡口兩面焊，否則不能保證質量。

 

選擇快速接頭形式時，主要根據產品的結構，並綜合考慮受力條件、加工成本等因素。

例如：

對接快速接頭具有受力均勻、節省金屬等優點，故應用最多。但是，對接快速接頭對下料尺寸和組裝的要求比較嚴格。

T形快速接頭焊縫大多數情況下只承受較小的切應力或僅作為聯繫焊縫。

搭接快速接頭對裝配要求不高，也易於裝配，但快速接頭承載能力低，一般用在不重要的結構中。

 

焊接快速接頭的設計中對焊縫質量的要求、焊縫尺寸大小、焊縫位置、工件厚度、幾何尺寸、施工條件等不同，決定了在選擇焊接方法和制定工藝時的多樣性。合理的焊接快速接頭設計與選擇不僅能保證鋼結構的焊縫和整體的強度，還可以簡化生產工藝，節省製造成本。

 

設計和選擇焊接快速接頭的主要因素：

（1）保證焊接快速接頭滿足使用要求；

（2）快速接頭形式能保證選擇的焊接方法正常施焊；

（3）快速接頭形式應儘量簡單，儘量採用平焊和自動焊焊接方法，少採用仰焊和立焊，且最大應力儘量不設在焊縫上；

（4）焊接工藝能保證焊接快速接頭在設計溫度和腐蝕介質中正常工作；

（5）焊接變形和應力小，能滿足施工要求所需的技術、人員和設備的條件；

（6）儘量使焊縫設計成聯繫焊縫；

（7）焊接快速接頭便於檢驗；

（8）焊接前的準備和焊接所需費用低；

（9）對角焊縫不宜選擇和設計過大的焊角尺寸，試驗證明，大尺寸角焊縫的單位面積承載能力較低等。

 

二、焊縫的基本形式

焊縫：焊件經焊接後所形成的結合部分。

分類：

1、按空間位置可分為：平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰焊縫；

2、按結合方式可分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫；

3、按焊縫斷續情況可分為：連續焊縫、斷續焊縫；

4、按承載方式可分為：工作焊縫、聯繫焊縫。

焊縫是構成焊接快速接頭的主體部分，對接快速接頭焊縫、角接快速接頭焊縫是焊縫的基本形式。

1．對接焊縫

對接焊縫是沿著兩個焊件之間形成的，有不開坡口（或開I形坡口）和開坡口的兩種。焊縫表面形狀有上凸的和與表面平齊的。

3．工作焊縫和聯繫焊縫

 

工作焊縫(又稱承載焊縫)

焊縫與焊件串聯成整體主要承擔載荷的作用。焊縫一旦斷裂，鋼結構就立即受到嚴重破壞。

聯繫焊縫(又稱非承載焊縫)

焊縫與兩個或兩個以上的焊件並聯成整體(即連接作用)，焊縫不直接承擔載荷，工作中受力很小，焊縫一旦斷裂，結構不會立即失效。

三、坡口的基本形式

1．坡口類型

坡口：根據設計或工藝需要，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀並經裝配後構成的溝槽。

開坡口：用機械、火焰或電弧等加工坡口的過程。

開坡口的目的：

（1）是為保證電弧能深入到焊縫根部使其焊透，並獲得良好的焊縫成形以及便於清渣。

（2）對於合金鋼來說，坡口還能起到調節母材金屬和填充金屬比例(即熔合比)的作用。

（1）根據板厚不同，對接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對或加工成為V形、X形、K形和U形等坡口。

（2）根據焊件厚度、結構形式及承載情況不同，角接快速接頭和T形快速接頭的坡口形式可分為I形、帶鈍邊的單邊V形坡口和K形坡口等。

角接和T形快速接頭的坡口

a) I形 b) 單邊V形（帶鈍邊） c) K形（帶鈍邊）

2．坡口的設計原則

坡口的形式和尺寸主要根據鋼結構的板厚、選用的焊接方法、焊接位置和焊接工藝等來選擇和設計。

1) 焊縫中填充的材料少；

2) 具有好的可焊性；

3) 坡口的形狀應容易加工；

4) 便於調整焊接變形；

       

一般情況下，焊條電弧焊焊接6mm厚度的焊件和自動焊焊接14mm以下厚度的焊件時，可以不開坡口就可以得到合格的焊縫，但板間要留有一定的間隙，以保證熔敷金屬填滿熔池，確保焊透。

鋼板超過上述厚度時，電弧不能熔透鋼板，應考慮開坡口。