焊接接頭

接頭金屬及填充金屬熔化后，又以較快的速度冷卻凝固后形成。焊縫組織是從液體金屬結晶的鑄態組織，晶粒粗大，成分偏析，組織不緻密。但是，由於焊接熔池小，冷卻快，化學成分控制嚴格，碳、硫、磷都較低，還通過滲合金調整焊縫化學成分，使其含有一定的合金元素，因此，焊縫金屬的性能問題不大，可以滿足性能要求，特別是強度容易達到。

熔化區和非熔化區之間的過渡部分。熔合區化學成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織。其性能常常是焊接接頭中最差的。熔合區和熱影響區中的過熱區(或淬火區)是焊接接頭中機械性能最差的薄弱部位，

會嚴重影響焊接接頭的質量。

被焊縫區的高溫加熱造成組織和性能改變的區域。低碳鋼的熱影響區可分為過熱區、正火區和部分相變區。

(1)過熱區 最高加熱溫度1100℃以上的區域，晶粒粗大，甚至產生過熱組織，叫過熱區。過熱區的塑性和韌性明顯下降，是熱影響區中機械性能最差的部位。

(2)正火區 最高加熱溫度從Ac3至1100℃的區域，焊后空冷得到晶粒較細小的正火組織，叫正火區。正火區的機械性能較好。

(3)部分相變區最高加熱溫度從Ac1至Ac3的區域，只有部分組織發生相變，叫部分相變區。此區晶粒不均勻，性能也較差。在安裝焊接中，熔焊焊接方法應用較多。焊接接頭是高溫熱源對基體金屬進行局部加熱同時與熔融的填充金屬熔化凝固而形成的不均勻體。根據各部分的組織與性能的不同，焊接接頭可分為三部分。如圖2—l所示，

在焊接發生熔化凝固的區域稱為焊縫，它由熔化的母材和填充金屬組成。而焊接時基體金屬受熱的影響(但未熔化)而發生金相組織和力學性能變化的區域稱為熱影響區。熔合區是焊接接頭中焊縫金屬與熱影響區的交界處，熔合區一彀很窄，寬度為0．1～0．4mm。

焊接接頭係數是指對接焊接接頭強度與母材強度之比值。用以反映由於焊接材料、焊接缺陷和焊接殘餘應力等因素使焊接接頭強度被削弱的程度，是焊接接頭力學性能的綜合反映。（實際上焊接接頭係數並不真正反映焊縫處材料強度被削弱的程度，而是一個經驗數據，表示焊縫質量的可靠程度。）

係數的大小標準

標準：國標、美標、日標與焊縫型式、焊接工藝及焊縫無損檢測的嚴格程度有關。與美國的ASME Ⅷ-1，日本JISB8241一樣，GB150規定，焊接接頭係數應根據容器受壓元件的焊接接頭的焊接工藝特點（焊縫型式——單面焊或雙面焊；有或無墊板），以及無損檢測抽查率確定，而且只對對接焊縫作了規定。

見表1：

表1 焊接接頭係數

焊接接頭的機械性能決定於它的化學成分和組織。因此，影響焊縫化學成分和焊接接頭組織的因素，都影響焊接接頭的性能。

手工電弧焊的焊條，埋弧自動焊和氣體保護焊等用的焊絲，熔化后成為焊縫金屬的組成部分，直接影響焊縫金屬化學成分。焊劑也會影響焊縫的化學成分。

不同焊接方法的熱源，其溫度高低和熱量集中程度不同。因此，熱影響區的大小和焊接接頭組織粗細都不相同，接頭的性能也就不同。此外，不同焊接方法，機械保護效果也不同。因此，焊縫金屬純凈程度，即有害雜質含量不同，焊縫的性能也會不同。

焊接時，為保證焊接質量而選定的諸物理量(例如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等)的總稱，叫焊接工藝參數。

焊接接頭形式主要有對接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭四種。有時焊接結構中還有一些其它類型的接頭形式，如十字接頭、端接接頭、卷邊接頭、套管接頭、斜對接接頭、鎖底對接接頭等。在國家標準GB 985—88中有詳細規定。

兩焊件相對平行的接頭稱為對接接頭，這種接頭從力學角度看是較理想的接頭形式，受力狀況較好，應力集中較小，能承受較大的靜載荷或動載荷，是焊接結構中採用最多的一種接頭形式。

根據焊件厚度、焊接方法和坡口準備的不同，對接接頭可分為不開坡口對接接頭和開坡口對接接頭兩種。常見的接頭形式見圖3—1所示。

一焊件的端面與另一焊件表面構成直角或近似直角的接頭，稱為T形接頭。

T形接頭在鋼結構件中應用較多，作為一種聯繫焊縫，它能承受各方向的力和力矩。在選用時盡量避免單面角焊縫，因其根部有較深的缺口，承載能力很低。對於要求較高的焊件可採用K形坡口，根據受力狀況決定是否根部焊透，這樣比不開坡口而用大焊腳的焊縫經濟，而且接頭疲勞強度高。