了解生產(chǎn)中常見的焊接問題以及解決方法，可以幫助解決一些常見的焊接問題。優(yōu)良的設(shè)計準(zhǔn)則這部分，闡述了設(shè)計焊縫時要考慮的關(guān)鍵因素；針對控制焊接變形問題，介紹了產(chǎn)生變形的原因和對焊接變形的實際矯正。在其他的設(shè)計問題中，討論了角接接頭的尺寸以及如何避免產(chǎn)生斷裂；簡易設(shè)計概念主要介紹了一些常見的焊接應(yīng)用實例；先進(jìn)設(shè)計概念討論了焊縫的彈性匹配問題和焊接接頭放置問題。針對結(jié)構(gòu)鋼的焊接問題，著重介紹了一些常見的焊接材料和焊接實踐中成功的經(jīng)驗；在氧－乙炔切割方面，提供了解決焊接問題的技巧，討論了切割應(yīng)用以及氧矛和燃燒棒的性能；對于焊接結(jié)構(gòu)中經(jīng)常用到的緊固件，主要介紹了常用螺栓、螺母以及如何應(yīng)用。
一、焊接工藝問題及解決措施
1.1 厚板與薄板的焊接
1、用熔化極氣體保護(hù)（GMAW）和藥芯焊絲氣體保護(hù)焊（FCAW）焊接鋼制工件時，如果工件的板厚超過了焊機(jī)可以達(dá)到的最大焊接電流，將如何進(jìn)行處理？解決的方法是焊前預(yù)熱金屬。采用丙烷、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氣體或乙炔焊炬對工件焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為150～260℃，然后進(jìn)行焊接。對焊接區(qū)域金屬進(jìn)行預(yù)熱的目的是防止焊縫區(qū)域冷卻過快，不使焊縫產(chǎn)生裂紋或未熔合。
2、如果需要采用熔化極氣體保護(hù)焊或藥芯焊絲氣體保護(hù)焊將一薄金屬蓋焊接在較厚鋼管上，進(jìn)行焊接時如果不能正確調(diào)整焊接電流，可能會導(dǎo)致兩種情況：一是為了防止薄金屬燒穿而減小焊接電流，此時不能將薄金屬蓋焊接到厚鋼管上；二是焊接電流過大會燒穿薄金屬蓋。這時應(yīng)如何進(jìn)行處理？主要有兩種解決方法。
① 調(diào)整焊接電流避免燒穿薄金屬蓋，同時用焊炬預(yù)熱厚鋼管，然后采用薄板焊接工藝對兩金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。
② 調(diào)整焊接電流以適合于厚鋼管的焊接。進(jìn)行焊接時，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時間。應(yīng)指出，只有當(dāng)熟練掌握這項技術(shù)時，才能得到良好的焊接接頭。
3、當(dāng)將一薄壁圓管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上時，焊條容易燒穿薄壁管部分，除了上述兩種解決方法，還有其他的解決方法嗎？
有，主要是在焊接過程中采用一個散熱棒。如將一個實心圓棒插入薄壁圓管中，或?qū)⒁粚嵭木匦伟舨迦刖匦喂芗�，實心棒將會帶走薄壁工件的熱量并防止燒穿。一般來說，在多數(shù)供貨的中空管或矩形管材料中都緊密安裝了實心圓棒或矩形棒。焊接時應(yīng)注意將焊縫遠(yuǎn)離管子的末端，管子的末端是最易發(fā)生燒穿的薄弱區(qū)域。用內(nèi)置散熱棒避免燒穿的示意如圖1所示。
4、當(dāng)必須將鍍鋅或含鉻材料與另一零件進(jìn)行焊接時，應(yīng)如何進(jìn)行操作？
最佳工藝方法是焊前對焊縫周圍區(qū)域進(jìn)行銼削或打磨，因為鍍鋅或含鉻金屬板不僅會污染并弱化焊縫，而且焊接時還會釋放出有毒氣體。
1.2 容器及框架結(jié)構(gòu)的焊接
1、如果采用焊接工藝方法（例如釬焊）密封一個浮筒或密封一個中空結(jié)構(gòu)的末端，在進(jìn)行焊縫的最后密封時，為了防止熱空氣進(jìn)入容器而導(dǎo)致容器爆裂，將如何處理？
③首先在浮筒上鉆一個直徑1.5mm的減壓孔，以利于焊縫附近的熱空氣與外部空氣流通，然后進(jìn)行封閉焊接，最后焊密封減壓孔。密封焊接浮筒或密閉容器的示意如圖2所示。當(dāng)焊接儲氣容器結(jié)構(gòu)時，也可以采用減壓孔。應(yīng)注意的是，在密閉容器中進(jìn)行焊接是十分危險的，焊前應(yīng)確保容器或管子內(nèi)部清潔，并避免有易燃易爆物品或氣體存在。
2、當(dāng)需要采用熔化極氣體保護(hù)焊、藥芯焊絲氣體保護(hù)焊或鎢極氬弧焊將屏柵、金屬絲網(wǎng)或延伸金屬焊接到鋼結(jié)構(gòu)框架上，進(jìn)行焊接時金屬絲網(wǎng)容易產(chǎn)生燒穿和焊縫未熔合現(xiàn)象，應(yīng)如何進(jìn)行處理？
① 在金屬絲網(wǎng)或延伸金屬上放置非金屬墊圈并且將墊圈、金屬絲網(wǎng)和框架夾緊在一起，不允許采用含鉻或鍍鋅墊圈，墊圈應(yīng)采用未涂敷的，見圖3(a)。
② 在被焊位置的墊圈上部放置一個更大的墊圈作為散熱片。上墊圈應(yīng)具有一個比下墊圈更大的孔，以避免上墊圈也被焊接在一起。然后通過墊圈的兩個孔進(jìn)行塞焊，應(yīng)使焊縫處于下墊圈部分。操作者可以采取一些其他的方法得到足夠的熱量并進(jìn)行焊接，注意要防止周圍屏柵或金屬絲網(wǎng)燒穿，見圖3(b)和（c）。
③ 另一種方法是采用一個帶孔的金屬板條，將孔對準(zhǔn)需要焊接的部位，并放置散熱墊圈，然后進(jìn)行塞焊，見圖3(d)。
1.3 焊接構(gòu)件的修補(bǔ)
1、除了采用常用的啟釘器，還有哪些方法可以移除損壞或生銹的螺釘？這里主要介紹兩種方法。
① 如果安裝的螺釘在加熱時不會損壞，可以用氧－乙炔焊炬加熱戀螺母及其裝配件直到紅熱狀態(tài)，然后迅速水淬以利于清除螺釘，在這個過程中可能需要幾次的加熱，冷淬循環(huán)過程。
② 如果螺釘槽、螺母或牙槽損壞或丟失，可以在螺釘頭的上部（或殘余部分）放置一個螺母，旋緊螺母，然后采用任何焊接方法在螺母和螺釘?shù)膬?nèi)部填充金屬。這樣就會將螺母和螺釘殘余部分連接起來，然后在螺母上放置扳手或牙鉗，迅速拔出螺釘。采用這種方法有利于提供一個新的握力點并可利用熱量使螺釘緊固，用焊接方法移除固定螺釘?shù)臍堄嗖糠质疽馊鐖D4所示。
2、如果有一個磨損的曲軸，用焊接進(jìn)行修復(fù)加固的最好方法是什么？修復(fù)磨損的曲軸時可以采用熔化極氣體保護(hù)焊、藥芯焊絲氣體保護(hù)焊或鎢極氬弧焊方法。但是要得到滿意的堆焊焊道形狀，必須注意以下4方面的要求。
① 使堆焊焊道方向與曲軸軸線平行。
② 先在曲軸下部堆焊一條焊道，然后旋轉(zhuǎn)曲軸180°堆焊下一條焊道，這樣可以平衡焊接應(yīng)力，并可顯著消除焊接熱變形。應(yīng)注意的是，在第一條焊道上進(jìn)行順序堆焊將會引起曲軸翹曲。該堆焊工藝適合于對滾輪曲軸進(jìn)行修復(fù)和焊補(bǔ)。
③ 兩條焊道之間必須保持30%～50%的熔敷金屬重疊量，以保證焊接修復(fù)后機(jī)加工時保持焊道表面的平滑。
④ 采用手工電弧焊和藥芯焊絲氣體保護(hù)焊時，必須用毛刷或切削的方法清理焊道之間殘留的焊劑。除上述曲軸修復(fù)方法，還可以采用在曲軸的每90°位置增加一條堆焊焊道，以進(jìn)一步減小焊接變形。在青銅或銅制零部件修復(fù)中，添加釬縫金屬比采用堆焊的方法在消除應(yīng)力和變形方面更加有利。用焊接方法修復(fù)磨損曲軸的示意見圖5。
3、如果有一個鋼制軸承件卡在設(shè)備中，并且不想報廢該設(shè)備，應(yīng)如何采用焊接方法進(jìn)行去除軸承？首先在軸承的內(nèi)表面焊接一條焊道，靠焊道拉伸力減小軸承直徑，外加焊接過程的熱量應(yīng)可使軸承活動。直徑10cm的管如果在內(nèi)表面布滿焊道將會使鋼管直徑收縮1.2mm。采用焊接方法清除卡住軸承的示意如圖6所示。
4、油罐或船板結(jié)構(gòu)經(jīng)常會產(chǎn)生裂紋，應(yīng)如何防止？
首先在裂紋末端鉆一個小孔，以利于在較大的范圍內(nèi)分散末端的應(yīng)力，然后焊接一系列長度不等的多道焊縫，增加裂紋前端鋼板的強(qiáng)度。防止鋼板產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展的示意見圖7。
2.1 加強(qiáng)板的定位及加厚
1、焊接加強(qiáng)板經(jīng)常被焊接到鋼板（基板）的表面，加強(qiáng)板外邊緣的角焊縫容易使加強(qiáng)板的中心部位翹起，離開鋼板表面并產(chǎn)生角變形，如圖8(a)所示。
這種現(xiàn)象會增加機(jī)加工和車削加工的難度，應(yīng)如何解決這個問題？解決的方法是在加強(qiáng)板中間部位采用塞焊或槽焊，將加強(qiáng)板表面與基板表面貼緊，消除變形以利于進(jìn)行機(jī)械加工。采用塞焊或槽焊方法定位加強(qiáng)板示意如圖8(b)所示。
2、有時在基板的小區(qū)域內(nèi)需要對基板加厚，但加厚區(qū)域不能超過整個基板的面積，應(yīng)如何解決？將一厚板金屬嵌入基板需要加厚的部位，然后采用焊接方法進(jìn)行固定。在基板上嵌入厚板的示意見圖9。這樣可以給后續(xù)的機(jī)械加工、鏜削加工或鉆孔提供足夠的厚度，并可以代替設(shè)備中的大厚度零件或鑄造件。
3、增強(qiáng)平板的剛性以承載負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)方法是什么？增強(qiáng)平板的剛性以承載負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)方法是在平板上垂直焊接一系列的角鋼，添加角鋼加強(qiáng)筋以增強(qiáng)平板剛性，如圖10所示。 2.2 控制噪聲和振動
1、哪些技術(shù)措施可以用來減小金屬板的噪聲和振動？噪聲問題和振動問題一樣，同樣可以采用減小金屬板的共振頻率來解決。采用的主要方法如下：
① 以折疊、卷邊或槽形加強(qiáng)的方式增加剛性；
② 將平板截斷成一系列小的部分以增強(qiáng)支撐；
③ 采用表面噴涂層；
④ 在平板的表面粘結(jié)一層減振纖維材料。采用增加共振頻率減小噪聲的4種方法見圖11。
在相對較低頻率時引起的振動，通常采用增加金屬剛度方法來減小振動，如圖12所示。
2、當(dāng)要將一個平板在垂直方向與另一個平板進(jìn)行角焊縫焊接時，如果現(xiàn)在只有C形夾具，應(yīng)如何進(jìn)行工作？焊接時用一個鋼制擋塊或者一個矩形物體作為輔助工具，采用C形夾具和矩形擋塊夾緊角焊縫，如圖13所示。
3.1 布局設(shè)計
1、焊接過程中的設(shè)計要求主要包括哪些內(nèi)容？
① 設(shè)計時應(yīng)使設(shè)計方案滿足零件各部位強(qiáng)度和硬度的要求，但不能超出安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)讓焊接工程師來檢驗各部件設(shè)計的安全性。如果設(shè)計要求的硬度設(shè)定的太高，這樣的設(shè)計會超出安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并且會因額外材料、焊接操作和運輸?shù)确矫娴脑黾佣岣哒麄�過程的成本。超出安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還可能增加用戶在燃料、能源和維護(hù)等方面長期的費用，因此設(shè)計時應(yīng)請有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員嚴(yán)格檢驗設(shè)計方案的合理性。
② 應(yīng)確定結(jié)構(gòu)中焊縫的外觀要求，以避免不必要的增高。有時許多設(shè)備零件上的焊縫完全被隱藏起來，這樣可以減少為了提高焊縫外觀質(zhì)量而增加的焊縫打磨、修整的費用。因此，為了便于讓操作者知道哪些焊縫需要進(jìn)行打磨、修整以具有良好的外觀，應(yīng)在這些部位進(jìn)行標(biāo)記。
③ 如果產(chǎn)品必須要求按一定的工藝規(guī)程進(jìn)行焊接制造時，應(yīng)核對相關(guān)的工藝規(guī)程以決定采用經(jīng)濟(jì)、合理的焊接方法。
④ 用較厚的結(jié)構(gòu)件可以防止產(chǎn)生焊接彎曲和變形。
⑤ 焊接中采用對稱結(jié)構(gòu)對于防止焊接彎曲和變形更加有效。
⑥ 在橫梁結(jié)構(gòu)的末端焊接剛性支撐件，可以增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，在材質(zhì)、寬度和承受載荷相同的兩個橫梁結(jié)構(gòu)中，采用剛性支撐比不采用剛性支撐的焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的彎曲變形小，如圖14所示。
⑦ 采用封閉式結(jié)構(gòu)或?qū)抢瓧l結(jié)構(gòu)可以防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。封閉式結(jié)構(gòu)比開口式結(jié)構(gòu)的彎曲角度小得多，見表1。
同時采用適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋還可以減小結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提高結(jié)構(gòu)的剛度，如圖15～17所示。
在圖15中，框架結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)變形能力與各部分單獨抗扭轉(zhuǎn)變形能力的總和幾乎相等，采用封閉式C形框架結(jié)構(gòu)可以提高整體結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)變形性能。
在圖16中，圓形結(jié)構(gòu)比矩形結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)載荷更好，主要是由于矩形結(jié)構(gòu)周圍剪切應(yīng)力分布不均勻，而圓形結(jié)構(gòu)載應(yīng)力集中現(xiàn)象，而且圓形結(jié)構(gòu)在各方向上還具有抗彎曲變形能力。在圖17中，采用對角加強(qiáng)筋的焊件結(jié)構(gòu)經(jīng)�？梢源婊暮裰罔T件，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。在抗壓應(yīng)力載荷方面，橫向加強(qiáng)筋與縱向加強(qiáng)筋的作用不同，橫向加強(qiáng)筋一般常用于鑄造結(jié)構(gòu)中，而縱向加強(qiáng)筋常用于焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計中。
⑧ 在抗扭轉(zhuǎn)載荷方面，對角拉條結(jié)構(gòu)比縱向垂直結(jié)構(gòu)更為有效。
圖18所示為兩種鋼結(jié)構(gòu)基座的結(jié)構(gòu)示意，圖18(a)中基座是由厚度25mm的鋼板組成的，圖18(b)中的基座是由厚度10mm的鋼板組成的。它們的抗扭轉(zhuǎn)變形能力幾乎相同，但對角拉條結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)設(shè)計與縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)相比，可以節(jié)約60%的結(jié)構(gòu)質(zhì)量、減少78%的焊接工作量以及54%的總制造費用。
⑨ 確定結(jié)構(gòu)中可能采用的低級別鋼材的位置，在實際的焊接操作過程中，高碳鋼和合金鋼的焊接需要預(yù)熱和焊后熱處理，但這樣會增加焊接結(jié)構(gòu)的成本。因此在焊接結(jié)構(gòu)中僅僅在需要的時候采用高級別的鋼材，其余的結(jié)構(gòu)都可以采用低碳鋼。
⑩ 高級別鋼種和其他昂貴材料都不是以標(biāo)準(zhǔn)形狀的工件供貨的。
⑾ 如果結(jié)構(gòu)中需要彩和表面耐磨性能良好的昂貴材料或難焊材料，可以考慮采用碳鋼結(jié)構(gòu)作為基底，利用堆焊或表面硬化處理獲得滿意的表面性能要求。
⑿ 為了節(jié)約費用和降低供貨時間，一般采用板材、棒材或其他標(biāo)準(zhǔn)形狀的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行焊接。
⒀ 如果板材或棒材必須進(jìn)行機(jī)械加工、磨削或表面硬化處理，那么原始板材或棒材的結(jié)構(gòu)尺寸要求可以迅速從車間或供貨廠家方面得到。
⒁ 對設(shè)備零部件應(yīng)確保必要的維修、維護(hù)，不要忽視對封閉式結(jié)構(gòu)中的軸承座或其他重要的易磨損零部件的維護(hù)，這也適用于電力和壓力管線或組件的維護(hù)要求。
⒂ 為了進(jìn)行自動焊接，有時將結(jié)構(gòu)件設(shè)計成圓形結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計有利于后續(xù)的焊接、加工、裝配等各個環(huán)節(jié)，如圖19所示。
⒃ 焊接設(shè)計前應(yīng)咨詢工廠中有經(jīng)驗的技術(shù)人員，可以獲得更好的設(shè)計方案并可節(jié)約費用，這些工作必須在確定焊接設(shè)計方案之前進(jìn)行。
⒄ 焊接設(shè)計前應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)規(guī)定的公差范圍和各部分受力情況，實際操作者可能不會掌握更經(jīng)濟(jì)、合理的操作規(guī)范，因為有時可能不需要更精確的公差要求。
2、零部件的布局設(shè)計需要考慮的因素有哪些？
① 首先應(yīng)考慮零部位數(shù)量的最小化，這將減少設(shè)備的裝配時間和焊接工作量，如圖20所示 。
② 對結(jié)構(gòu)布局和設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化可以節(jié)約材料和焊接時間。在決定采用圖21(a)和圖21(b)所示的方案之前應(yīng)考慮材料、切割及焊接的費用，還應(yīng)考慮邊角余料的有效利用。在圖21(a)中可以直接使用框架結(jié)構(gòu)剪裁的余料進(jìn)行后續(xù)工藝，這種剪裁方法比采用拼接工藝更加具有經(jīng)濟(jì)意義；圖21(b)是假設(shè)的優(yōu)化選擇方案，框架結(jié)構(gòu)被分成若干個部位進(jìn)行焊接，這樣可以代替從大型板材上切割下料。
③ 環(huán)狀結(jié)構(gòu)件可以從單塊板材或被焊接成嵌套的結(jié)構(gòu)件中切割而成，與上述布局和設(shè)計方案的選擇一樣，確定最佳工藝方案之前，應(yīng)充分考慮零部件的尺寸公差、材料、切割、焊接的費用以及邊角余料的有效利用等�？紤]到運輸方面的因素，從厚板材料切割嵌套零件并焊接成環(huán)狀部件可以節(jié)約材料費用和運輸時間，如圖22所示。
④ 在尺寸公差允許的范圍內(nèi)，可以考慮將鋼板滾壓成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，然后在具有中空的圓形結(jié)構(gòu)中進(jìn)行焊接，以代替直接從厚板上切割環(huán)狀結(jié)構(gòu)件，這樣可以減少材料的費用，如圖23所示。
⑤ 如果焊接結(jié)構(gòu)中環(huán)狀結(jié)構(gòu)件有數(shù)量上的要求，可以考慮將一個平板滾壓成一個圓筒結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行縫焊。也可采用火焰切割將圓筒切割成一系列的環(huán)狀結(jié)構(gòu)件，如圖24所示。
⑥ 對于非常復(fù)雜的一些結(jié)構(gòu)部件可以通過將各零部件進(jìn)行焊接裝配而獲得，這樣可以節(jié)約整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、材料及機(jī)械加工時間，如圖25所示。
⑦ 對平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行卷邊處理可以增加鋼板的剛度，節(jié)約材料的費用，如圖26所示。
⑧ 兩平板對接焊時，將其中一個板的邊緣進(jìn)行彎曲卷邊處理，可以給焊接結(jié)構(gòu)提供一個加強(qiáng)筋，而且費用不高，如圖27所示。
⑨ 可以考慮采用波紋形板材以增加板材的剛度，或?qū)Π宀谋砻孢M(jìn)行壓痕處理以增加板材的剛度，如圖28所示。
⑩ 在進(jìn)行各項工藝步驟前，應(yīng)仔細(xì)檢查設(shè)計方案，看是否可以節(jié)約材料，并且使采用的焊接工藝不會影響最終產(chǎn)品的強(qiáng)度要求，如圖29所示。
⑾ 檢查焊縫位置是否處于焊接制造過程的最佳位置，圖30所示改變焊縫的位置可以減少焊接材料的浪費，更適合于自動化焊接技術(shù)的使用。
3.2 焊接準(zhǔn)備及接頭設(shè)計
1、焊接板材的準(zhǔn)備過程中需要注意的問題有哪些？
① 從板材上制備焊件坯料的最佳工藝方法主要包括火焰切割、剪切、鋸割、沖壓下料、沖裁、棒材和管材的車削等。
② 考慮制備焊件坯料方法時，應(yīng)充分考慮焊件尺寸準(zhǔn)確性和坡口質(zhì)量要求，同時考慮其他材料的后續(xù)加工、坡口形狀或開坡口的要求。
③ 考慮焊接中切割坯料的尺寸和坡口準(zhǔn)備時，應(yīng)注意并非所有的焊縫都采用連續(xù)焊縫。具有連續(xù)焊縫的V形坡口有時不能滿足使用要求。
④ 對于單面V形坡口，可以采用單割嘴火焰切割開坡口；相反，對于雙面V形坡口，可以采用多頭割嘴火焰切割開坡口，切割工藝過程可以采用同一臺切割設(shè)備完成。
⑤ 厚板材料有時需要開J形或U形坡口，與雙面V形坡口相比可以節(jié)約焊縫金屬。
⑥ 有時需要考慮鑄造或鍛壓結(jié)構(gòu)是否能消除焊件的復(fù)雜截面，以及是否能簡化焊接設(shè)計和減少制造費用。
⑦ 對于結(jié)構(gòu)連接的關(guān)鍵部位，可以采用昂貴材料（如少量的堆焊合金）代替一般焊接材料，這樣可以達(dá)到良好的效果。
⑧ 在零部件需要卷邊、密閉件或增加加強(qiáng)板時，應(yīng)考慮用焊接方法制造的工件代替采用鍛壓件或機(jī)械加工件。
⑨ 采用焊接方法并不能處理所有的問題。例如采用成形工藝制造角形結(jié)構(gòu)與采用焊接方法相比，可以減少材料、制造和焊接等費用，如圖31所示。
2、焊接接頭設(shè)計過程中需要注意的問題有哪些？
① 應(yīng)避免焊接接頭的坡口設(shè)計過大。例如一個圓形或管狀結(jié)構(gòu)和另一個圓形或管狀結(jié)構(gòu)的平直表面進(jìn)行焊接時，就會存在兩個問題，即根部熔合情況和是否燒穿。采用正確的接頭設(shè)計可以得到良好的根部熔合并且不會產(chǎn)生燒穿，如圖32所示。
② 為了減少填充材料的使用，可以減小根部間隙和坡口角度，如圖33所示 。
③ 厚板結(jié)構(gòu)采用雙面V形坡口代替單面V形坡口可以減少焊縫金屬，如圖34所示。
④ 有時采用單個焊接接頭可以同時焊接三部分焊接結(jié)構(gòu)（如圖35所示），上部兩板的間隙可以使三部分結(jié)構(gòu)充分熔合。
⑤ 應(yīng)檢查焊接接頭位置，以確定適合于焊縫位置的焊接方法，如圖36所示 。
⑥ 對于焊接操作者來說，選擇焊縫設(shè)計時應(yīng)考慮滿足接頭強(qiáng)度、使焊縫金屬減少及不產(chǎn)生燒穿的要求。圖37所示為防止產(chǎn)生燒穿的一些合理的焊縫設(shè)計。
3、焊接接頭設(shè)計過程中焊縫尺寸和數(shù)量有哪些要求？
① 應(yīng)確保采用的焊縫數(shù)量適中，不要太多也不要太少，并且焊縫尺寸過大會增加焊接費用。
② 根據(jù)工藝文件或標(biāo)準(zhǔn)的車間工藝規(guī)程確定要完成的焊縫數(shù)量，設(shè)計者應(yīng)考慮安全因素來設(shè)計焊縫，不要增加其他額外的安全因素。
③ 角焊縫接頭設(shè)計中角焊縫的焊腳尺寸十分重要。由于焊縫的面積和數(shù)量會增加焊腳尺寸，因此雙焊腳尺寸將會使焊縫金屬增加4倍，如圖38所示。
④ 在小載荷或無載荷條件下，斷續(xù)角焊縫可以用于代替同樣焊腳尺寸的連續(xù)角焊縫。
⑤ 盡量使焊縫位于焊件較薄的區(qū)域，使焊縫尺寸主要集中于薄板上。
⑥ 加強(qiáng)筋或焊接隔板不需要過多進(jìn)行焊接，應(yīng)盡可能減小焊腳尺寸或焊縫長度。
4、裝配組件的應(yīng)用有哪些優(yōu)點？
① 將焊接工作分配給更多的焊工，可以縮短工時；
② 可以提供更好的焊接方法；
③ 可以減少結(jié)構(gòu)變形的可能性；
④ 對小區(qū)域的機(jī)械加工更加便利；
⑤ 有利于局部區(qū)域的應(yīng)力消除；
⑥ 可以對各部件和密閉式結(jié)構(gòu)進(jìn)行滲漏試驗；
⑦ 在焊接工作前可以進(jìn)行工藝檢驗，以利于提高工藝的精確性并糾正錯誤。
5、組件的焊接裝配有哪些步驟？
① 焊前應(yīng)清理工件表面的油、銹和污物；
② 檢查工裝夾具，有縫隙的部位需要修補(bǔ)；
③ 夾緊工件到焊接位置并保持焊接過程的穩(wěn)定；
④ 用固定夾具夾緊臨時夾具，使焊接過程始終維持在校正位置；
⑤ 預(yù)置接頭以補(bǔ)償焊接時可能產(chǎn)生的收縮；
⑥ 預(yù)彎曲零部件以補(bǔ)償焊接時任何可能產(chǎn)生的變形；
⑦ 使用定位板；
⑧ 有時可以將焊件截斷成幾部分，對每一部分進(jìn)行焊接，可以使每部分焊件在中性軸位置保持平衡；
⑨ 對大量復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接時，可以對各部分組件分別焊接，這樣可以使最終的裝配更加容易固定。
6、焊接工藝步驟有哪些？
① 盡量提高操作效率，采用焊工輔助裝置、良好的固定夾具和夾持設(shè)備等；
② 在最短的時間內(nèi)熔敷盡可能大量的填充金屬；
③ 采用焊接輔助板，可以提高開坡口接頭第一道焊縫的焊接速度；
④ 采用低氫型焊條消除或降低預(yù)熱溫度；
⑤ 手動將焊條的伸出長度調(diào)整到50mm；
⑥ 應(yīng)盡量在平焊位置進(jìn)行焊接，采用仰焊或立焊費用要貴一些；
⑦ 如有可能應(yīng)采用最高焊接速度在平焊位置對角焊縫進(jìn)行焊接；
⑧ 采用自動焊設(shè)備焊接角焊縫接頭時，調(diào)整焊縫位置可以在接頭的根部獲得良好的熔深，并且不會影響焊縫的強(qiáng)度。水平板在水平方向30°的角焊縫位置焊接和垂直板水平方向60°的角焊縫的焊接示意如圖39所示；
⑨ 可以考慮在較大焊接電流條件下采用大尺寸焊條；
⑩ 在各部件無拘束應(yīng)力方向進(jìn)行焊接；
⑾ 采用合適的焊接工藝措施以消除電弧偏吹現(xiàn)象；
⑿ 對在冷卻條件下極易產(chǎn)生收縮的接頭先進(jìn)行焊接；
⒀ 應(yīng)確保采用恰當(dāng)?shù)暮附铀俣�、焊接電流和焊接電壓�?br /> ⒁ 采用半自動或全自動焊接方法更加有利于獲得良好的熔深和均勻的熔敷金屬。
7、焊后對焊接件的清理和檢驗有哪些步驟？
① 除了某些特殊性能的要求（不包括外觀要求），不應(yīng)將焊縫表面打磨光滑或平滑，因為對焊縫進(jìn)行打磨的工時和費用較高，通常會超過焊接的費用；
② 采用手工電弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊時，使用鐵粉焊條可以降低焊縫表面的清理時間；
③ 焊接時將防飛濺薄膜平行放置在焊縫兩邊；
④ 獲得質(zhì)量良好的焊縫是焊接的最終目的，但有時一個外觀較差焊縫的強(qiáng)度可能會比外觀良好焊縫的強(qiáng)度高；
⑤ 過度的焊縫檢查工序會增加焊接的總費用。
