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焊接接頭的選擇與坡口設(shè)計(jì)
焊接結(jié)構(gòu)是由許多部件、元件、零件用焊接方法連接而成的,因此焊接接頭的性能質(zhì)量好壞直接與焊接結(jié)構(gòu)的性能和安全性、可靠性有關(guān)。多年來焊接工程界對(duì)焊接接頭進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)研究,這對(duì)于提高焊接結(jié)構(gòu)的性能和可靠性,擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍起了很大作用。
一、焊接接頭
(1)焊接接頭的基本類型  
 用主要的焊接方法如熔焊、壓焊和釬焊都可制成焊接結(jié)構(gòu),用這些焊接方法連接金屬結(jié)構(gòu)形成不可拆的連接接頭—焊接接頭,分別形成熔焊接頭、壓焊接頭和釬焊接頭,從而構(gòu)成焊接結(jié)構(gòu)。但應(yīng)用廣泛的是熔焊,這里重點(diǎn)介紹熔焊接頭。

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1)熔焊接頭:熔焊接頭由焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)和母材所組成。而焊縫金屬是填充材料和部分母材熔化后凝固而成的鑄造組織。熔焊接頭各部分的組織是不均勻的,性能上也存在差異。這是由于以上四個(gè)區(qū)域化學(xué)成分和金相組織不同,并且接頭處往往改變了構(gòu)件原來的截面和形狀,出現(xiàn)不連續(xù),甚至有缺陷,形成不同程度的應(yīng)力集中,還有焊接殘余應(yīng)力和變形,大的剛度等都對(duì)接頭的性能有影響,結(jié)果使接頭不僅力學(xué)性能不均勻,而且物理化學(xué)性能也存在差異。為保證焊接結(jié)構(gòu)可靠地工作,希望焊接接頭具有與母材相同的力學(xué)性能,有些情況下還希望獲得相同的物理和化學(xué)性能,如導(dǎo)電、導(dǎo)磁、抗腐蝕性能和相同的光澤和顏色等。
就焊縫金屬而言,往往形成柱狀晶鑄造組織,一般較母材的強(qiáng)度高且硬,而韌性下降。對(duì)于高強(qiáng)度鋼,采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?如預(yù)熱、緩冷或采用合適的熱輸人也可獲得要求性能的焊縫金屬。一般來說,焊縫金屬?gòu)?qiáng)度相對(duì)母材強(qiáng)度可能要高或低,前者稱為高匹配,后者稱為低匹配。

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 寬度不大的熱影響區(qū),由于焊接溫度場(chǎng)梯度大,各點(diǎn)的熱循環(huán)大不相同,造成了組織和性能的不同。這種差別和被焊金屬的組織成分、焊接熱輸人有關(guān)。特別要指出的是經(jīng)過焊接熱循環(huán)后發(fā)生的“動(dòng)應(yīng)變時(shí)效”(熱應(yīng)變時(shí)效)會(huì)使接頭性能惡化。將鋼材、鋁材等經(jīng)預(yù)應(yīng)變后,會(huì)產(chǎn)生變脆的“時(shí)效”現(xiàn)象,這種預(yù)應(yīng)變及時(shí)效都是在低溫(室溫)下發(fā)生的,通常稱為“靜應(yīng)變時(shí)效”。而焊接熱影響區(qū)經(jīng)焊接熱循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)變,焊接的高溫加速了時(shí)效脆化,所以“動(dòng)應(yīng)變時(shí)效”大大降低了接頭的性能,要注意防止。