焊接坡口设计和接头设计

1.坡口设计

开坡口是为了保证焊透，典型焊接坡口各部分名称如图所示。

焊接坡口应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口或自行设计。选择坡口形式和尺寸应考虑下列因素:

(1)焊接方法;

(2)母材种类及厚度;

(3)焊缝填充金属尽量少;

(4)避免产生缺陷;

(5)减小焊接残余变形与应力;

(6)有利于焊接防护;

(7)焊工操作方便;

(8)复合钢板的坡口应有利于减小过渡焊缝金属的稀释率。

相对其他焊接工艺规范参数，焊接坡口与制造单位的工艺条件和经验有着更密切联系，焊接坡口变化并不影响焊接接头的力学性能，各制造厂几乎都有坡口企业标准，不应强求采用标准坡口或图样中坡口，坡口标准有:

GB/T985-2008《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》

HG/T 20583--2011《钢制化工容器结构设计规定》

上述各标准中所列坡口形式和尺寸都是可行的，但不一定是最佳的，最佳的焊接坡口是根据结构特点并结合制造单位的工艺条件确定的。

2.接头设计

压力容器焊接结构设计时，为做到合理地选择焊接接头的类型，应综合考虑如下因素:

(1)设计要求:保证接头满足使用要求。

(2)焊接和无损检测的难易与焊接变形:操作容易实现，焊接应力小、变形能够控制。

(3)焊接成本:接头准备和施工时费用低，经济性好。

(4)施工条件:制造施工单位具备完成施工要求所需的技术、人员和设备条件。

常用焊接接头设计注意事项:

(1)焊缝可达性:必须保证焊条、焊丝或电极能方便地到达欲焊部位并形成焊缝。

(2)焊接接头的可检测:焊缝两侧应有足够的无损检测面，接头设计几何形状适应相应检测方法。

(3)接头设计满足减小腐蚀要求:尽量采用对接焊缝且全焊透，不留尖角口、缝隙与流体死区。

(4)焊接接头设计应符合焊接接头系数规定。比如焊接接头系数为1的压力容器，必须选择双面焊对接接头，若采用单面焊，背面应保证全焊透，不可采用焊缝背面加垫板接头型式。接头设计和选用可参考GB/T150.3-2011中附录D。

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