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焊接是不可拆的连接。把需要连接的两个金属零件在连接的地方局部加热并填充熔化金属，或用加压等方法使之熔合在一起，其焊接熔合处即焊缝。

焊接结构的优点（质量轻，连接可靠，工艺过程和设备简单等优点。）：

1）和铸造结构相比，焊接结构质量轻，结构设计自由度大，因不需制模，故制造周期短、成本低，小批量时这一优点更突出；

2）和铆接、螺栓结构相比，这种结构无间隙，便于防腐，另外，因不需附件，故也有结构质量轻的优点。

焊接结构对焊接质量要求很高，保证焊接质量是采用焊接结构的关键。

保证或提高焊接质量的三种途径：

1）材料：材料选择重要的一条是可焊性，碳钢中的碳的质量分数少于0.22%，其可焊性能良好；

2）工艺：工艺包括前处理、后处理和焊接工艺，其中焊接技能是决定因素。

3）结构：结构影响因素主要是焊缝受载形式、大小、是否有利于焊接工艺的施行等。

设计知识（十四）——焊接件设计2

了解了焊接基本知识及符号后，接下来进入焊接件具体设计阶段。要点如下：

坡口形式设计。根据不同的接头形式可选择相应的坡口形式，具体知识翻阅机械设计手册。

焊脚尺寸设计。焊脚尺寸设计的依据是等强度原则，具体知识请查阅相关资料，焊脚尺寸要合理，尺寸大了焊接变形大，工作量大，尺寸小了强度不够。

注意避让焊缝。是把焊缝在图纸上标注出来，这样直观看到焊缝，设计时可合理避让焊缝。新手设计经常会出现板放不下去的情况，要注意。

注意焊接空间。设计时要考虑可操作性，人工焊接的情况占大部分，人手操作不到或者人眼观察不到都会导致无法焊接。

箱体类会出现封板后里面无法焊接的情况，注意开塞焊孔。

设计时要着重考虑焊接顺序，合理的焊接顺序可保证可操作性及强度。

要考虑焊接变形的影响。焊脚尺寸选择合理，薄板要采用相应的焊接工艺。

明确焊后加工要素，留够加工余量，这样可选择合理的板厚。新手会出现板厚或者尺寸设计不合理导致加工余量大，增加成本；或加工余量太小打不到设计要求。

需要去应力退火的焊接件设计时要留工艺孔，使得排气顺利，减小冷却后的变形。

两条焊缝不要交叉，尽量拉开距离，多向应力交错及热影响区太近会大大降低此处材料性能，容易出现强度问题。

总结：具体设计时可参考以上要点。

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焊接过程中未焊透是指母材金属之间没有熔化，焊缝金属没有进入接头的部位根部造成的缺陷。根据焊接件的焊接方式可以分为根部未焊透和中间未焊透。

根部未焊透是由于液态焊缝金属未进入根部钝边，多半存在于开V型或U型坡口的单面焊，中间未焊透是由于液态金属未进入中间钝边，多半存在于双V型或双U型坡口双面焊。

焊缝未焊透缺陷部位

焊缝中存在未焊透将减少其有效面积，严重造成焊接件强度等力学性能下降。未焊透还会造成应力集中，严重降低焊缝的疲劳强度。另外，当焊接件处于承载应力状态下，未焊透还有可能发展为裂纹，终可能导致焊缝开裂。未焊透危害性大于气孔、夹渣和夹钨等缺陷，属于危害性较大的缺陷。以下两幅图为母材厚度8~15mm埋弧焊焊缝，气刨焊缝整体未焊透图。

焊缝中未焊透缺陷

焊缝中未焊透缺陷

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未焊透的原因

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（1）焊接电流小，熔深浅；

（2）坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；

（3）磁偏吹影响；

（4）焊条偏芯度太大；

（5）层间及焊根清理不良。

使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊缝时，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理设计坡口并加强清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。

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