焊缝基础知识详解：从基本概念到形状尺寸
焊缝基础知识详解：从基本概念到形状尺寸
焊缝是焊接后两工件之间形成的连接部分，其质量直接影响到焊接结构的性能和安全。本文将详细介绍焊缝相关的各种专业术语和概念，包括焊缝金属、熔敷金属、填充金属、焊缝表面、焊缝背面、焊缝轴线、焊趾、焊根、熔宽、熔深、余高等，并配有相应的示意图帮助理解。
基本概念
焊缝金属与熔敷金属
焊缝是焊接后两工件之间形成的连接部分。构成焊缝的金属称为焊缝金属，一般是由熔化的母材金属和填充金属熔合后凝固而成的。完全由填充金属熔化后所形成的那部分焊缝金属称为熔敷金属，又称全焊缝金属。
填充金属
焊接时，用于填加到焊缝中的金属总称，又称填充材料， 包括焊丝、焊条及钎料。
焊缝表面与背面
位于焊件施焊面的焊缝表面称为焊缝表面。位于施焊面背面的焊缝表面称为焊缝背面。
焊缝轴线、焊趾与焊根
焊缝横截面几何中心沿焊缝长度方向的连线称为焊缝轴线。焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。焊缝底部与母材金属的交接处称为焊根，又称焊缝根部。
焊缝形状尺寸
熔宽、熔深与余高
在焊缝的横截面上，两焊趾之间的距离称为熔宽，又称焊缝宽度。母材的熔化深度称为熔深，熔深直接决定了焊缝与母材之间的结合强度，在很大程度也决定焊缝的承载能力。超出工件表面的那部分焊缝之最大高度称为余高，即焊缝的顶点到两焊趾连线的距离。对于角接焊缝，余高又称凸度。
熔宽与余高之比(B/a)称为余高系数。对于对接焊缝，一般应取48 (或余高取0 3mm)。
焊缝厚度与计算厚度
在焊缝横截面中，焊缝根部到两焊趾连线的距离称为焊缝厚度，用h表示。在焊缝横截面中，焊缝根部到焊缝表面的最大距离称为焊缝实际厚度，用hs表示。对接焊缝的计算厚度hj等于焊缝厚度。对于角接焊缝，计算厚度等于焊缝横截面中两工件内表面的交点到两焊趾连线的距离。
角焊缝相关概念
焊脚与凹度
在角焊缝的横截面上，从一个焊件的焊趾到另一个焊件原始表面的距离称为焊脚。焊脚大小在很大程度上决定了焊件与焊缝的结合强度，从而决定了焊缝的连接强度，它是角焊缝最重要的一个参数。角焊缝横截面中，焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离称为凹度，承受动载的角焊缝通常需要打磨到一定凹度。
焊缝成形系数
熔宽与焊缝计算厚度之比称为焊缝成形系数φ。焊缝成形系数不但决定了焊缝形状，而且对于气孔、裂纹敏感性及熔池结晶条件均具有重要的影响。对于电弧焊焊缝，一般要求焊缝成形系数大于1。
焊缝成形系数对焊缝质量的影响如下：
- 影响气孔敏感性：φ越小，气孔敏感性越大。
- 影响结晶方向：φ<1 时向中心方向结晶，φ>1时向上结晶。
- 影响中心偏析：过小的 φ会导致偏析，严重时易导致热裂纹。
熔合比
在焊缝横截面上，母材金属在焊缝中的面积与整个焊缝面积之比称为熔合比，可利用下式计算：
Am及AH见图
一般情况下， 焊丝金属的性能优于对应母材金属性能， 因此通过调整熔合比可改善焊缝成分及性能。而熔合比的调整可很容易地通过改变坡口、间隙尺寸来实现。
本文原文来自焊接之家