1.1 焊接工艺基础
焊接即通过加热或加压，或两者并用，使用或不使用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工工艺方法。
1.1.1 焊接接头形式
采用焊接方法连接的接头称为焊接接头，焊接接头的基本形式分为对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头、十字接头、端接接头、卷边接头及套管接头8种，如图1-1所示。
1.1.2 焊缝符号
1.焊缝的表示方法
在工程图样中表示焊缝（图1-2）的方法有两种，即图示法和标注法。在实际中，尽量采用符号标注法表示，以简化和统一图样上的焊缝画法，在必要时允许辅以图示法。若在需要表示焊缝断面形状时，可以按照机械制图方法绘制焊缝局部剖视图或放大图，在必要时，也可以用轴测图表示。
《焊缝符号表示法》（GB/T 324—2008）和《技术制图 焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法》（GB/T 12212—2012）规定，可以用图示法表示焊缝，主要内容如图1-3所示。
1）焊缝画法如图1-4和图1-5（表示焊缝的一系列细实线段允许用徒手绘制）所示。也允许采用粗线表示焊缝，如图1-6所示。但在同一图样中，只允许使用一种画法。
图1-1 焊接接头的基本形式
a）对接接头 b）搭接接头 c）角接接头 d）T形接头 e）十字接头 f）端接接头 g）卷边接头 h）套管接头
图1-2 焊缝
图1-3 焊缝的规定画法
a）焊接前的画法 b）焊接后的画法
图1-4 用细实线表示焊缝（一）
图1-5 用细实线表示焊缝（二）
图1-6 用粗实线表示焊缝
2）在表示焊缝端面的视图中，一般用粗实线绘出焊缝的轮廓。在必要时，可以用细实线画出焊接前的坡口形状等，如图1-7所示。
3）在剖视图或断面图上，焊缝的金属熔焊区一般应涂黑表示，如图1-8a所示。如果同时需要表示坡口等的形状时，熔焊区部分也可按第2）条的规定绘制，如图1-8b所示。
4）用轴测图表示焊缝的画法，如图1-9所示。
图1-7 用粗实线表示焊缝端面
图1-8 焊缝金属熔焊区剖视图表示法
图1-9 焊缝轴测图表示法
5）局部放大图。在必要时，可以将焊缝部位放大并标注焊缝尺寸符号或数字，如图1-10所示。
6）当在图样中采用图示法绘出焊缝时，一般应同时标注焊缝符号，如图1-11所示。
图1-10 焊缝区的局部放大图
图1-11 图示法配合焊缝符号的标注方法
2.焊缝的基本符号
在图样中，焊缝形式和尺寸均用焊缝符号来说明。根据《焊缝符号表示法》（GB/T 324—2008）的规定，焊缝符号一般是由基本符号与指引线组成的，在必要时，可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。
1）焊缝基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，见表1-1。
表1-1 基本符号
（续）
（续）
2）标注双面焊焊缝或接头时，基本符号可以组合使用，见表1-2。
表1-2 基本符号的组合
3）焊缝基本符号应用举例，见表1-3。
表1-3 焊缝基本符号应用举例
（续）
3.焊缝辅助符号
辅助符号是用来表示焊缝表面形状特征的符号，其符号及其应用见表1-4。如果不需准确说明焊缝的表面形状，可不用辅助符号。
表1-4 辅助符号及应用
4.焊缝补充符号
1）补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而使用的符号，见表1-5。
表1-5 补充符号
2）补充符号的应用示例见表1-6。
表1-6 补充符号的应用示例
3）补充符号的标注示例见表1-7。
表1-7 补充符号的标注示例
5.焊缝尺寸符号
（1）焊缝尺寸符号（表1-8）
表1-8 焊缝尺寸符号
（续）
（2）焊缝尺寸的标注方法（图1-12）
图1-12 焊缝尺寸符号及数据的标注规则
1）基本符号的左侧标注。焊缝横截面上的尺寸数据，如坡口深度H、焊脚尺寸K、焊缝有效厚度S、根部半径R、钝边高度p、余高h、焊缝宽度c、熔核直径d等尺寸，必须标注在基本符号的左侧。
2）基本符号的右侧标注。焊缝长度方向的尺寸数据，如焊缝长度l、焊缝间距e、焊缝段数n等尺寸，必须标注在基本符号的右侧。
3）基本符号的上侧或下侧标注。焊缝的坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b等尺寸，必须标注在基本符号的上侧或下侧。
4）相同焊缝数量符号N的标注。在指引线的尾部，标注表示焊接方法的数字代号或是相同焊缝的个数。焊条电弧焊或没有特殊要求的焊缝，可省略尾部符号及标注。
5）其他标注。
①当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可以在数据前面增加相应的尺寸符号。当箭头方向变化时，上述原则不变。
②确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中标注，应当将其标注在图样上。
③在基本符号的右侧无任何尺寸标注而又无其他说明时，意味着焊缝在焊件的整个长度方向上是连续的。
④在基本符号的左侧无任何尺寸标注而又无其他说明时，意味着对接焊缝应完全焊透。
⑤塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应当标注其底部的尺寸。
（3）焊缝尺寸的标注示例（表1-9）
表1-9 焊缝尺寸的标注示例
6.基本符号和指引线的位置规定
（1）基本要求 在焊缝符号中，基本符号和指引线为基本要素。焊缝的准确位置通常由基本符号和指引线之间的相对位置所决定，具体位置包括箭头线的位置、基准线的位置和基本符号的位置。
（2）指引线 指引线一般由带箭头的指引线（简称箭头线）和两条基准线（一条为实线，另一条为虚线）两部分组成。基准线通常与主标题栏平行。
指引线有箭头的一端指向有关焊缝，虚线表示焊缝在接头的非箭头侧，在需要表示焊接方法等说明时，可以在基准线末端加一尾部符号，如图1-13所示。
（3）箭头线 有两种关系：接头的箭头侧和接头的非箭头侧。箭头直接指向的接头侧为接头的“箭头侧”，与之相对的则为接头的“非箭头侧”，如图1-14所示。
（4）箭头线的位置 箭头线相对焊缝的位置通常没有特殊的要求，箭头线可以标在有焊缝的一侧，也可以标在没有焊缝的一侧，如图1-15a和图1-15b所示。
但是在标注V、Y、T形坡口焊缝时，箭头应当指向带有坡口一侧的焊件，如图1-15c和图1-15d所示。在必要时，允许箭头线弯折一次，如图1-16所示。
图1-13 焊缝标注指引线
图1-14 接头的“箭头侧”及“非箭头侧”示例
图1-15 箭头线的位置
图1-16 弯折的箭头线
（5）基准线（图1-17） 基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。基准线一般应当与图样的底边相平行，但在特殊条件下也可以与底边相垂直。
（6）基本符号与基准线的相对位置
1）如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧，如图1-18b所示；如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧，如图1-18c所示。
图1-17 画基准线
图1-18 基本符号相对基准线的位置
2）标注对称焊缝及双面焊缝时，可以不加虚线，如图1-19所示。
图1-19 双面焊缝和对称焊缝的标注方法
a）双面焊缝 b）对称焊缝
7.焊缝符号的简化标注方法
（1）简化说明 为了使图样更清晰并减轻绘图工作量，可以按《技术制图 焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法》（GB/T 12212—2012）中规定的简化焊缝进行标注。
1）当同一图样上全部焊缝所采用的焊接方法完全相同时，焊缝符号尾部表示焊接方法的代号可以省略不注，但必须在技术要求或其他技术文件中注明“全部焊缝均采用××焊”等字样；当大部分焊接方法相同时，也可在技术要求或其他技术文件中注明“除图样中注明的焊接方法外，其余焊缝均采用××焊”等字样。
2）在焊缝符号中标注交错对称焊缝的尺寸时，允许在基准线上只标注一次，如图1-20所示。
3）当断续焊缝、对称断续焊缝和交错断续焊缝的段数无严格要求时，允许省略焊缝段数，如图1-21所示。
图1-20 交错对称焊缝的标注
图1-21 继续焊缝、交错断续焊缝的标注
4）当同一图样中全部焊缝相同且已用图示法明确表示其位置时，可以统一在技术要求中用符号表示或用文字说明，如“全部焊缝为5”。当部分焊缝相同时，也可以采用同样的方法表示，但剩余焊缝应当在图样中明确标注。
5）在同一图样中，当若干条焊缝的坡口尺寸和焊缝符号均相同时，可以采用图1-22所示的方法集中标注；当这些焊缝在接头中的位置相同时，也可以采用在焊缝符号的尾部加注相同焊缝数量的方法简化标注，但其他形式的焊缝，仍需要分别标注，如图1-23所示。
图1-22 相同焊缝集中标注
图1-23 相同焊缝的简化标注
6）在不至于引起误解的情况下，当箭头线指向焊缝，而非箭头线侧又无焊缝要求时，允许省略非箭头侧基准线（虚线），如图1-24所示。
7）当焊缝长度的起始及终止位置明确（已由构件的尺寸等确定）时，允许在焊缝符号中省略焊缝长度，如图1-24所示。
8）现场焊缝符号允许简化，如图1-25所示。
图1-24 省略非箭头侧的基准线
图1-25 现场焊缝符号的简化
（2）简化画法示例 焊缝简化画法的示例，见表1-10。
表1-10 焊缝简化画法示例
（续）
（续）
1.1.3 焊缝尺寸
1.焊缝宽度
焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。单道焊缝横截面中，两焊趾间的距离称为焊缝宽度，如图1-26所示。
2.余高
对接焊缝中，超出表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度称为余高，如图1-27所示。余高使焊缝的截面积增加，强度提高，并能够增加X射线摄片的灵敏度，但易使焊趾处产生应力集中。因此余高既不能低于母材，也不能太高。国家标准规定焊条电弧焊的余高值取0～3mm，埋弧焊余高值取0～4mm。
图1-26 焊缝宽度
a）角焊缝焊缝宽度 b）对接焊缝焊缝宽度
图1-27 余高
3.熔深
在焊接接头横截面上，母材熔化的深度称为熔深，如图1-28所示。当填充金属材料（焊条或是焊丝）一定时，熔深的大小决定了焊缝的化学成分。
图1-28 熔深
a）对接接头熔深 b）搭接接头熔深 c）T形接头熔深
4.焊缝厚度
在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面之间的距离称为焊缝厚度，如图1-29所示。
5.焊缝成形系数
图1-29 焊缝厚度
熔焊（图1-30）时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）之比值，即
称为焊缝成形系数，如图1-31所示。焊缝成形系数ϕ越小，则表示焊缝窄而深，这样的焊缝中易产生气孔、夹渣和裂纹。因此焊缝成形系数应保持一定的数值。
图1-30 熔焊
图1-31 焊缝成形系数
1.1.4 焊接位置
在焊接时，焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置。焊接位置有平焊位置、立焊位置、横焊位置、仰焊位置等。
1.平焊位置
平焊位置易于操作，生产率高，劳动条件好，焊接质量容易保证，如图1-32所示。立焊位置及横焊位置次之，仰焊位置最差。
1）I形坡口对接平焊。当板厚不超过6mm时，通常采用I形坡口。正面焊缝宜采用直径3.2～4mm的焊条短弧焊接，熔深应当达到焊件厚度的2/3。在焊接背面焊缝时，除了重要构件外，不必清焊根，但要将熔渣清理干净，焊接电流可以大一些。运条方法为直线形，4正面焊缝运条稍慢，反面稍快，焊条角度如图1-33所示。
图1-32 平焊位置
图1-33 焊条角度（平焊）
2）V形坡口对接平焊。当板厚大于6mm时，必须开单V形坡口或双V形坡口，采用多层焊或是多层多道焊，如图1-34所示。
图1-34 V形坡口对接平焊
a）多层焊 b）多层多道焊
3）T形接头平焊。容易产生焊脚下偏、未焊透、咬边、夹渣等缺陷，需采用T形接头平焊。在操作时应当根据板厚调整焊条角度，两板厚度不同时，电弧应当偏向厚板一边，使两板的温度均匀。常用焊条角度如图1-35所示。
图1-35 常用焊条角度
2.立焊位置
立焊有两种操作方法：向上立焊和向下立焊。生产中常用的是向上立焊，如图1-36所示，向下立焊要使用专用焊条才能够保证焊缝质量。向上立焊时，焊条角度如图1-37所示。
图1-36 立焊位置
图1-37 焊条角度（向上立焊）
3.横焊位置
横焊位置如图1-38所示。板厚为3～5mm的对接接头可以采用I形坡口双面焊。正面焊选用直径3.2～4mm的焊条，焊条角度如图1-39所示。
图1-38 横焊位置
图1-39 焊条角度（横焊）
当焊件较薄时，采用直线往返形运条；当焊件较厚时，短弧施焊，直线形或是小斜圆圈形运条；打底焊时采用直线形运条。焊接速度应稍快且要均匀。
对接横焊坡口通常为V形或K形，其特点是下板不开坡口或坡口角度小于上板，如图1-40所示。
图1-40 对接横焊坡口
a）V形坡口 b）单边V形坡口 c）K形坡口
4.仰焊位置
仰焊位置如图1-41所示。当焊件的厚度不超过4mm时，采用I形坡口，选用直径3.2mm的焊条，焊条角度如图1-42所示。
图1-41 仰焊位置
弧长尽量短些，间隙小时可以用直线形运条，间隙较大则用直线往返形运条。焊接电流要适中。
焊件厚度不小于5mm时，采用V形坡口多层多道焊，如图1-43所示。第一层焊缝焊接时，可以采用直线形、直线往返形、锯齿形运条法，焊缝表面要平直，不下凸。焊接第二层及以后层数的焊缝时，应采用锯齿形或是月牙形运条。
同时，注意随时调整焊条角度，每一焊道均不宜过厚。
图1-42 焊条角度（仰焊）
图1-43 V形坡口多层多道焊