（四）角焊缝的形式与构造
1角焊缝的形式
角焊缝按其长度方向和外力作用方向的不同可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝和与力作用方向成斜角的斜向角焊缝，见图2-22。
图2-22 角焊缝的受力形式
角焊缝的截面形式可分为普通型、平坦型和凹面型三种，见图2-23。图中h f称为角焊缝的焊脚尺寸。钢结构一般采用表面微凸的普通型截面，其两焊脚尺寸比例为1：1，近似于等腰直角三角形，故力线弯折较多，应力集中严重。对直接承受动力荷载的结构，为使传力平缓，正面角焊缝宜采用两焊脚尺寸比例为1：1．5的平坦型(长边顺内力方向)，侧面角焊缝则宜采用比例为1：1的凹面型。
图2-23 角焊缝的截面形式
2角焊缝的构造
（1）最小焊脚尺寸h fmin：角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊脚又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，容易形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin应符合下式要求，见图2-24（a）。
max min 5.1t h f ≥ （2-7）
式中 t ——较厚焊件的厚度(mm)，当采用低氢型碱性焊条施焊时，可采用较
薄焊件的厚度。
（2） 最大焊脚尺寸h fmax ：角焊缝的焊脚过大，易使焊件形成烧伤、烧穿等“过烧”现象，且使焊件产生较大的焊接残余应力和焊接变形。因此，角焊缝的最大焊脚尺寸h fmax 应符合下式要求，见图2-24（b ）：
图2-24 角焊缝的最大、最小焊脚尺寸
min
max 2.1t h f ≤
（2-8） 式中 t min ——较薄焊件的厚度。
对位于焊件边缘的角焊缝，见图2-24（b ），施焊时一般难以焊满整个厚度，且容易产生“咬边”，故应比焊件厚度稍小。但薄焊件一般用较细焊条施焊，焊接电流小，操作较易掌握，故h fmax 可与焊件等厚。因此：
当t 1>6mm 时，h fmax ≤t 1-(1~2)mm ；
当t 1≤6mm 时，h fmax ≤t 1。
（3）不等焊脚尺寸：当两焊件的厚度相差较大，且采用等焊脚尺寸无法满足最大和最小焊脚尺寸的要求时，可采用不等焊脚尺寸，即与较薄焊件接触的焊脚边应符合式(2-8)的要求，与较厚焊件接触的焊脚边则应符合式(2-7)的要求。
（4）最小计算长度：角焊缝焊脚尺寸大而长度过小时，将使焊件局部受热严重，且焊缝起落弧的弧坑相距太近，加上可能产生的其他缺陷，也使焊缝不够可靠。因此，角焊缝的计算长度不宜小于8h f 和40mm ，即其最小实际长度应为8h f +2h f ；当h f ≤5mm 时，则应为50mm 。
（5）最大计算长度：侧面角焊缝沿长度方向的剪应力分布很不均匀，两端
大，中间小，且随焊缝长度与其焊脚之比值增大而差别愈大。当此比值过大时，焊缝两端将会首先出现裂纹，而此时焊缝中部还未充分发挥其承载能力。因此，侧面角焊缝的计算长度不宜大于60h f，当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角焊缝全长分布时，其计算长度不受此限，如工字形截面柱或梁的翼缘与腹板的连接焊缝等。
（6）当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，见图2-25（a）：为了避免应力传递过分弯折而使构件中应力分布不均匀，应使每条侧面角焊缝长度大于它们之间的距离，即l w≥b；再为了避免焊缝收缩时引起板件的拱曲过大，还宜使b ≤16t(当t>12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。当不满足此规定时，则应加正面角焊缝。
图2-25 侧面角焊缝引起焊件拱曲和角焊缝的绕角焊
（7）在搭接连接中：搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm，
减小因焊缝收缩产生的残余应力及因偏心产生的附加弯矩。
（8）当角焊缝的端部在构件转角处时：为避免起落弧的缺陷发生在此应力集中较大部位，宜做长度为2h f的绕角焊，见图2-25，且转角处必须连续施焊，不能断弧。
角焊缝及其计算 型式及分类 截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形 两焊脚边夹角：直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向 1.侧面角焊缝（侧缝） 侧缝主要承受剪力，应力状态叫单纯，在弹性阶段，剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀，两端大中间小，且焊缝越长越不均匀，但侧缝塑性好。 2．正面角焊缝（端缝） 端缝连接中传力线有较大的弯折，应力状态较复杂，正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀，但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象，所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏，但正面角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆。 3．斜向角焊缝 斜向角焊缝受力情况较复杂，其性能介于侧缝和端缝之间，常用于杆件倾斜相支的情况，也用在板件较宽，内力较大连接中。 4．周围角焊缝 主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽，而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接，成为开口或封闭的周围角焊缝。构造及要求。 4.1.最小焊脚尺寸 4.2.最大焊脚尺寸贴边处满足
4.3.角焊缝最小长度 4.4.侧面角焊缝最大计算长度 4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度 4.6.搭接连接中搭接长度应满足而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。 4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。 角焊缝连接计算 基本计算公式 轴心作用下的角焊缝计算 轴心作用下角钢的角焊缝计算 弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头） 弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头） 1. 端缝、侧缝在轴向力作用下的计算： （1）端缝 ——垂直于焊缝长度方向的应力； he ——角焊缝有效厚度； lw ——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）；ffw ——角焊缝强度设计值；bf ——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，bf =1.22，直接承受动力荷载bf =1.0。 （2）侧缝
钢结构的焊接连接 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢结构 最主要的连接方法。它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。 一、焊缝的形式 1．角焊缝 图 1 直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝 称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e ＝0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。 2．对接焊缝 对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以对接 焊缝是被连接件的组成部分。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm ）时，可 用直边缝。对于一般厚度（t=10～20mm ）的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p 有托住熔
化金属的作用。对于较厚的焊件（t＞20mm），则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。 凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝的坡口形式 3．焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。 二、直角角焊缝的构造与计算 角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 1．角焊缝的构造要求 （1）最小焊脚尺寸 t（1） h f≥1.5 2 式中t2—较厚焊件厚度，单位为mm。
（四）角焊缝的形式与构造 1角焊缝的形式 角焊缝按其长度方向和外力作用方向的不同可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝和与力作用方向成斜角的斜向角焊缝，见图2-22。 图2-22 角焊缝的受力形式 角焊缝的截面形式可分为普通型、平坦型和凹面型三种，见图2-23。图中h f称为角焊缝的焊脚尺寸。钢结构一般采用表面微凸的普通型截面，其两焊脚尺寸比例为1：1，近似于等腰直角三角形，故力线弯折较多，应力集中严重。对直接承受动力荷载的结构，为使传力平缓，正面角焊缝宜采用两焊脚尺寸比例为1：1．5的平坦型(长边顺内力方向)，侧面角焊缝则宜采用比例为1：1的凹面型。 图2-23 角焊缝的截面形式 2角焊缝的构造 （1）最小焊脚尺寸h fmin：角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊脚又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，容易形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin应符合下式要求，见图2-24（a）。
max min 5.1t h f ≥ （2-7） 式中 t ——较厚焊件的厚度(mm)，当采用低氢型碱性焊条施焊时，可采用较 薄焊件的厚度。 （2） 最大焊脚尺寸h fmax ：角焊缝的焊脚过大，易使焊件形成烧伤、烧穿等“过烧”现象，且使焊件产生较大的焊接残余应力和焊接变形。因此，角焊缝的最大焊脚尺寸h fmax 应符合下式要求，见图2-24（b ）： 图2-24 角焊缝的最大、最小焊脚尺寸 min max 2.1t h f ≤ （2-8） 式中 t min ——较薄焊件的厚度。 对位于焊件边缘的角焊缝，见图2-24（b ），施焊时一般难以焊满整个厚度，且容易产生“咬边”，故应比焊件厚度稍小。但薄焊件一般用较细焊条施焊，焊接电流小，操作较易掌握，故h fmax 可与焊件等厚。因此： 当t 1>6mm 时，h fmax ≤t 1-(1~2)mm ； 当t 1≤6mm 时，h fmax ≤t 1。 （3）不等焊脚尺寸：当两焊件的厚度相差较大，且采用等焊脚尺寸无法满足最大和最小焊脚尺寸的要求时，可采用不等焊脚尺寸，即与较薄焊件接触的焊脚边应符合式(2-8)的要求，与较厚焊件接触的焊脚边则应符合式(2-7)的要求。 （4）最小计算长度：角焊缝焊脚尺寸大而长度过小时，将使焊件局部受热严重，且焊缝起落弧的弧坑相距太近，加上可能产生的其他缺陷，也使焊缝不够可靠。因此，角焊缝的计算长度不宜小于8h f 和40mm ，即其最小实际长度应为8h f +2h f ；当h f ≤5mm 时，则应为50mm 。 （5）最大计算长度：侧面角焊缝沿长度方向的剪应力分布很不均匀，两端
《钢结构》网上辅导材料二 钢结构的焊接连接 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。 一、焊缝的形式 1．角焊缝 图 1 直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e ＝0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。 2．对接焊缝 对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接件的组成部分。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm ）时，可用直边缝。对于一般厚度（t=10～20mm ）的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊
缝。斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件（t＞20mm），则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。 凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝的坡口形式 3．焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。 二、直角角焊缝的构造与计算 角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 1．角焊缝的构造要求 （1）最小焊脚尺寸 t（1） h f≥1.5 2
角焊缝及其计算型式及分类 截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形两焊脚边夹角：直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向 1.侧面角焊缝（侧缝） 侧缝主要承受剪力，应力状态叫单纯，在弹性阶段，剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀，两端大中间小，且焊缝越长越不均匀，但侧缝塑性好。 2 ．正面角焊缝（端缝）端缝连接中传力线有较大的弯折，应力状态较复杂，正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀，但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象，所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏，但正面角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆。 3．斜向角焊缝斜向角焊缝受力情况较复杂，其性能介于侧缝和端缝之间，常用于杆件倾斜相支的情况，也用在板件较宽，内力较大连接中。 4．周围角焊缝主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽，而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接，成为开口或封闭的周围角焊缝。构造及要求。 4.1.最小焊脚尺寸 4.2.最大焊脚尺寸贴边处满足 4.3.角焊缝最小长度 4.4.侧面角焊缝最大计算长度 4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度 4.6.搭接连接中搭接长度应满足而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。 4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保
证整体受力。 角焊缝连接计算 基本计算公式轴心作用下的角焊缝计算轴心作用下角钢的角焊缝计算弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T 形接头）弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头） 1.端缝、侧缝在轴向力作用下的计算： （1）端缝——垂直于焊缝长度方向的应力；he ——角焊缝有效厚度； lw ——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm （每端减 5mm ）；ffw ——角焊缝强度设计值；bf ——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，bf =1.22 ，直接承受动力荷载bf =1.0 。 2）侧缝tf ——沿焊缝长度方向的剪应力。 2.角钢杆件与节点板焊接连接，承受轴向力N ：（1 ）角钢用两面侧焊缝与节点板连接的焊缝计算 K1、K2 ——焊缝内力分配系数； N1 、N2 ——分别为角钢肢背和肢尖传递的内力。（2 ）角钢用三面围焊与节点板连接的焊缝计算（图） 端部正面角焊缝能传递的内力为： （3）角钢用“ L型焊缝与节点板连接的焊缝计算（图） 由N2 = 0 得： 3.弯矩、剪力、轴力共同作用下的顶接连接角焊缝: 弯矩M 作用下，x 方向应力剪力作用下，y 方向应力轴力N 作用下x
焊缝的基本形式 焊缝是指金属或非金属材料经过焊接工艺连接在一起的区域。它 不仅能增加材料的强度和耐久性，还可以实现多种结构的设计和制造。焊缝的基本形式包括直焊缝、角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝和角接焊 缝等。 直焊缝是指焊接材料或元件沿直线放置后进行焊接形成的缝道。 这种焊缝常用于连接板材或类似材料，可以通过自动焊接或人工焊接 来完成。直焊缝在结构上具有较好的刚性和强度，广泛应用于汽车、 建筑和工程机械等领域。 角焊缝是指将两个相交的元件进行角焊接形成的缝道。这种焊缝 可以通过角焊缝和角焊缝结合的方式实现，具有很高的连接强度和刚性。角焊缝通常用于连接构件的边缘或角部，如大型金属结构、船舶 和压力容器等。 对接焊缝是指将两个平行元件沿其接触面进行焊接而形成的缝道。这种焊缝具有较高的强度和密封性，常用于连接管道、容器和旋转部 件等领域。对接焊缝可以通过自动焊接或手工焊接来实现，同时还需 要注意焊接焊材和焊接参数的选择。 搭接焊缝是指将两个材料或元件重叠在一起并进行焊接而形成的 缝道。搭接焊缝具有较好的连接强度和抗拉性能，在重要结构的连接 和补强领域得到广泛应用。搭接焊缝可通过各种焊接方法来实现，如 手工焊接、气体保护焊接和电弧焊接等。
角接焊缝是指通过在两个元件相交处进行角接焊接而形成的缝道。角接焊缝常用于连接T字、L字或Y字形状的元件，具有良好的连接强度和刚性。它通常适用于制造桥梁、机床和金属结构等工程。 在进行焊接时，有一些关键因素需要注意。首先，选择适当的焊 接方法和焊接材料是确保焊缝质量的重要因素。其次，在准备和清洁 焊接表面时，要保证材料表面的干净和光滑，以确保焊接的质量和稳 定性。最后，在进行实际焊接时，要掌握正确的焊接参数和技术，以 避免焊缝的缺陷和弱点。 总之，焊缝的基本形式包括直焊缝、角焊缝、对接焊缝、搭接焊 缝和角接焊缝等。选择合适的焊接方法和焊接材料，注意焊接表面的 准备和清洁，掌握正确的焊接参数和技术，可以确保焊缝的质量和稳 定性，实现材料的连接和结构的制造。
焊缝的种类及形式 焊缝是指将金属材料通过焊接方法相连接的连接部位。焊缝的种类和 形式主要取决于焊接方法和连接要求。下面将介绍一些常见的焊缝种类及 形式。 1.直缝焊缝：直缝焊缝是指沿材料接缝直线方向进行的焊接。直缝焊 缝主要分为两种形式：平面直缝焊缝和角直缝焊缝。平面直缝焊缝用于连 接两块平面材料，焊缝呈直线；角直缝焊缝用于连接两块角度不同的材料，焊缝呈直角形。 2.纵缝焊缝：纵缝焊缝是指平行于材料接缝方向进行的焊接。纵缝焊 缝广泛应用于钢管、石油管线等需要长距离焊接的场合。 3.环缝焊缝：环缝焊缝是指环形工件的焊接连接。环缝焊缝通常用于 连接圆形管道、容器等材料。 4.横缝焊缝：横缝焊缝是指垂直于材料接缝方向进行的焊接。横缝焊 缝常用于连接两个相交的平面材料。 5.T型焊缝：T型焊缝是指将一根材料嵌入另一根材料中进行的焊接，焊缝呈“T”字形。T型焊缝常用于连接横梁和立柱等构件。 6.角焊缝：角焊缝是指连接两根相互成一定角度的材料的焊接。角焊 缝常用于连接角钢、角铁等材料。 7.搭接焊缝：搭接焊缝是指将两块金属材料相互搭接并进行焊接的连 接方式。搭接焊缝广泛应用于板材、薄壁结构等材料的连接。 8.对接焊缝：对接焊缝是指将两块金属材料的接缝部分完全对接焊接 的连接方式。对接焊缝常用于钢结构、管道等场所。
除了上述介绍的焊缝种类和形式外，还有一些特殊焊缝形式，如搭焊缝、立焊缝、角立焊缝等。这些焊缝形式主要基于具体的焊接需求和连接结构的特点来确定。 总结起来，焊缝的种类和形式丰富多样，根据焊接方法和连接要求的不同选择相应的焊缝形式可以有效提高焊接的质量和连接的强度。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的焊缝形式，做好焊接工艺控制和质量管理，确保焊接连接的可靠性和稳定性。
焊缝形式分类及代号 焊缝是指焊接过程中产生的连接材料之间的接头。根据焊缝的形状和结构，可以将焊缝分为多种类型，并使用相应的代号进行分类和标识。本文将按照焊缝形式进行分类，并对每种焊缝的代号进行介绍。 一、对接焊缝（代号：G） 对接焊缝是将两个相互平行或近似平行的工件连接在一起的焊缝。对接焊缝常见的代号是G。对接焊缝一般分为平对接焊缝和对角对接焊缝两种形式。平对接焊缝是两个工件在同一平面上焊接，代号为G1；对角对接焊缝是两个工件在不同平面上焊接，代号为G2。二、角焊缝（代号：K） 角焊缝是将两个相互垂直或近似垂直的工件连接在一起的焊缝。角焊缝的代号是K。角焊缝分为横角焊缝和纵角焊缝两种形式。横角焊缝是两个工件在水平方向上焊接，代号为K1；纵角焊缝是两个工件在垂直方向上焊接，代号为K2。 三、对边焊缝（代号：F） 对边焊缝是将两个相互相邻的工件连接在一起的焊缝。对边焊缝的代号是F。对边焊缝分为单面焊和双面焊两种形式。单面焊是只在一侧进行焊接，代号为F1；双面焊是在两侧同时进行焊接，代号为F2。
四、角边焊缝（代号：B） 角边焊缝是将一个工件的角边连接到另一个工件上的焊缝。角边焊缝的代号是B。角边焊缝分为单面焊和双面焊两种形式。单面焊是只在一个侧面进行焊接，代号为B1；双面焊是在两个侧面同时进行焊接，代号为B2。 五、对角焊缝（代号：M） 对角焊缝是将两个相互相邻但不平行的工件连接在一起的焊缝。对角焊缝的代号是M。对角焊缝分为单面焊和双面焊两种形式。单面焊是只在一侧进行焊接，代号为M1；双面焊是在两侧同时进行焊接，代号为M2。 六、搭接焊缝（代号：J） 搭接焊缝是将两个工件的搭接部分连接在一起的焊缝。搭接焊缝的代号是J。搭接焊缝分为单面焊和双面焊两种形式。单面焊是只在一侧进行焊接，代号为J1；双面焊是在两侧同时进行焊接，代号为 J2。 七、角搭焊缝（代号：H） 角搭焊缝是将一个工件的角部搭接到另一个工件上的焊缝。角搭焊缝的代号是H。角搭焊缝分为单面焊和双面焊两种形式。单面焊是只在一个侧面进行焊接，代号为H1；双面焊是在两个侧面同时进行焊接，代号为H2。
角焊缝的分类及应用 角焊缝是一种常见的焊接技术，通常用于连接两个具有边缘接触的工件。角焊缝的分类与应用领域众多，下面将详细介绍几种常见的角焊缝分类及其应用。 1. 单面角焊缝： 单面角焊缝是指焊接时只有一面的接触。这种焊缝适用于只能从一侧进行焊接的情况，例如焊接一侧被封闭或无法访问的工件、焊接外表面要求较高的工件等。具体应用包括汽车制造、建筑结构焊接、钢结构焊接等。 2. 双面角焊缝： 双面角焊缝是指焊接时两个工件的两面均有接触。这种焊缝适用于需要两面焊接的工件，提供了更好的强度和密封性。具体应用包括压力容器制造、管道焊接、液体和气体储存设备焊接等。 3. T型角焊缝： T型角焊缝是指两个工件在一定角度上相互交叉的焊缝。这种焊缝适用于连接两个垂直或接近垂直的工件，常用于连接角钢、梁、型钢等。具体应用包括建筑结构焊接、桥梁焊接、船舶制造焊接等。 4. 矩形角焊缝： 矩形角焊缝是指两个工件在一定角度上相互交叉且呈矩形形状的焊缝。这种焊缝适用于连接两个平行或接近平行的工件，常用于焊接箱形结构、板材连接等。具
体应用包括电子设备制造、通信设备焊接、汽车制造焊接等。 5. V型角焊缝： V型角焊缝是指两个工件形成一个V型的焊缝。这种焊缝适用于需要较大焊接深度和强度的情况，常用于焊接较厚的金属板。具体应用包括船舶制造、航空航天工业焊接、石油化工设备焊接等。 6. Y型角焊缝： Y型角焊缝是指两个工件形成一个Y字形的焊缝。这种焊缝适用于焊接两个尖形工件，常用于焊接管道、导线等。具体应用包括石油和天然气管道焊接、电力设备焊接等。 除了以上几种常见的角焊缝分类外，还有其他一些特殊形状的角焊缝如圆角焊缝、弯曲角焊缝等，它们的应用范围更加广泛，例如焊接金属制品、家具制造、电子设备制造等。 总结起来，角焊缝的分类主要包括单面角焊缝、双面角焊缝、T型角焊缝、矩形角焊缝、V型角焊缝和Y型角焊缝。每种分类均有其独特的应用领域，广泛应用于汽车制造、船舶制造、建筑结构、管道焊接等行业。
《结构设计原理》师资培训（2） （二）焊缝的类型 目前钢结构中主要采用对接焊缝和角焊缝。 1、对接焊缝：焊缝金属填充在板件接缝中的焊缝（图2）。 图2 对接焊缝坡口形式 （a）I形缝；（b）带钝边单边V形缝；（c）Y形缝；（d）带钝边U形缝；（e）带钝边K形缝；（f）X形缝；（g）、（h）、（i）加垫板的I形、带钝边单边V形和V形缝。 2、角焊缝： ⑴定义：焊缝金属填充在被连板件形成的直（斜）角区域内的焊缝（图3）。 （a）不开坡口（b）K形坡口（c）U形坡口 图3 T形连接角焊缝的坡口形式 ⑵角焊缝的形式： 角焊缝按其截面形状可分为凸形的和凹形的、等边和不等边、直角角焊缝（夹角）和斜角角焊缝（夹角）等（图4）。一般钢结构中所采用的绝大多数是直角角焊缝。夹角或的斜角焊缝不宜用作受力焊缝。 图4 角焊缝的截面形式
图5 直角角焊缝的种类 角焊缝按其与外力的关系分三种（图5）： 侧焊缝：焊缝轴线平行于外力； 端焊缝：焊缝轴线垂直于外力； 斜焊缝：焊缝轴线倾斜于外力。 说明：围焊缝——侧焊缝、斜焊缝和端焊缝组成的混合焊缝。 ⑶角焊缝的构造要求 角焊缝的主要尺寸是焊脚尺寸和焊缝计算长度。 ①《公路钢规》对焊脚尺寸的规定： 为保证焊接质量，应采用适当的焊脚尺寸。若设计焊脚尺寸太小，焊接时焊缝冷却过快，容易产生收缩裂纹，焊件越厚，焊缝冷却速度就越快，焊缝处越易产生裂纹。若设计的焊脚尺寸过大，施焊时热量输入过大，焊缝收缩时容易产生较大的焊接残余变形和焊接残余应力，且使热影响区扩大，容易产生脆性断裂，较薄的焊件易被烧伤穿透。当贴着板边施焊时还可能烧伤板件，产生咬过现象。 a）最小焊脚尺寸:，其中为较厚焊件厚度。 b）最大焊脚尺寸：，其中为较薄焊件厚度。当采用贴边焊时，当焊件边缘厚度时，；当焊件边缘厚度时， 。 要求选出的焊脚尺寸满足 ②《公路钢规》对焊缝长度的规定： 焊缝的长短也会影响焊缝质量。焊缝若过短，则焊缝缺陷对其承载力的影响相对过大，而太长的侧焊缝沿长度方向的应力分布严重不均匀，可能导致焊缝端部提前破坏，所以也要加以限制。 a）最大焊缝长度：当受动载荷时，侧面角焊缝的计算长度不宜大于；
直角角焊缝的计算和构造 4 ．直角角焊缝的计算和构造 （l ）基本概念 1 ）直角角焊缝的截面形状：如图 6 -18 所示，因工程应用中多数属此，故常简称角焊缝。绝大多数角焊缝的两焊脚尺寸相等均为h f，焊缝表面略凸如图 6 -18 （ a ）所示，少数因需要而采用不等焊脚尺寸或为凹面如图 6 -18 （ b ）和图 6 -18 （c）所示。 2 ）角焊缝的有效截面A e：计算时不计及余高和熔深，假定焊缝截面为一等边直角三角形如图 6 -18 所示（图中未示出熔深），取每条角焊缝的有效截面为A e=h e l w=0.7h f l w。这里，h f 为焊脚尺寸（图 6 一18 ) , 0 . 7h f 为焊缝的计算厚度（或称有效厚度）记作h e; l w 是焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度l 减去2h f，即取l w =l 一2h f ，以考虑焊接时起弧和熄弧处焊缝有缺陷的不利影响。 3 ）侧面角焊缝：焊缝长度（轴线）与外力作用方向一致（平行）的焊缝称为侧面角焊缝，如图 6 -19 所示。试验研究表明：侧面截面角焊缝主要受剪，强度较低，破坏通常发生在沿45°方向的有效截面，因此强度较低，但塑性性能好；沿焊缝长度在有效截面上的剪应力分布不均匀，两端大，中间较小，焊缝愈长，不均匀分布的程度愈大，但由于塑性变形，在破坏前分布可逐渐趋向均匀。
4 ）正面角焊缝：焊缝长度与外受力作用方向相垂直的焊缝称为正面角焊缝，如图 6 -19 所示。试验研究表明：正面角焊缝多轴受力（复杂应力状态），破坏通常不发生在45°方向的有效截面，因此强度较侧面角焊缝为高，一般可高 1 / 3 左右，且刚度较大；沿焊缝长度在有效截面上的应力分布较均匀。 （ 2 ）基本假定 角焊缝中的应力分布较复杂，侧面角焊缝和正面角焊缝的受力性能不同，很难精确计算。因此，目前我国和国际上许多国家（地区）对角焊缝采用简化计算法，即计算时采用以下简化假定： 1 ）每条角焊缝计算时的破坏截面为沿45 °方向的有效截面，即为h e l w=0 . 7h f l w。 2 ）角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值取相同数值，规范中记作f f w。 3 ）在轴心力（通过焊缝形心的拉力、压力或剪力）作用下，沿焊缝长度有效截面上的应力均匀分布；弹性分析时，力矩（弯矩或扭矩）作用下焊缝有效截面上的应力按材料力学公式计算。 大量试验和工程实践证明，上述三个基本假定是安全可靠的。 （ 3 ）基本计算公式 l ）在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下： 正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度方向）: 式中σf― 按焊缝有效截面（h e l w）计算，垂直于焊缝长度方向的应力； τf― 按焊缝有效截面（h e l w ）计算，沿焊缝长度方向的剪应力； βf― 正面角焊缝的强度设计值增大系数：对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构βf=1 . 22 ；对直接承受动力荷载的结构，βf=1.0。
角焊缝的构造要求 1焊接金属应与基本金属相适应，两种不同强度材料焊接时，可采用和低强度材料相适应的焊材。 2设计不能任意加大焊缝，避免在一处集中焊缝，同时焊缝的分布应尽可能对称于构件或杆件的重心，尽可能使焊缝和重心重合，否则要考虑其偏心的影响。 3钢板拼接时，纵横两方向的焊缝可采用十字交叉和T形交叉。当采用T形交叉时，交叉点不得小于200mm。 4不同宽度或厚度的钢板对接，当一侧宽度或厚度相差4mm以上时，应从一侧或两侧制作成不大于 1 ： 2.5的斜角。 5不焊透的对接缝，设计图中应注明坡口形式和尺寸，其有效厚度不小于1.5力t , t为较厚的焊件厚度。承受动荷载的结构，垂直于受力方向的焊缝不宜采用部分错透的焊缝。 6角焊缝两焊脚边的夹角一般为90度，夹角大于135度或小于60度的斜角焊缝不宜作受力焊缝，钢管除 外。 7角焊缝尺寸应符合以下要求： (1) hf(mm)不小于1.5。t , t为较厚的焊件厚度(mm);但对于自动焊可减小1mm,对T形连接的 单面焊缝应增加1mm。 焊件厚度等于或小于4mm时，则最小焊脚尺寸应和焊件相同 尚应符合以下要求： ①t小于等于6mm时，hf小于等于t; ②t小于等于4mm时，hf小于等于t-(1~2mm.);
与圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚高尚不宜大于孔径或槽孔短径的1/3。 (3) 角焊缝两焊脚尺寸一般应相等，当焊件厚度相差较大且不能符合本条( 1)、(2)项要求时，可采 用不同的焊脚高。此时与较薄焊件接触的焊脚边应符合( 2);而与较厚焊件相接触的焊脚边应符合( 1) 的要求。 (4) 侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm; (5) 侧面角焊缝的计算长度，对承受静荷载或间接承受动力荷载的连接，不宜大于60hf;对承受动力 荷载的连结，不宜大于40hf;当超过上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角缝全长分布时，其计算长度不受此限制。 8在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线或凹形；焊脚尺寸比例：对正面角焊缝宜为 1 ：1.5 (长边顺内力方向)；对侧面焊缝可为1 ： 1。 9在次要结构或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝，断续角焊缝间的净距，对受压构件不应大于15t,对 受拉构件不应大于30t。t为较薄构件厚度。 10当板件端部仅有侧面角缝连接时，每条侧角缝长度L W不宜小于两侧角缝间的距离b,同时b尚应符合 以下要求： (1) 当t大于12mm时，b小于16t; (2) 当t大小于等于12mm时，b小于190。 t为较薄焊件厚度。当b不能满足上述要求时，可增加正面焊缝或槽焊、塞焊。 11设计直角槽焊缝和塞焊缝时，可根据下图所示的要求决定其孔径、间距和计算长度。 直角槽焊缝 (a) 直角槽焊缝计算长度：lw=2l+2兀(R-hf/4);
§3.3 直角角焊缝连接的构造和计算 一．定义 侧焊缝——焊缝轴线平行于力线； 端焊缝——焊缝轴线垂直于力线； 斜焊缝——焊缝轴线倾斜于力线。 二．直角角焊缝应力分析 大量试验结果表明，侧面角焊缝主要承受剪应力。传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。 试验证明： 1．侧焊缝以45°“咽喉截面”破坏居多； 2．端焊缝的强度是侧焊缝强度的1.35～1.55倍。 规范规定：在焊缝计算时以侧焊缝强度为基准（w f f ）,端焊缝强度为1.22w f f ，斜焊缝强度为 。3 θ sin 12 w f -f 三．直角角焊缝的构造 t 1-(1~2) t 1 h f ≤1.2t min h f ≤ (当t 1＞6) (当t 1≤6)h f h f t 2 t 1 t 1 t 2 1．最小焊缝高度：fmin h =11.5t ，1t —较厚板件的厚度； 2．最大焊缝高度：2fmax 1.2t h =，2t —较薄板件的厚度； 对于贴边焊
当t ≤6mm 时，fmax h =t ； 当t >6mm 时，fmax h =t －（1～2）mm 要求：fmin h ≤f h ≤fmax h 3．最大焊缝长度：fmax l =60f h （静荷） fmax l =40f h （动荷） 若内力沿角焊缝全长分布，则计算长度不受此限； 4．最小焊缝长度：fmin l =8f h ≮40mm 要求：fmin l ≤f l ≤fmax l 5．搭接连接的构造要求 试验结果表明，连接的承载力与b/lw 有关。 要求： w b l ≤ 和 16 (1190 (12)t t m m b m m t m m >⎧<⎨≤⎩ 当b 不满足上述要求时，应加焊正面焊缝将两板贴合。围焊的转角处必须连续施焊。在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，搭接长度不少于5倍板厚。 四．直角角焊缝的计算 1. 基本假定： （1） 所有角焊缝只承受剪应力，只区分侧焊缝和端焊缝；
焊缝形式及检验 (一)焊缝形式 焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式： (1)根据GB／T 3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种： 1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝， 2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。 3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。 4)塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
5)槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。 (2)按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。 (3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。 断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图1—16)，焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。
图1—16 断续角焊缝 (a)交错式(b)并列式 （4）焊接方法 (二)焊缝的形状尺寸 焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。 熔焊接头的组成 经熔焊所形成的各种接头都是由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成，见下图。
（1）焊缝（2）熔合线（3）热影响区（4）母材 焊缝起着连接金属和传递力的作用，它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后疑固而成，其性能决定于两者熔合后成分和组织。 热影响区是母材受焊接热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。焊后热影响区上有可能产生脆化、硬化和软化的不利现象。 焊缝各部分名称
3.3 角焊缝的构造和计算角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝； 正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直； 侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。 按其截面形式分：直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。 直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好。但手工焊成凹形极为费事，因此采用手工焊时，焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。当用自动焊时，由于电流较大，金属熔化速度快、熔深大，焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。为此规定在直接承受动力荷载的结构（如吊车梁）中，侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。对正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)]，直角边的比例通常为1:1.5（长边顺内力方向）。 两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。 大量试验结果表明： 侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低（E=0.7×105～1×105N/mm2），强度也较低。由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态，焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。但在在接近塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。即分布不均匀，且不均匀程度随的增大而增加，破坏常在两端开始，再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂