坡口形式及要求
出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《钣金技术手册》第198页（2935字）
焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接焊缝和角焊缝是焊缝的基本形式。焊件是否需要在对接或角接时开坡口、开何种坡口形式，将取决于材料的种类、厚度、焊接方法和工艺过程，以及产品的力学性能等因素。
(一)对接接头坡口形式
两块钢板端面相对平行而接合的接头称为对接接头。它是各种结构中采用最多的一种接头形式，按接边预制形状不同，焊条电弧焊常用的坡口形式可分为七种，如表3－11所示。
表3－11 焊条电弧焊常用的坡口形式与尺寸
1．齐边接口
齐边接口即不开坡口的对接接头。一般适用于厚度小于6mm钢板的对接。为了使电弧能深入金属进行加热，保证焊透，接边之间需留1～2mm间隙。被焊工件愈厚，间隙也需相应增大并双面焊，否则易引起焊不透。
对于重要结构，钢板超过3mm厚度时，就要求开坡口，以确保根部焊透。
2．V形坡口
当钢板厚度为6～26mm时，应采用开V形坡口，其接边间隙为2～3mm，接边直边部分(称为钝边)高度为2mm，接边坡口为60°，这种坡口加工方便，但变形较大。
3．X形坡口
当钢板厚度为12～60mm时，可采用开X形坡口，其接边间隙为4mm，钝边(接边直边部分)高度2mm。X形坡口的金属填充量要比V形多50%，工件焊后接头强度高、变形比较小。
4．U形和双U形坡口
当钢板厚度为20～60mm时，应考虑采用U形坡口；而当钢板厚度超过40mm时，则应考虑采用双U形坡口。一般情况下，二者获得的焊接接头质量最好，且焊后工件的变形和应力最小。
然而，这两种坡口形式加工比较困难，而且需要刨边或铣床设备。因此，这两种坡口形式只适用于要求焊接质量高的重要结构。
5．K形和半K形坡口
当钢板厚度为20～40mm时，若上端立板较厚而又需焊透，应对立板两侧接边开K形或半K形坡口，其接边间隙为4mm，钝边高为2～3mm。
当钢板厚度不等对接时，若两板厚度差(t1－t)不超过表3－12的规定，则接头的基本形式和尺寸应按厚板选取；若t1－t超过表中所规定的值或在双面超过2(t1－t)时，则应在较厚的板上作出单面或双面削薄，其削薄的斜边长度L≥(3～4)(t1－t)，如图3－35所示。
表3－12 不同厚度金属对接允许厚度差t1(mm)
图3－35 不同厚度板的对接
a．单面斜边 b．双面斜边
(二)角接接头的坡口形式
角接接头是在两块钢板的端部组成直角或某一角度的连接接头，若接头只承受较小的剪切应力或者作为不受力的连接焊缝时，一般不必开坡口；若接头处承受载荷力较大时，则要求接头处保证焊透，必须开设单边V形、U形坡口或双边K形坡口，如图3－36所示。
图3－36 角接接头坡口形式
a．不开坡口(平接和错接) b．单边V形坡口 c．V形坡口 d．K形坡口
(三)T形接头坡口形式
两块钢板成T形接头时，可不开坡口，或开单边V形坡口或开K形及双U形等坡口形式，如图3－37所示。
图3－37 T形接头坡口形式
a．不开坡口 b．单边V形坡口 c．K形坡口 d．双U形坡口
通常钢板厚度在2～30mm时可不开坡口，而根据需要采用双面焊或单面焊，也可采用连续焊或断续焊。当立板较厚而又需焊透时，则应对立板接边开坡口。
(四)搭接接头坡口形式
钣金薄板接头常将两块钢板部分搭叠，沿着一块或两块板的边缘进行焊接，或在其上面一块钢板上开孔，采用塞焊将两块钢板焊在一起，如图3－38所示。
图3－38 搭接接头焊接形式
a．不开坡口 b．圆孔内塞焊 c．长孔内角焊
这种接头均称为搭接接头，消耗材料较多且增加结构自重，并因两工件受力作用时不在同一平面上，可产生很大力矩，使焊缝应力复杂、受力能力较低，所以在设计重载荷结构时应尽量避免采用。
(五)坡口尺寸及形式选择
1．坡口尺寸的确定
各种坡口尺寸可根据GB985－80和GB986－80规定，或根据具体情况确定。其中，坡口角是用于使电弧能沿板厚熔入一定的深度，保证焊缝根部即钝边的焊透，并获得良好的焊缝和便于清渣。但坡口角增大，会增加填充金属量，使焊接生产效率降低。
钝边的作用主要是防止烧穿，但钝边尺寸不能过大，要保证底层焊缝能焊透。间隙也是为了保证根部焊透，并要求装配间隙沿接边均匀一致。
2．坡口形式的选择
(1)尽量减少焊缝金属的填充量：在同样板厚情况下，X形坡口和U形坡口比V形坡口需要填充的金属(或焊条)少，焊接工时也少，而且焊后角变形也小。
(2)保证焊透和避免产生裂纹：对于容易产生裂纹的低合金中、厚钢板或合金钢材，应选用U形坡口。容器内部不便焊接处，常采用单面U形坡口。
(3)尽量减小焊接变形：对于中、厚板施焊应尽量选用对称的坡口形式，使焊后工件的变形，尽可能减到最小程度。
(4)坡口形状应便于加工：U形坡口几乎全靠刨、铣加工成型，成本较高。一般只在较重要的焊接结构中采用。