焊接标准中焊缝接头的正确叫法及专业术语

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主要内容：焊接专业中涉及了大量专业术语和专业知识，单就焊缝接头而言，其中也包括了诸多专业术语。大多数焊接工程师受国标的影响，易对美标中焊缝接头的叫法和理解产生分歧。本文将以下几个案例为引导，归纳总结出了焊缝接头的三个要素，熔透方式、坡口型式、接头类型，便于初学者快速掌握。

1.背景

在AP1000依托项目建设过程中，对焊缝接头型式正确叫法有过多次讨论，部分焊接专业人员无法对焊缝接头型式正确定义。其中比较突出的一次讨论是，一部分工程师在某主设备支撑无损检测委托单中填写的信息是，“坡口型式：V，接头型式：BW”。原设计仅要求“CJP焊缝”，此坡口型式由该工程师所属公司自己设计。



焊缝坡口示意图

另一部分工程师认为，上述两个基本焊接信息的填写不正确，将会导致NDE检测人员对焊缝检测区域误判，进一步产生焊缝漏检的风险。而正确的叫法应该是，全熔透、单边坡口、T型焊缝，其坡口型式非典型设计，NDE委托时应配焊缝示意图。理由如下：
1）BW是butt （joint）weld的简称，中文名对接（接头）焊缝。而按照NF-3226.1（b）中指出对接接头型式，上图显然不属于对接。而更满足图NF-3226.1-1中（c）和（g）的T型接头型式，且满足ASME 第IX卷QW – 490中给出的T型字接头，相互之间近乎直角排列作T字型的两个构件之间的接头；而对接接头定义为，近似在同一平面上两个构件之间的接头。

2）对于坡口型式，NF卷NF-3226.1（b）T型接头中给出了典型的坡口型式，见图NF-3226.1（a）-1 供参考的典型焊缝详图。现场所开的坡口显然不是典型的坡口型式的任何一种，因此严格按照V型坡口的叫法是错误的。按照图NF-3226.1（a）-1中我们唯一能提取到的信息是，该坡口属于单边坡口，考虑到坡口非典型坡口，无损检测委托单中应配具体坡口图。

3） 全熔透与部分熔透，详见下文定义。中核五公司NDE委托单未注明此信息，将影响NDE对焊缝根部无损检测的判定。

2.误区案例

案例一：误认为只要是全熔透就是BW，将全熔透T型坡口焊缝称之为对接焊缝，是上述背景案例出现错误的根源。

案例二：无法正确区分以下两种坡口型式，不知道有单边V型坡口的定义。



单面V型坡口及单边V型坡口

案例三：无法正确区分角接接头与角焊缝的区别，而接头型式与是不是角焊缝无直接关系，以下两份焊缝示意图均是角接接头，但都不是角焊缝。



角接接头示意图

案例四：无法正确区分J型坡口焊缝、U型坡口焊缝及窄间隙焊缝。J型



J型坡口和U型坡口示意图

案例五：国标中双V坡口的误导，而实际上美标典型坡口中无“双V”坡口型式，类似的坡口通常采用J型坡口型式。如堆内构件流量分配裙板焊缝接头，见下图。



国标中给出的“双V”坡口示意图



3. 焊缝接头三要素

通过理解规范及定义，可以归纳总结出焊缝接头的三要素分别是：熔透方式、坡口型式、接头类型。

• 熔透方式有两种包括：全熔透、半熔透；
  
• 典型的坡口型式有八种包括: I型坡口焊缝、单面V型坡口焊缝、单边V型坡口焊缝、单面U型坡口焊缝、单面J型坡口焊缝、单面半喇叭型坡口焊缝、X型坡口焊缝、K型坡口焊缝。角焊缝往往与坡口型式组合存在；
  
• 接头类型有四种包括: 对接接头、角接接头、搭接接头、T型接头。
  

对于任何焊缝接头，按照以上三个要素进行分解，能帮助你对其焊缝接头进行确定。

4. 专业术语及定义

4.1 接头类型
对接接头（butt joint）
近似在同一平面上两个构件之间的接头。
角接接头（corner joint）
两个互成近乎直角的元件之间的接头。
搭接接头（lap joint）
两平行平面中搭接构件之间的接头。
T型接头 也称丁字接头（tee joint）
相互之间近乎直角排列作T字型的两个构件之间的接头。



4.2 坡口型式
坡口焊缝（groove weld）
焊缝在一个或两个被焊构件之间的坡口内型成，坡口焊缝的典型型式如下：



注：此处注意单边V型坡口焊缝与K型坡口焊缝的英文。分别是single-bevel-groove weld、double-bevel-groove weld，右侧配图仅样图。

角焊缝（fillet weld）
在搭接、T型和角接头中，连接大体互成直角的两个表面的焊缝，焊缝的横截面近乎三角型。下图为两种典型的角焊缝，一个是T型接头的焊缝，一个是搭接接头的角焊缝。



坡口焊缝与角焊缝组合型式
角焊缝通常会与坡口焊缝与角焊缝组合存在，按照焊缝接头形式三要素分解，下图焊缝的正确叫法为，全熔透、K型坡口焊缝+两侧角焊缝、T型接头。




坡口焊缝与角焊缝组合示意图

4.3 熔合方式
完全熔合（complete fusion） 在整个要求焊接的母材表面上及所有的焊层和焊道之间都发生熔化。
全熔透焊缝（complete joint penetration，英文简称CJP） 焊缝金属穿过整个接头厚度范围内的坡口焊缝（注，含I型坡口）。
半熔透（PJP） 焊缝根部焊缝金属未穿过的坡口焊缝。
注：此处注意完全熔合与完全熔透的区别。

5. 特殊坡口及参考文件

除了典型的焊缝接头型式之外，还有一些特殊的焊缝接头，此处不一一列举。焊缝接头对应的美标和具体内容见以下参考文件：
1) AWS A2.4焊接、铜焊和无损检测标准符号
2) AWS A3.0 标准焊接术语和定义
3) ASME第IX卷 QW – 490 定义及其他章节
4) ASME第NF卷 NF-3226.1（a）-1典型焊缝坡口图

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