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加工製程閱讀時間 13 分鐘

焊接符號怎麼讀,以及焊道漂亮不代表它是好的

焊接品質最麻煩的地方在於,最關鍵的部分在裡面,而你看到的是外面。

Wikimedia Commons・Gas Metal Arc Welding (Mig).jpg・CC BY-SA 4.0

01焊接符號的結構

ISO 2553 的焊接符號由三個部分組成:指引線(箭頭指向接頭)、基準線(一實線一虛線)與符號本體。位置本身就帶有意義。

  • 符號畫在實線側:箭頭所指的那一側施焊。
  • 符號畫在虛線側:箭頭的另一側施焊。
  • 兩側都有符號:雙面焊。
  • 尾部(fork):放製程代號(如 135=MAG)、規範編號、填料與品質等級。
符號焊道型式常見用途
三角形填角焊 filletT 型接頭、搭接、角接
V 形V 型開槽對接中厚板全滲透對接
Y 形帶根面的 V 型需控制根部熔深
U 形U 型開槽厚板,減少填料量
半圓(塞焊)塞焊/槽焊板件疊合固定
圓圈(在轉折處)全周焊整圈封閉
旗標現場施焊工地組立
常見焊接符號。尺寸寫在符號左側,長度與間距寫在右側。

尺寸怎麼讀

填角焊寫成「a5」或「z7」:a 是喉深(有效厚度),z 是腳長(沿母材的邊長)。兩者的關係約為 a ≈ 0.7 z。符號右側寫「5×100 (50)」代表:五段、每段 100 mm、間距 50 mm 的斷續焊。

02常見缺陷,多數看不見

缺陷位置主要成因危害
氣孔 porosity內部/表面保護不足、母材含水或油污削減有效截面
夾渣 slag inclusion內部層間清渣不確實應力集中
未熔合 lack of fusion內部電流不足、角度不對極危險,等同裂縫
未焊透 incomplete penetration根部開槽不足、根隙太小有效厚度不足
咬邊 undercut表面電流過大、運條速度快疲勞起裂點
裂縫 crack內外皆可能拘束應力、氫脆、母材淬硬最嚴重
缺陷分類。前四種在外觀上可能完全正常。

其中未熔合未焊透最危險,因為它們直接削減有效截面積,而承載時應力會集中在缺陷的尖端,行為上接近一道預製的裂縫。這也是為什麼重要的焊道要做 UT(超音波)或 RT(射線)檢測,而不是只看外觀與 PT(滲透)。

品質等級

ISO 5817 把鋼、鎳、鈦的熔接接頭分成 B、C、D 三個品質等級(B 最嚴),對每一種缺陷給出容許的尺寸上限。圖上若寫「ISO 5817-B」,代表所有缺陷都要達到最嚴的那一欄,這會直接改變檢測方式與成本。

03變形:焊完才發現就來不及了

焊接是局部加熱再冷卻,收縮不均勻就會產生變形。薄板尤其明顯。

  • 角變形:對接焊縫兩側往上翹,因為上方熔池較寬、收縮較多。
  • 縱向彎曲:長焊道沿長度方向收縮,整根件彎成弓形。
  • 收縮:整體尺寸縮小,長焊道每公尺可能收縮 1 mm 以上。

對策包括對稱施焊、分段退焊(backstep)、適當的夾治具拘束,以及事先在設計上留出反變形量。這些都必須在圖面審查與工序規劃階段就決定,焊完再校正的成本高得多,而且會引入殘留應力。

04自動化通常從檢查開始

自動焊接設備的價值不只在焊得快,而在於參數穩定、可紀錄。但要讓參數收斂,得先有量化的品質資料:焊道尺寸、餘高、咬邊深度、熔深。所以多數工廠的焊接自動化其實是先把檢查數位化,再回頭用資料調整焊接條件,順序反過來做,通常會失敗。