焊接接头的设计焊接是制造各种金属制品的一项重要工艺，由于它具有独特优异的技术经济指标。
已被广泛应用于机械制造、石油化工、海洋船舶、航空航天、电力、电讯及家用电器等各个领域。
一、焊接接头的设计：用焊接方法连接的接头称为焊接接头，焊接接头由焊缝、热影响区及相邻母材金属三部份组成。
在一些重要的焊接结构中，如锅炉、压力容器、船体结构中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接的部件共同承受工作压力、载荷、温度和化学腐蚀。
为此，焊接接头已成为整个金属结构不可分割的组成部分，它对结构运行的可靠性和使用寿命起着决定性的影响。
焊接接头的设计除了考虑焊接接头与母材金属的强度和塑性外，焊接接头的设计主要还包括如下内容：1、确定焊接接头的形式和位置在手工电弧焊中，由于焊件的厚度、结构的形状及使用条件不同，其接头形式及坡口形式也不相同。
根据国家标准GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》的规定，焊接接头的基本形式可分为四种：（见图焊接接头形式A）对接接头：两焊件端面相对平行的接头称为对接接头，它是在焊接结构中采用最多的一种接头形式。
T形接头：一焊件的端面与另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。
角接接头：两焊件端面间构成大于30度，小于135度夹角的接头，称为角接头。
搭接接头：两焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头。
有时焊接结构中还有其他类型的接头形式，（见图焊接接头形式B）如十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头等。
焊接接头的形式：主要取决于焊件的结构形状和板厚。
焊接接头的位置：应布置在便于组装、焊接和检查（包括无损检测）的部位。
2、设计焊接接头的坡口形式和尺寸当确定了焊接接头的的形式后，还应设计焊接接头的坡口形式及尺寸：I形对接接头（不开坡口）当钢板厚度在6mm以下，一般不开坡口，采用I形对接接头，只留1~2mm的接缝间隙；V形坡口对接接头（见图V形坡口）当钢板厚度为7~40mm时，可采用V 形坡口，V形坡口分为V形坡口、钝边V形坡口、单边V形坡口、钝边单边V 形坡口四种，它的特点是加工容易，但焊后焊件易产生角变形。
X形坡口对接接头（见图X形坡口）当钢板厚度为12~60mm时，可采用X形坡口，也称双V形坡口，它于V形坡口相比较，具有在相同厚度下，它能减少焊缝填充金属量约1/2，焊件焊后变形和产生的内应力也小些，所以它主要用于大厚度以及要求变形较小的结构中；U形坡口对接接头（见图U形坡口）当钢板厚度为20~60mm时，可采用U形坡口，40~60mm时采用双面U形坡口，U形坡口的特点是焊缝填充金属量最少，焊件产生的变形也小，但这种坡口加工较困难，一般应用于较重要的焊接结构。
T形接头（见图T形接头）可分为不开坡口、单边V形坡口、K形坡口、双U形坡口四种形式。
它作为一般联系焊缝，钢板厚度在2~30mm时，可采用不开坡口，它不需要较精确的坡口准备；若要求承受载荷，则应按照钢板厚度和对结构强度的要求，分别选用单边V形坡口、K形坡口和双U形坡口等形式，使接头能焊透，保证接头强度。
角接接头（见图角接接头）角接头一般用于不重要的焊接结构中，根据焊件厚度和坡口准备的不同，角接头可分为不开坡口、单边V形坡口、V形坡口、K形坡口四种形式。
搭接接头（见图搭接接头）根据其结构形式和对强度的要求不同，可分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式。
不开坡口的搭接接头，一般用于12mm以下钢板，其重叠部分为3~5倍板厚，并采用双面焊接。
这种接头的装配要求不高，也易于装配，但这种接头承载能力低，所以只用于不重要的结构中。
当遇到重叠钢板的面积较大时，为了保证结构强度，可根据需要分别选用圆孔内塞焊和长孔内角焊的接头形式，这种形式特别适合于被焊结构狭小处以及密闭的焊接结构，圆孔和长孔的大小和数量要根据板厚和对结构的强度要求而定。
在设计上述各种接头的坡口形式时，应考虑便于装配和保证焊接接头的质量，焊接坡口的形状和尺寸应适合所采用的焊接方法和工艺，具有较高的抗裂性并能防止焊接变形，应易于焊透并能避免形成其它焊接缺陷。
因此主要应考虑下列几条原则：①是否能保证焊件焊透；②坡口的形状是否容易加工；③应尽可能地提高生产率，节省填充金属；④焊后焊件变形应尽可能小。
焊接是一种需消耗能量和焊接材料的工艺过程，故应尽量减少焊接接头的数量，并在保证接头性能的前提下，尽量减薄焊缝金属的厚度，以减少焊缝金属的填充量。
在设计焊接坡口形状时，应在保证工艺性的同时，尽量减小坡口的倾角和载面，应优先采用具有深熔特性的焊接方法，尽可能采用I形坡口的对接接头的形式。
焊接结构及焊接连接方法的多样化,以及结构几何尺寸、施工场合与条件等的多变形,使焊接接头形式及几何尺寸的选择有极大的差异.优良的接头形式有赖于设计者对结构强度的认识及丰富的生产实践经验.优良的接头不仅可保证结构的局部及整体强度，而且可简化生产工艺,节省制造成本；反之则可能影响结构的安全使用甚至无法施焊。
例如相同板厚的对接接头，手工焊与自动埋弧焊的坡口形式及几何尺寸完全不同;两块板相连时采用对接或搭连接，其强度、备料、焊接要求及制造成本也迥然不同，这就需要根据技术经济效果综合考虑，认真选择。
我国关于不同焊法的接头形式的国家标准有：GB985—88 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》；GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》；它们具有指导性，需要指出的是，在不同行业及各个工厂企业，由于习惯及一些特殊要求，在接头形式及符号上会出现一些差异。
3、制定对焊接接头质量的要求包括外形尺寸要求、外观要求、无损探伤要求、密封性和耐压性要求等。
可参考GB/T12469—90，该标准规定了钢熔化焊接头的要求及缺陷的分级，适用于熔焊方法施焊的对接和角接（搭接及T形）接头。
对焊接接头性能要求的项目还有常温拉伸性能、常温冲击性能、常温弯曲性能、低温冲击性能、高温瞬时拉伸性能；高温持久拉伸、蠕变性能；疲劳性能；断裂韧性等。
其他的还有耐蚀、耐磨等特定性能。
凡有应用标准规定的要求的，即引用某标准的，可在图样上直接标注其标准号及分级代号，以简化技术文件内容。
另外，在设计焊接接头的接头形式和坡口形式，考虑焊缝的强度问题时，还要考虑焊缝的强度系数问题。
在压力容器结构中的焊缝，当焊缝材料与母材金属相匹配时，其容许应力按母材金属的强度乘以焊缝系数φ来计算：压力容器强度计算时的焊缝系数φ综上所述，设计一个合理的焊接接头应当是：a)最简单的结构形式；b)最少的焊接工作量；c)容易进行焊接施工；d)焊接接头产生变形的可能性最小；e)最低的表面处理要求；f)最简便的焊缝检验方法；g)最少的加工与焊接成本；h)最短的交货期限。
二、焊接结构设计图（工作图):焊接结构设计图是制造焊接结构产品的基本依据,通常由总图、部件图及零件图组成(各行业有差异,有些企业是由总图及部件图两部份组成,而由施工单位即制造单位的工艺人员绘制零件图).通常焊接结构设计图除常规的结构形状、尺寸外,还应包括以下内容:1)、结构材料；2)、焊接方法及材料；3)、焊接接头形式及尺寸的细节(或局部放大图)；4)、允许尺寸偏差；5)、焊前预热要求；6)、焊后热处理的方法.(消除应力热处理).1、焊缝及焊接方法在设计图上的表示焊接结构设计图中，可用图示法绘制焊缝，也可用焊缝符号表示焊缝。
焊缝的表示法、焊接标记符号与辅助加工记号以及焊接方法的表示法等，已经批准实施的国家标准有：GB12212—90 《技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法》；GB324—88 《焊缝符号表示法》；GB5185—85 《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示方法》；GB7093.2 《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》；GB4457.3 《机械制图字体》；GB4457.4 《机械制图图线》；GB4458.1 《机械制图图样画法》；GB4458.3 《机械制图轴测图》；在技术图样中，一般按GB324-88规定的焊缝符号表示焊缝，也可按GB4458.1和GB4458.3规定的制图方法表示焊缝。
焊缝图形符号及其组成，应按GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》的有关规则设计和绘制，用于焊缝符号的字体和图线应符合GB4457.3和GB4457.4的规定。
2、焊接通用与基础标准设计标准、规范与法规是指导设计、制造、试验与验收的重要依据。
从事焊接结构产品设计的人员，除了应通晓本专业范围所涉及的各类原材料、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、无损检测、焊缝及焊接接头的力学性能检验与验收标准外，还应当熟悉与焊接有关的基础与通用标准，熟悉最常用的焊缝质量检测方法与质量分等规定。
这些标准有：GB324-88 《焊缝符号表示法》；GB985-88 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》；GB986-88 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》；GB3323-87 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》；GB3375-82 《焊接名词术语》；GB5185-85 《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示方法》；GB6417-86 《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》；GB10854-89 《钢结构焊缝外形尺寸》GB12212-90 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法。
它们通过符号、数字或以技术要求方式在图样中标明。
（凡应用标准规定的，可在图样上直接标注标准号及合格要求，以简化技术文件内容。
）3、焊接结构件中技术要求的一般内容焊接结构件中常提的一些技术要求：1）本设备采用焊丝气体保护焊焊接制造，符合GB/T12469-90，GB/T13401之规定；2）所有焊缝必须开坡口，以达到单面焊双面成形的要求；3）法兰焊接符合GB/T9124-2000附录B这规定；4）焊丝材料与母体材料相匹配；5）焊缝外观光洁、平滑，不允许有焊瘤、飞溅等缺陷存在；6）本设备按《钢制焊接常压容器》JB/T4735-2004设计、制造、验收；7）罐体的焊缝为连续密封焊，焊缝应符合JGJ81-2002的要求；8）本零件的焊接须由持有按<<锅炉压力容器焊工考试规则>>考试合格的焊工焊接。
9）转鼓焊缝的返修应经技术部门同意,返修次数不得超过2次。
10）焊缝应经X射线探伤检查,并符合JB/T9095的有关规定：转鼓纵焊缝100％探伤检查,焊缝质量按GB3323 AB级照相的Ⅱ级评定,环缝探伤检查的长度不得少于焊缝总长的20%,其质量按GB3323 AB级照相的Ⅲ级评定。
11）焊接试样的机械性能测定按GB150附录G中有关规定的方法执行。
12）焊后应进行消除内应力及防止晶间腐蚀的热处理。
后者按GB4334中规定执行。