我曾听一些人说，所有的焊接，你必须有深或最大的渗透到基板，以便焊缝是牢固的。如果焊透较浅，焊缝较弱。尽可能深的焊透总是最好的。这些说法准确吗?

不，说不准确全部在这种情况下，焊缝穿透的增加与焊缝强度的增加直接相关(这里的“强度”是指焊缝的屈服强度和极限抗拉强度，均以磅/平方英寸(psi)、千psi (ksi)或兆帕帕斯卡(MPa)衡量。焊缝的强度是由完全熔合和其他因素决定的，取决于焊缝的类型。这一问题值得探讨焊缝“熔合”与“熔透”的区别。为了使文章保持相当简短，讨论将仅限于电弧焊、两种常见的焊接接头(T型和对接)和两种常见的焊缝(角焊和坡口)。看例子图1．

图1:常见的接头和焊缝类型

电弧焊是将两块或两块以上分离的金属块连接成一个连续的或均匀的部分。你达到了coalescence，意思是混合或聚集在一起。也就是说，电弧焊的目的是要达到的融合在最初分开的金属块之间。美国焊接学会(AWS)将熔合定义为“填充金属和母材金属(基材)的熔合，或仅母材金属的熔合，导致结合”(ANSI / AWS A3.0标准焊接术语和定义)。当金属原子成键时就会发生核聚变。当你有1)原子的清洁度和2)原子的亲密度时，每一块单独的金属和填充金属的分子就会结合在一起图2）。这发生在电弧焊接中，使得每块金属键的原子与共用电子一起成为一个固体或均匀的金属。

图2:原子键合

现在，另一方面，渗透，或者恰当地说融合深度，由AWS定义为“融合到基础金属或先前从焊接期间熔化的表面延伸到基础金属”的距离“。焊缝的横截面（特别是在蚀刻时）将向您显示焊缝的穿透轮廓，包括渗透的深度和宽度（参见示例图3和4，这也是姓名并突出圆角和沟槽焊缝的各个部分）。为了实现适当的焊接强度，所有焊接都需要完全融合，在金属和填充金属之间发生，但并非所有接头都需要大深度的融合或深渗透。只要您在填充金属和底板之间实现了完全融合（并且适当的钢背杆），您已经成功地将金属连接在一起成一个均匀的件。如果您有深入的渗透或浅渗透性，这并不重要。理论上（但不是现实地），您甚至可以完全融合到少数分子的深度，并且仍然焊接在一起。

以T型接头和角焊为例图3．通过具有完全熔化和通过为给定焊接制造适当的圆角焊接尺寸（通过腿长或理论喉部长度测量）来实现所需的焊接强度。实现足够焊接强度所需的适当焊接尺寸由设计工程师在设计阶段的设计工程中确定。如何确定超出本文的范围。然而，作为制造商，只要使用设计规范的适当大小的焊接，并且在填充金属和基板之间实现完全融合，包括根部，就产生了足够强度的焊缝。焊接强度不是通过渗透水平的基板确定。

图3：圆角焊缝的一部分

作为另一个例子，请参考对接接头和完整的联合穿透（CJP）单V沟槽焊接图4．通过具有完全的焊接融合来实现CJP槽焊缝的适当焊接强度，并通过使用正确的强度填充金属（即，与基础金属至少匹配的强度的一个。同样，焊接强度不是通过渗透到基板的水平来确定。

还需要注意的是，对于cpp坡口焊缝，焊缝的大小也不能决定焊缝强度，就像角焊一样。更确切地说，焊缝尺寸仅仅是填充适当尺寸(即斜角或夹角的度数和根部开口的宽度)所需的焊接金属的最终体积。适当的接头尺寸是指允许焊条充分进入接头，以便使用良好的焊接技术实现与底板(和钢支撑杆)的完全融合。此外，需要适当的接头尺寸，以确保根部通径具有正确的深宽比(本文后面将讨论)。

图4:部分坡口焊缝

在本文中强调了实现完全融合的必要性。那是因为如果你有一个问题可能会出现问题未焊透在关节的任何部分。这可能是侧壁融合的不连续联合渗透或者在根本上融合，恰当地被称为根渗透．不完全融合可以成为焊接缺陷区域，这会影响焊接强度并最终导致焊缝失效。图5示出了可接受和不可接受的焊接轮廓的示例。

图5：圆角焊接配置文件

虽然不一定与焊接强度有关，但存在更深层次的焊接渗透可能是有益的情况。这里有三个例子:

益处：如前所述，您必须在焊接接头根部实现完全融合。如果电极没有适当地瞄准根，则弧长或接触尖端到工作距离（CTWD）不会以一致的距离和/或适当的程序保持，然后没有使用源于根部的融合问题更有可能发生。这些因素由操作员的焊接技能控制，经验丰富的焊工更有可能缺乏融合问题。当您具有产生更深焊接渗透的焊接程序（以及由此产生更宽的渗透配置文件）时，即使使用技能有限的焊工，您也会增加仍然实现完全融合的机会。更深层次和更广泛的渗透型材覆盖一个更大的区域。因此，即使电弧没有直接聚焦，您也更有可能仍然击中根（即，实现融合）。

好处:图6示出了具有根面尺寸的对接接头中的CJP槽焊缝的示例（即，在对接接头中的板边缘的方形边缘或不倾斜部分）。这些接头将从第一侧焊接（具有一个或多个通过，根据板厚度）。通常，焊接被翻转并从第二侧焊接（再次，其中一个或多个通过）。为了实现完全的联合渗透，必须倾斜板，如顶部图片所示的双v关节。或者，如果它是方形边缘接头（所示底部图），则在焊接第一侧后，关节的第二侧必须首先拧到声音焊接金属上。然后第二侧焊接。如果使用制造更深焊接渗透的焊接程序，则关节斜面的深度不需要深入，使根面更长。或者在方形边缘的情况下，在达到良好的焊接金属之前，不需要通过背凿去除第二侧的底板。在任何一种情况下，都会减少填充接头所需的焊接金属的体积。这减少了填充关节和焊接时间所需的填充金属的量。 Less welding would also reduce potential plate warpage issues.

图6:需要穿透的接头

益处：对于具有平面平面且甚至腿部尺寸的圆角焊缝，距离焊接面向根的距离被称为理论喉咙．如果你在根之外实现了融合，那么实际或有效喉道长度增加（见图3用于识别理论和实际喉咙）。通常没有提供额外焊接强度的设计信贷，用于正常根渗透。但是，如果重要的和一致的可以实现根部穿透，这可以显著增加有效喉道深度，然后可以在不牺牲焊接强度的情况下减小角腿尺寸(参见图7）。更深的焊接渗透不会产生具有更多焊接强度的圆角焊缝。相反，它允许具有与具有较少焊接穿透的较大的圆角焊缝相同的强度水平来制造较小的圆角焊缝。较小的圆角焊缝减少所需的焊接金属的量，甚至可以增加行驶速度。通过使用淹没的电弧焊接（SAW）工艺，可以实现这种益处，以其深度渗透能力而已知。其他电弧焊接工艺也能够实现深渗透。然而，制造商店必须能够以一致的基础生产更深层次的渗透水平，因此这种概念可能并不总是适用。这焊接创新文章来自詹姆斯F.林肯基金会网站更详细地讨论此主题。

图7:更大的有效喉道产生明显更深的焊接渗透

还有一些情况，更深的焊透可能是有害的。这里有三个例子:

局限性：当考虑到烧穿时，深度穿透会很麻烦。当焊接在薄材料上时，如厚度规范的金属板，太多的渗透会导致焊缝烧透整个接头并从底部掉出来。在其他情况下，在开根接头(如管接头)中制造细根通道。如果第二道有太多的穿透，烧穿根道可能是一个问题。

局限性：如果渗透太深，中心线开裂（一种热裂化形式）可能会成为一个问题。看图8对于圆角焊缝中的中心线裂缝的示例。必须在渗透深度和根通过的宽度之间保持平衡。宽度比（W / D比）的深度不应超过1至1.2。这使得焊接相当均匀的形状。随着焊接金属凝固，在各方面都相当均匀。然而，如果焊缝显着深于宽，则收缩应力是不等的，并且由于结果，焊缝将在珠子的中心裂开。

图8:由于W/D比不足而导致的中心裂纹深熔焊接

局限性：在深熔焊中，太多的基材可能也是一个问题。随着渗透的增加，基底的体积也随之增加，基底熔化并与由此产生的焊接坑中的填充金属结合。这可能会在焊缝水坑中添加额外的元素，使焊缝对裂纹更加敏感。例如，对含较高硫、磷和/或铅的自由加工等级的钢进行焊接。这些较软的元素的熔化(和凝固)温度比钢低。所以在液体焊接水坑中，它们倾向于迁移到焊缝的中心，在那里它们是最后凝固的元素。这种高浓度的软元素在焊缝中心往往导致中心线开裂从凝固收缩应力焊缝。

此外，在堆焊或覆盖应用的情况下，更深的渗透可能稀释焊缝沉积化学物质，并可能降低其由此产生的耐磨性。覆盖焊就是简单的“板上焊道”焊。图9示出了具有最小渗透的焊接覆盖物，因此焊接金属和底板之间的最小混合物。图10显示板焊缝上的焊道，焊透更深，因此焊缝金属和底板之间的混合更多。

图9：具有浅渗透的焊缝

图10:深熔焊接