焊接结构工艺设计一般包括焊接结构材料、焊接方法、焊接接头形式的选择和焊缝布置等方面的内容。
随着焊接技术的发展，工业上常用的金属材料一般均可焊接。但材料的焊接性不同，焊后接头质量差别就很大。因此，应尽可能选择焊接性良好的焊接材料来制造焊接构件。特别是优先选用低碳钢和普通低合金钢等材料，其价格低廉，工艺简单，易于保证焊接质量。
焊接结构材料可查阅有关标准或手册。
焊缝布置是否合理，直接影响结构件的焊接质量和生产率。因此，设计焊缝位置时应考虑以下原则：
各种位置的焊缝，其操作难度不同。以焊条电弧焊焊缝为例，其中平焊操作最方便，易于保证焊接质量；立焊、横焊位置次之；仰焊位置施焊难度最大，不易保证焊接质量。
焊条电弧焊时，焊条要能伸到焊缝位置，如图4-19所示。点焊、缝焊时，电极要能伸到待焊位置，如图4-20所示。埋弧焊时，要考虑焊缝所处的位置能否存放焊剂。
图4-19 焊条电弧焊焊缝位置
图4-20 点焊、缝焊焊缝位置
（1）尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊缝截面尺寸
减少焊缝数量，既可减少焊接应力和变形，又可提高生产率。因此，设计焊件结构时，可通过选取不同形状的型材、冲压件来减少焊缝数量。如图4-21所示的箱式结构，若用平板拼焊需四条焊缝，若改用槽钢拼焊则只需两条焊缝。
图4-21 减少焊缝数量示例
焊缝截面尺寸的增大会使焊接变形量随之加大，但过小的焊缝截面尺寸，又可能降低焊件结构强度，且截面过小焊缝冷却速度过快易产生缺陷，因此在满足焊件使用性能前提下，应尽量减少不必要的焊缝截面尺寸。
（2）焊缝布置应避免密集或交叉
焊缝密集或交叉，会使接头处严重过热，导致焊接应力与变形增大，甚至开裂。因此两条焊缝之间应隔开一定距离，一般要求大于三倍的板材厚度，且不小于100mm，如图4-22所示。处于同一平面焊缝转角的尖角处相当于焊缝交叉，易产生应力集中，应尽量避免，改为平滑过渡结构。(www.xing528.com)
图4-22 焊缝布置应避免密集和交叉
（3）焊缝布置应尽量对称
当焊缝布置对称于焊件截面中心轴或接近中心轴时，可使焊接中产生的变形相互抵消而减少焊后总变形量。如图4-23所示，图4-23（a）中焊缝布置在焊件的非对称位置，会产生较大弯曲变形，不合理；图4-23（b）（c）将焊缝对称布置，均可减少弯曲变形。
图4-23 焊缝布置应对称
（4）焊缝布置应避开机械加工表面
如采用焊接结构制造的轮毂，如图4-24所示。为切削加工方便，先车削内孔后焊接轮辐，为避免内孔加工精度受焊接变形影响，必须采用如图4-24（b）所示的结构，焊缝布置离加工面远些。对机加工表面要求高的零件，由于焊后接头处的硬化组织，影响加工质量，焊缝布置应避开机加工表面，如图4-24（d）所示结构比图4-24（c）合理。
（5）焊缝布置应尽量避开最大应力位置或应力集中位置
在设计受力的焊接结构时，最大应力和应力集中的位置不应布置焊缝。在图4-25（a）中，大跨度钢梁的最大应力处在钢梁中间，若整个钢梁结构由两段型材焊成，焊缝正布置在最大应力处，整个结构的承载能力下降；若改用图4-25（b）的结构，钢梁由三段型材焊成，虽增加了一条焊缝，但焊缝避开了最大应力处，提高了钢梁的承载能力。压力容器结构设计，为使焊缝避开应力集中的转角处，不应采用如图4-25（c）所示的无折边封头结构，应采用如图4-25（d）所示有折边封头结构。
图4-24 焊缝布置应避开机加工表面
图4-25 焊缝应避开应力集中处的布置
各种焊接方法都有其各自特点及适用范围，选择焊接方法时应依据以下原则：所选方法能保证焊接产品的质量优良可靠；生产率高，生产费用低，能获得较好的经济效益；具备焊接现场设备条件及工艺可靠性等。在综合分析焊件质量、经济性和工艺可能性之后，确定最适宜的焊接方法。常用焊接方法的特点及适用范围见下表所示。
常用焊接方法的特点及适用范围
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