設計焊接結構時，設計者既要很好了解產品使用性能的要求，如載荷大小、載荷性質（動載荷、靜載荷、交變載荷）、使用環境（室內、室外、介質性質）以及有關產品結構的國家技術標準與規程，又要考慮到焊接結構的工藝性，如焊接結構件材料的選擇、焊接方法的選擇、焊接接頭的工藝設計等，還要考慮到制造單位的質量管理水平、產品檢驗技術等有關問題，才能設計出一個比較容易生產、質量優良、成本低廉的焊接結構（產品）。
5.1 焊接結構件材料的選擇
低碳鋼、低合金結構鋼的焊接性良好，能夠簡化焊接工藝，而且價格低廉，應優先選用。重要的焊接結構，應按照標準的要求選材，如焊接鍋爐和壓力容器，應選用專用的鍋爐鋼。
5.2 焊縫的布置
焊接工藝對焊接結構的要求，主要體現在對焊縫布置的要求。一般來說，焊縫布置應遵循下列原則：
①焊縫的布置應盡可能分散，如圖4.5.1所示。
②焊縫的位置應盡可能對稱布置，如圖4.5.2所示。
③焊縫應盡量避開最大應力和應力集中的位置，如圖4.5.3所示。
④焊縫應盡量避開機械加工表面，如圖4.5.4所示。
⑤焊縫位置應便于焊接操作，如圖4.5.5所示。
圖4.5.1 焊縫分散布置的設計
圖4.5.2 焊縫對稱布置的設計
圖4.5.3 焊縫避開最大應力與應力集中位置的設計
圖4.5.4 焊縫遠離機械加工表面的設計
圖4.5.5 焊縫位置便于手弧焊的設計
5.3 焊接方法的選擇
焊接方法的選擇應根據材料的焊接性、工件厚度、各種焊接方法的使用范圍、生產率和現場設備條件等綜合考慮來定。低碳鋼及普通低合金鋼，用各種焊接方法焊接，焊接性都良好。若為薄板輕型結構，無密封要求，則用點焊方法。若為密封容器，則用縫焊。若工件為厚板重型結構，則采用電渣焊較合適。若工件為10～20 mm中等厚度，則采用手弧焊、埋弧焊為宜。若工件為長直縫，生產批量大，可用埋弧自動焊。若工件為單件生產或焊縫短又處于空間不同位置，則采用手弧焊為宜。若焊接合金鋼、不銹鋼、鋁合金等工件，宜用氬弧焊來保證接頭質量。若是棒料、管子、型鋼等的對接，宜采用電阻焊或摩擦焊；如沒有這些設備，則用手弧焊。若工件不大、強度要求不高，但尺寸要求精確而且焊縫致密，則可采用釬焊。
5.4 接頭形式的選擇與設計
接頭形式應根據結構形狀、強度要求、工件厚度、焊后變形大小、焊條消耗量、坡口加工難易程度等各方面因素綜合考慮決定。
根據《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》（GB 985—80）規定，焊接碳鋼和低合金鋼的接頭形式可分為對接接頭、角接接頭、丁字接頭及搭接接頭4種，常用接頭形式基本尺寸如圖4.5.6所示。
圖4.5.6 手工電弧焊接頭形式
對接接頭受力比較均勻，是用得最多的接頭形式，重要受力焊縫應盡量選用。搭接接頭因兩工件不在同一平面，受力時將產生附加彎矩，而且金屬切除量也大，一般應避免采用。但搭接接頭不需開坡口，裝配時尺寸要求不高，對某些受力不大的平面聯結與空間架構，采用搭接接頭可節省工時。
角接接頭與丁字接頭受力情況都較對接接頭復雜些，但接頭成直角或一定角度聯結時，必須采用這類接頭形式。
手工電弧焊板厚在6 mm以下對接時，一般可不開坡口直接焊成。板厚較大時，為了保證焊透，接頭處應根據工件厚度預制各種坡口，坡口角度和裝配尺寸可按標準選用。厚度相同的工件常有幾種坡口形式可供選擇，V形、U形坡口只需一面焊，可焊到性較好，但焊厚角變形較大，焊條的消耗量也大些。X形和雙面U形坡口兩面施焊，受熱均勻，變形較小，焊條消耗量較少，但必須兩面都可焊到，所以有時受到結構形狀限制。U形和雙面U形坡口根部較寬，允許焊條深入與運條，容易焊透，而且焊條消耗量也較??；但因坡口形狀復雜，需用機械加工準備坡口，成本較高，一般只在重要的受動載的厚板結構中采用。
設計焊接結構件最好采用相等厚度的金屬材料，以便獲得優質的焊接接頭。如果采用兩塊厚度相差較大的金屬材料進行焊接，則接頭處會造成應力集中，而且接頭兩邊受熱不勻易產生焊不透等缺陷。根據生產經驗，不同厚度金屬材料對接時，允許的厚度差見表4.5.1。如果δ1-δ超過表中規定值，或者超過2（δ1-δ）時，應在較厚板料上加工出單面或雙面斜邊的過渡形式，如圖4.5.7所示。
表4.5.1 不同厚度金屬材料對接時允許的厚度差
圖4.5.7 不同厚度金屬材料對接的過渡形式
鋼板厚度不同的角接與丁字接頭受力焊縫，可考慮采取如圖4.5.8所示的過渡形式。
圖4.5.8 不同厚度的角接與丁字接頭的過渡形式
埋弧自動焊的接頭形式與手工電弧焊基本相同，但由于埋弧自動焊選用的電流大、熔深大，所以板厚小于12 mm時可不開坡口單面焊接，板厚小于24 mm時，可不開坡口雙面焊接。焊更厚的工件時須開坡口，坡口角度應比手工電弧焊小些，一般為45°～60°，鈍邊應比手工電弧焊大些，一般取為7～10 mm?？蓞⒖肌堵窕『负附咏宇^的基本形式與尺寸》（GB 986—80）選用。
