1、 水利水电工程 钢闸门制造安装及验收规范 DL/T501894 条文说明 编制说明 根据原能源部水电开发司水电建(1991)16号文精神，80201DLJSLJ水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范(以下简称原规范)列为1991年1993年标准修编项目。考虑该规范内容多、篇幅大，为便于实施，将原规范分为三个专业规范： (1)压力钢管制造安装及验收规范。 (2)钢闸门制造安装及验收规范。 (3)启闭机安装及验收规范。 根据原能源部水电开发司水电建(1992)12号文，钢闸门制造安装及验收规范由中国水利水电长江葛洲坝工程局机电建设公司负责修编。 规范修编是根据原规范中有关闸门及拦污栅的条文为基础进
2、行的，而原规范是以1963年水利水电建设总局金属结构研究班定稿的水工建筑物金属结构制造、安装及交接验收规程为基础修订而成。研究班定稿当时虽未正式颁发，但水电系统的金属结构制造、安装单位均按此执行。从研究班定稿使用日期算起至今已30年，通过工程实践证明，原规范大部分条文是切实可行、行之有效的，也符合我国水利水电工程30年发展实况，为保证水工金属结构制造、安装质量，满足水利水电工程需要起到了重要作用。 因此，这次规范修编中，对原规范中切实可行、行之有效的条文，仍予以保留，不予修改，或仅作少量变动、补充，以保证原规范的延续性和实用性。 近年来，我国水利水电工程发展较快，尤其是改革开放以来，随着国际经
3、济技术合作的广泛开展，使得我们有机会接触和了解国际标准和国外先进标准，相比之下国内标准存在着一定的差距。 水利水电工程钢闸门在各种水力条件下频繁操作和长期运行，构成钢闸门的各类焊缝的可靠度是安全运行的重要保证。在己经出现的闸门事故中，由于焊缝质量不可靠而引起的事故并不少见。究其原因，除所采用的钢材和焊材质量较差之外，往往由于采用不适当的焊接工艺及不合理的焊接技术所造成，反映出从技术上缺乏可靠的质量保证体系。原规范对焊缝质量的控制，主要依靠对焊缝外观检查和焊缝内部质量的无损检测，缺乏对焊缝力学性能的评估，构件焊缝由于受力情况变化、残余应力影响、焊缝组织变迁等原因，承载能力亦将受到影响，能否满足使
4、用条件的要求，仅凭焊缝外观检查和无损检测是不够的，因此应对焊缝质量进行科学评定与有效控制，保证焊接质量以满足设计和使用要求。针对这种情况，在修编过程中参照了国内外对焊接质量进行有效控制的先进经验，提出了焊接工艺评定要求：即在制订焊接工艺前，应对焊接工艺进行验证和评定，然后才正式编制焊接工艺，指导焊接施工。 由于闸门及其埋件制作技术要求不断提高，尤其对一些特殊门型，如链轮闸门及其埋件，其尺寸公差都严于一般的平面定轮闸门，焊后如不做消除应力热处理，就无法达到规定的技术要求。在国际招标工程中，也往往要求闸门及埋件进行焊后热处理。因此，在修编原规范时，根据闸门不同要求，增加了焊后热处理。 又如水工金属
5、结构的防腐技术长期未予重视，落后于国外及国内其他行业。原规范对水工金属结构防腐蚀也只有一般叙述，缺乏明确的质量检测标准，故在修编时，将水工金属结构防腐蚀的质量标准及检测方法，作一些明确的规定，便于执行。 为了满足高水头运行条件要求，国内在龙羊峡、东江、漫湾水电站相继使用了链轮闸门及偏心铰弧形闸门。因此，在平面定轮闸门及弧形闸门中，相应地增加了这两种新门型。 经过葛洲坝、万安、桂平大量人字闸门制造、安装实践，积累了丰富经验。因此，在人字门一章中的有关条文与内容，作了相应的修改与调整。 在规范修编过程中，充分注意到了与有关规范的协调工作。原规范分成三个规范，其中DL5017压力钢管制造安装及验收规
6、范已于1993年2月18日发布实施，因此在保持钢闸门(包括拦污栅)结构和技术特性的前提下，应尽量避免互相矛盾；同时为了保证规范应有的独立性和完整性，虽然三者之间在一般技术条件方面基本一致，但内容的重复却在所难免。另外，SDJ1378钢闸门设计规范也正在修编，应尽量与其接轨，以利于今后配套使用。 在规范修编过程中，参考了SL3692水工金属结构焊接通用技术条件等技术标准；参考了武汉水利电力大学等单位有关滑道支承摩擦材料的科研、试验及原型观测资料；参考了南京橡胶厂、蜀都厂有关止水橡皮(特别是高水头止水橡皮)的技术资料；此外，上海开林造漆厂为金属表面防腐蚀、猴王焊接(集团)公司为焊接技术提供了许多国
7、内外先进资料，大大丰富了标准的内含和水平。 规范修编按SL0192水利水电技术标准编写的规定进行编写；当SL0192规定中缺项或者与GB1.1标准化工作导则标准编写的基本规定相抵触时，则按GB1.1执行。 原规范中有关钢闸门及拦污栅制造、安装等条款计有143条，修编后新规范共有条款210条，在各章的分配情况见下表，条款的增减变化情况如下： 修订后规范各条文在各章分配表 序号项目 原规范条文 删去条文 保留条文对原条文少量补充的条文 新增条文 修订后规范条文 1 总则 3 1 0 1 3 4 2 引用标准 0 0 0 0 1 11 3 一般规定 8 3 3 4 5 12 4 焊接 30 4 3
8、16 32 51 5 焊后消除应力热处理 0 0 0 0 5 5 6 螺栓连接 11 4 0 6 4 10 7 表面防腐蚀 6 0 1 7 14 22 8 闸门和埋件制造 49 0 23 20 13 56 9 闸门和埋件安装 28 1 23 9 7 39 10 拦污栅制造和安装 6 0 5 1 0 6 11 验收 2 0 1 1 2 4 合计 143 210 (1)将原规范中内容陈旧的、重复性的、工艺措施性的条款计13条予以删除。这些条款的序号为：第1.0.2、2.2.2、2.3.1、2.3.4、3.1.9、3.3.3、3.3.4、3.3.5、3.5.4、3.6.1、3.6.2、3.6.3、6
9、.4.4条。 (2)完全保留、继续使用的条款共计61条，这些条款，在修编说明中一一予以注明。 (3)将原规范中有关条款计72条，有的在内容上予以综合或补充，有的在文字上予以订正，修订成新的规范后为63条。 (4)新增条文82条。修编说明中除简述其依据和说明之外，也一一予以注明。 (5)附录11个。 1 总则 1.0.1 按SL0192水利水电技术标准编写规定，明确修编标准的目的。 本条为新增条文。 1.0.2 提出本规范的主题内容。 本条为新增条文。 1.0.3 原规范第1.0.1条中规定适用范围包括压力钢管和启闭机，本规范适用范围相对狭窄一些，因此专业化更强。 1.0.4 对工程质量与验收，
10、除执行本规范相关条款之外，应参照执行行业内有关标准规定。 本条为新增条文。 2 引用标准 本规范提出直接引用和必须配合便用的标准共38项。 3 一般规定 3.1 技术资料 将原规范第2.1.2条中的“主要配套设备出厂合格证”，改为标准件和非标准件质量证书。 3.1.2 将原规范第2.1.2条中的“起重设备安装图纸和安装说明书”改为“水工建筑物及闸门与启闭机关系图”。 3.1.3 此条是近30年的经验总结。不管生产体制如何变化，闸门制造与安装都应严格按照图纸施工。没有设计书面通知，不能任意修改设计图纸。1964年由水电总局金属结构研究班定稿的水工建筑物金属结构制造、安装及交接验收规程(以下简称金
11、属结构研究班规程)与1980年出版的80201DLJSLJ水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范，对本条的基本要求都是一致的。因此，这次规范修编时，仍保留原规范1.0.3条的基本内容。 原规范第1.0.3条的保留条文。 3.2 材料 3.2.1 钢闸门目前仍以碳素结构钢、低合金结构钢、优质碳素结构钢、不锈钢、铸造碳钢及高锰钢为主，在附录A已予列出。同时将金属结构研究班规程中的9、11、14、18条及80201DLJSLJ水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范中附录一的材料都引用了最新颁发的有关国家标准。 原规范第2.2.1条的保留条文。 3.2.2 近年来由于闸门板厚增加及国外钢板应用较多，多
12、次发现厚钢板有夹层缺陷，如水口电站的弧形闸门使用的进口钢材，发现大量夹层，后决定逐张进行超声波探伤检查。钢板如需探伤，应按ZBJ74003压力容器用钢板超声波探伤标准进行探伤。 ZBJ74003标准与相关标准比较除计算缺陷面积要素外，并增加了“不允许存在的一个缺陷指示长度”的指标，规定钢板周边50mm(板厚大于50mm时，宽度同板厚)及坡口预定线两侧25mm(板厚大于50mm时，宽度同板厚)内，一个缺陷指示长度不得大于或等于50mm；在探伤过程，如确认钢板中有白点、裂缝等危害性缺陷时，则应以判废，不作判级。并规定“碳素钢应符合该标准规定的级要求，低合金钢应符合级要求”，与DL501793压力钢
13、管制造安装及验收规范一致。 本条为新增条文。 3.2.3 目的是建立焊材的质量保证体系。闸门焊接前要严格检查所用焊材、焊剂的出厂日期及质量证书，如有疑问，应进行工艺验证，确认后才能正式焊接。 本条为新增条文。 3.3 基准点和测量工具 3.3.1 原规范第2.3.2条没有计量管理要求，根据水利水电工程施工特点，施工工地远离中心城市，施工中常因计量误差而影响质量，有的甚至造成返工浪费。随着计量法颁布执行，增加计量管理规定，如计量器具必须具有国家计量局检验合格标记(MC)。 按计量检定规程，在量值传递过程中，需定期进行周检，即使本单位是计量授证单位，也要将标准器具定期送当地计量部门检测。施工企业应
14、该纳入计量保证体系，严格按“计量法”有关要求进行生产。 3.3.2 原规范2.3.3条规定的“基准点和控制点由测量部门在现场向安装单位和质量检查部门交清”现考虑应由制度和规定制约相互责任。故修改为“控制点均应明显，牢固和便于使用” 3.4 标志、包装、运输 3.4.1 强调闸门或埋件在整体验收合格并由工厂质检部门及建设单位委派的工程师共同确认产品制造质量后，才具备包装发运条件。 本条为新增条文。 3.4.2 闸门作为产品，必需具备标志。标志的基本内容按GB1.3标准化工作导则产品标准编写规定的要求提出。在征求意见稿中，涉及技术指标的仅用了型号，尚不能完全概括闸门的技术特性，故增加主要技术参数，
15、能较全面反映闸门技术状态。 本条为新增条文。 3.4.3 本条规定闸门及埋件的编号及成套要求，以及附件、零件的绑扎或装箱，以有利于施工单位安装和设备管理。 本条为新增条文。 3.4.4 在原规范3.4.4条的基础上，除运输闸门时防止损坏与防护加工面外，增加了闸门及埋件的重心位置以确保吊装安全。 4 焊 接 4.1 焊接工艺评定 4.1.1 原规范第3.1.1条中对焊接工艺的导向性规定至今仍有指导意义。但原规范第3.1.2条规定“首次使用新钢种或新焊接材料的，应作焊接工艺试验，订出焊接工艺规程方可施焊”，缺乏明确的执行标准及实施方法，不能有效的按量值要求严格控制焊接质量。尤其在安装工地，现场试验
16、条件较差，对于弧形闸门及船闸人字闸门这样重要的钢闸门，也往往凭施工经验编写焊接工艺措施。在焊接过程产生问题，若实施不通，或已构成质量事故时，再退过来进行焊接工艺试验与评定。这种把产品当试板，不仅延误工期，还严重影响工程质量。 从1985年开始，国内引进了美国机械工程师学会(ASME)的有关焊接工艺评定标准，率先由机械、化工两部根据压力容器制造特点，于1985年颁发了JB3964压力容器设计规定中提出“压力容器焊接工艺评定”规程。由于该评定规程有明确的评定方法、操作顺序与试验标准，因此卓有成效地控制了我国锅炉及压力容器的焊接质量。总结多年来实施成果，已将压力容器焊接工艺评定规程单列为一项技术标准
17、提出，并于1992年颁发JB4708钢制压力容器焊接工艺评定标准。 各专业有其自身焊接特点，火电安装参考了JB3964后制订了SD340火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺规程。钢闸门的结构受力特点与压力容器、火电锅炉不尽相同，且各有其侧重面与专业特点，我们是根据水利水电钢闸门结构特点编写而成。 在这次规范修编中，新增焊接工艺评定的内容，目的为了使闸门制造及安装的焊接质量得到有效的控制。焊接工艺评定有关条文，都是依据国内已经正式使用的有关压力容器焊接工艺评定规定，如先后颁发的JB3964、SD340、GB12337、JB4708及国外的美国焊接协会(AWS)的AWSD1.188钢结构焊接规范，日本工
18、业标准(JIS)有关焊接工艺评定的规定，加拿大标准协会(CSA)颁发的焊接规程。根据钢闸门的焊接接头特点及不同焊缝性质，同时也参照了国内的清江隔河岩、海南大广坝、漫湾、板桥、天生桥二级、葛洲坝、桂平等水电站，以及国外的伊拉克摩苏尔(Mousal)、尼伯尔的巴格曼迪(Bagmati)和马相迪(Marshndi)水电站的金属结构焊接工艺评定的经验编写而成。此外，由于DL501793压力钢管制造安装及验收规范已先行出版，本规范有关焊接工艺评定规定必须与其协调，但为了保持本规范的独立性和完整性，强调焊接工艺评定的重要性，因此，将焊接工艺评定规则放在正文中，将焊接工艺评定的试板制备、试样尺寸、试验方法及
19、合格标准列在附录中。 4.1.2 钢材的焊接性试验是金属适于焊接程度的尺度及焊接工艺评定的基础。焊接性试验主要内容为： (1)基础试验(母材的理化试验)。 (2)主要焊接性试验(包括裂纹敏感性、焊缝的塑性及缺口韧性)。 (3)接头试验(包括无损检测及机械性能试验)。 由于焊接性试验，是母材的基础试验，所以在条文中不再详细规定焊接性试验的内容。只有可靠的焊接性试验，才能拟订出指导焊接工艺评定的焊接工艺评定指导书。焊接工艺评定只是在具体条件下的工艺试验，不能代替焊接性试验。因此，在正式进行焊接工艺评定前，必需先完成焊接性试验。 本条为新增条文。 4.1.3 本条规定焊接工艺评定的程序，既不能省略，
20、也不能颠倒。否则就不能得到完整的焊接工艺试验资料，用以验证已定焊接工艺的正确性。 本条为新增条文。 4.1.4 为减少非工艺因素对焊接的影响，使工艺评定如实反映焊接接头的真实情况、故对实施焊接工艺评定的设备与焊工进行规定。 本条为新增条文。 4.1.5 此条规定了焊件与试件的对应性，即试件接头形式适用于工件接头形式的范围。根据水工钢闸门的构造特点，其焊缝接头形式大致可分为对接焊缝、要求焊透或不焊透的组合焊缝及角焊缝。其中较难执行的是组合焊缝，当组合焊缝焊接为全熔透时，该接头机械性能要求较高，可采用与焊件接头坡口形式和尺寸类同的对接焊缝试件进行评定。但在组合焊缝焊件不要求全焊透时，按JB4708
21、规定“当坡口深度大于焊件中较薄母材厚度一半，则按对接焊缝对待。若坡口深度小于或等于焊件中较薄母材厚度的一半，则按角焊缝对待”的规定，结合水工钢闸门的结构特点，开坡口的组合焊缝一般坡口深度都大于焊件中较薄母材厚度的一半，很少有小于焊件中较薄母材厚度的一半，故采用对接焊缝的试件可覆盖所有的有不同熔透要求的组合焊缝，这样可以减少评定数量。但为了考核熔透和未熔透程度，规定增加一块组合焊缝试件。 本条为新增条文。 4.1.6 为了保证获得优良的焊接接头，在影响焊接接头的诸多焊接因素中应分清主次。本条就是各种因素对焊接接头机械性能的影响程度而分别予以规定的。 重要因素是指影响焊接接头机械性能(冲击韧性除外
22、)的焊接条件，如焊接方法，热处理类别，保护气体，焊条牌号等。 如焊接接头有冲击韧性要求时，则增添补加因素，如电流的种类或极性，线能量等。 次要因素是指不影响焊接接头机械性能的焊接条件，如坡口形式，焊接过程是否锤击等。 本条为新增条文。 4.1.7 焊接工艺评定都是针对已定焊接方法的某一焊缝已制订的焊接工艺予以验证，根据该焊缝的各种构成因素的改变，并根据焊接工艺评定准则验证已制定焊接工艺的正确性。焊接方法是焊接的基本条件与构成焊缝的各种因素不同，因此必须重做焊接工艺评定。 本条为新增条文。 4.1.8 此条用于多种焊接方法(或焊接工艺)的焊接工艺评定规定，在施工中可将多种焊接方法(或焊接工艺)单
23、独进行评定，也可组合评定，其结果都认为该接头的焊接工艺评定已经合格。在组合评定时，每种方法(或工艺)的焊缝熔敷金属厚度都要符合表4.1.12规定。 本条为新增条文。 4.1.9 将制造闸门的材料予以分类，按材料的化学成分、机械性能和焊接性能，并根据我国水工金属结构多年焊接的试验和总结综合而成。这样便于管理，同一类的材料可相互代用。低合金钢种类较多，将同一类钢号分为二级，高级别可以代替低级别，以减少焊接工艺评定数量。不锈钢因属另一种钢系，所以单独分列一类，而且不能代用表4.1.9中、类的碳素钢和低合金钢。目前，国内闸门加工中高强钢使用较少。而且闸门设计规范也未规定使用高强度钢，国内高强钢目前尚未
24、成熟，但考虑到发展趋势，应给高强钢留有类别。 本条为新增条文。 4.1.10 此条为焊接工艺评定的一般规则，其目的是为了简化焊接工艺评定次数，又要保证焊缝金属获得良好的质量。为防止某些因素的变更，已经评定合格的焊接工艺，应由本单位质量体系的技术负责人审核后才能继续使用。虽然高类别钢的碳当量高于低类别钢，如低合金的焊接工艺可以取代碳素钢。但高强调质钢的工艺又与低类别钢有很大差异。为了便于执行，只规定类钢材的高级别可以代替其低级别。 本条为新增条文。 4.1.11 每种焊接工艺评定，仅适应某一指定钢种。由于类钢中合金元素对焊缝金属的影响，焊缝近缝区硬化倾向增大，根据在焊接工艺上就高不就低的原则，规
25、定低合金钢与碳素钢组成的焊接接头，只要低合金钢焊接工艺规定评定合格，该焊接接头就不要重新评定。 本条为新增条文。 4.1.12 当对接焊缝试件焊接工艺评定合格后，根据试件母材厚度和焊缝金属厚度t(每种焊接方法或焊接工艺在试件上所熔敷的焊缝金属厚度)确定适用于焊件母材及焊缝金属的厚度有效范围。而试件适用于工件的焊接接头形式在4.1.5条已解释。此条的目的是为了减少焊接工艺评定次数。 本条为新增条文。 4.1.13 因为对接焊缝试件可对试样进行多种机械性能考核，因此在表4.1.12中已给出其代用范围。超过代用范围机械性能不能保证，故要重作焊接工艺评定。而角焊缝只能进行宏观外观检查及对焊缝进行表面裂
26、缝检测，不能进行机械性能试验，焊缝的增减不过是焊接层数的增减，因此没有代用的问题。而且角焊缝的焊缝金属厚度往往要小于对接焊缝厚度，对接焊缝评定合格的试板，根据表4.1.12规定，可以覆盖所有角焊缝，故规定此条。 本条为新增条文。 4.1.14 在4.1.6条中已予说明，焊接重要因素改变，很难保证已评定合格的焊接接头的机械性能(除冲击韧性外)，所以要进行重新评定。本条与4.1.10条相对应，4.1.10条是免做工艺评定的规则，而本条是必需重做焊接工艺评定的规则。 本条为新增条文。 4.1.15 由于补加因素更改，将会影响承受动载荷结构的冲击韧性值，因此，只要其中任一因素改变，都应补做冲击韧性试件
27、试验。 本条为新增条文。 4.1.16 因变更次要因素不会影响焊接头的机械性能，故不需重新进行焊接工艺评定。 本条为新增条文。 4.1.17 机械性能试验的试样类别和数量、试板的制备、试样尺寸、试验方法和合格标准，分别按JB4708、GB2651、GB2653及GB2650标准规定执行。 本条为新增条文。 4.1.18 考虑水工钢闸门角焊缝及组合焊缝较多的特点，而予以规定的评定方法。角焊缝系指不开坡口的T形焊缝，而组合焊缝是指开坡口的T形接头焊缝。板材T形接头的区分原则是按GB3375焊接名词及JB4708有关规定执行。 根据我国的“锅炉及压力容器监察规程”及国外对角焊缝评定的要求规定，试样通
28、过外观检查及磁粉或渗透表面检查后，将试件切成几条，然后进行横断面的宏观金相检查及其熔透程度考核，本规范规定了角焊缝及组合焊缝的评定方法与合格标准。 本条为新增条文。 4.1.19 按照焊接工艺指导书和本规范的规定施焊试件，检验和测定试样性能，填写“焊接工艺评定报告”，内容可按附录C推荐的报告格式填写。主要内容包括重要因素、补加因素和各项检测结果。目的是为了对已做的焊接工艺评定的结果作出结论。如果评定不合格，应修改焊接工艺指导书继续评定，直到合格才能将已制订的焊接工艺用于生产实践。 本条为新增条文。 4.2 焊工资格 4.2.1 焊工考试目的是考核焊工能否焊出闸门规定的一、二类焊缝。考试包括基本
29、知识和操作技能。原规范第3.1.4条采用是JB303-62手工焊考试方法，显然已不能满足当前生产技术发展的需要。焊工考试应执行劳动人事部锅炉压力容器焊工考试规则及水利部颁发的水工金属结构焊工考试规则。虽然两种考试方法有所不同，但均能满足焊工考核需要，因此可根据情况选择一种考试方法。但为了加强焊工管理，防止合格证过期后继续从事电焊施工，特规定“持有有效合格证书”以示区别。 本条为新增条文。 4.2.2 此条是保证焊缝质量的重要措施；也是持证焊工的主要管理项目之一。当焊工要求增加操作技能项目，更改焊接方法与位置时，一般都应重新考核。除改变焊接方法要补考理论外，其它更改只考操作技能即可。有些施工企业
30、，焊工管理未纳入正轨，因此各级考试委员会或技术主管部门要严格执行本规定，才能保证焊缝的焊接质量。 本条为新增条文。 4.3 焊接的基本规定 4.3.1 原规范第3.4.1条将焊缝按受力重要程度分成三类：经长期使用，基本符合实际情况，对控制焊缝质量起到一定作用。过去也曾有人提出该分类方法，未考虑闸门尺寸及水头大小，希望分别对待。如果按此原则分类，就会显得复杂而不便使用，经再三考虑仍按原分类原则。根据闸门特点增加“闸门主梁与边梁翼缘板连接的对接焊缝”为一类焊缝。另将闸门的纵梁及次梁中使用较多的T字型梁与门叶连接角焊缝增列为“二类焊缝”。 4.3.2 为了便于广大施工人员参与选择焊材，在本条中列出了
31、原规范第3.1.10条中没有收集的制作闸门常用的钢种与其匹配的焊条、焊剂和焊丝的型号与牌号。有人曾向我们提议，将美、日、德等国钢材和焊材一并列入，便于对照使用。根据GB1.1第9.9.2条规定：标准中不得直接引用国际标准和国外先进标准。因此，尽管我们收集了很多资料，将来也只能以规范的补充文件、施工手册一类的资料予以详细介绍。钢闸门目前仍使用大量碳素钢，因此同时将酸性焊条补充到表4.3.2中。 4.3.3 不同钢号的钢材焊接时，为了保证焊缝金属的机械性能，尤其保证焊缝的动载韧性，应按强度级别较低的母材选用与其匹配的焊接材料进行焊接。而其焊接工艺可按难度较大、强度较高的钢号制订。 本条为新增条文。
32、 4.3.4 对原规范3.1.13条中未予明确规定焊接时允许的风速、温度及相对湿度均予以具体规定，使广大施工人员可以正确掌握。4.3.5此条强调在正式焊接前，仍按原规范的3.1.3条及3.1.7条规定，在认真检查坡口及其两则1020mm范围内的铁锈、熔渣、油垢及水迹等清除干净后，才能正式焊接。 原规范第3.1.3条及3.1.7条的保留条文。 4.3.6 焊材管理是施工现场或工厂车间焊接质量管理的重要内容，在原规范第3.2.1条中虽提出焊条的烘焙温度，但是尚未提到焊材质量在现场施工时具体的控制环节。本条即规定手工电弧焊条、自动焊焊剂、气体保护焊焊丝在现场焊接时的有关规定。 4.3.7 过去施工时
33、，对定位焊重视不够，有的场合甚至用装配工进行点焊。因定位焊是焊缝的组成部分，所以对定位焊的技术要求应当与正式焊缝要求相同。 本条为新增条文。 4.3.8 闸门制作与安装过程中，有时对工卡具及定位板等焊接不重视，工卡具拆除时，任意用锤击法，往往损伤构件的母材，故制定本规定。 本条为新增条文。 4.3.9 大量工程实践证明，预热是防止裂纹产生的重要措施。但原规范第3.1.12条规定需要预热的板材较厚，故在本规范修编中将其补充完善。预热可改善焊接接头性能，并达到下述效果： (1)焊接接头附近的温度梯度平缓，减少引起残余应力的热应力和收缩力，并可防止产生裂纹和减少焊接变形； (2)由于减慢了冷却速度，
34、热影响区的硬化程度变小，可保持其韧性； (3)由于溶解氢析出的时间变得较为充裕，故可防止氢脆化引起的冷裂纹； (4)预热可以除去坡口潮气，可以减少气孔的形成和熔敷金属中的氢含量。预热温度选择与很多因素有关，主要决定于构件母材和焊接材料的化学成分、工件厚度、结构刚性、焊接方法以及环境温度等，可参考表4.3.9的预热温度数值及施工单位过去的施工经验，通过焊接工艺评定予以确定。 表4.3.9是根据原规范中第3.1.12条有关焊缝的预热温度，参考了我国的GBJ236现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范、GB12337钢制球形储罐、JB/T4709钢制压力容器焊接规程、以及国外日本水门铁管技术基准、
35、美国的AWSD1.1-88钢结构焊接规范后，按不同板厚的材料进行规定。国内重要工程施工经验证明：预热后的焊缝一次合格率较高。 焊缝质量除了采取预热措施外，最重要的是控制层间温度。层间温度影响因素多，较难控制，一旦失控将会直接影响焊接质量。层间温度受钢板厚度、作业环境温度、焊接线能量等因素制约。表4.3.9中规定预热温度的上限，按JB4708标准中规定：预热温度超过评定温度50时，如有冲击韧性要求的焊缝将要重新评定。因此，层间温度过高在施工中是不允许的。上限值不超过200是合理的，因每钢种都存在一个马氏体转变温度Ms，有的钢种的Ms值在300左右。因此超过200后，很容易进入Ms区，即习惯上所称
36、的“兰脆区”，故金属温度进入200500时应引起重视。此外，从国外大量试验资料也证明：层间温度控制在200以内是合适的。武钢研制的WCF62配套焊条是由上海电力修造厂生产的607CF焊条，在焊接试验时，曾对不同的层间温度引起冲击韧性的影响作了试验，表明层间温度超过200或层间温度不够，都会影响冲击韧性值。美国船舶结构委员会试验室也曾对含碳量0.18%和0.24%两种钢材作了试验，结果表明层间温度超过200时，母材无塑性转变温度(NDT)显著下降；相反预热不够也同样会降低母材无塑性转变温度。 本条为新增条文。 4.3.10 原规范第3.1.12条仅规定预热宽度，本规范增加对温度检测要求，使施工单
37、位的热处理工作有规可循。 4.3.11 为了防止焊后裂纹，保证氢气从焊缝中扩散的时间，国内外大量试验证明，对于冷裂纹敏感性较大的低合金钢、高强度钢及拘束度较大的低碳钢结构，采取后热处理。控制后热温度应根据裂纹敏感性较大的钢材，尤其是各类低合金高强钢性能决定的。 在200以下的冷却速度，氢扩散时间不够，由氢产生的焊接裂纹明显增加，因此低合金钢后热温度为250350。至于后热最短时间，参考了JB/T4709，根据不同厚度，后热时间可以半小时到两小时不等。为了便于执行，闸门中以使用频率最高厚度计算宜以1h为较合适时间。 本条为新增条文。 4.3.12 本条为金属结构研究班规程的103条及原规范3.2
38、.2条及3.2.3条的保留条文，摘取其主要内容，即防止焊接变形和低合金钢的延尽裂纹。 原规范第3.2.2条及3.2.3条保留条文。 4.3.13 在原规范第3.2.5条的基础上，为了保证焊透和焊缝质量，进一步明确双面焊接时背面清根的技术要求。 4.3.14 原规范第3.2.4条的保留条文。 4.3.15 由于任何焊缝的两端弊病都较多，总结施工实践，对埋弧自动焊及手工焊的重要受力焊缝两端应设置引弧板。 本条为新增条文。 4.3.16 原规范第3.1.5条是对碳素钢及低合金钢而规定的，为防止高强钢应力集中，故规定用记号笔。 4.4 焊缝检测 4.4.1 所有焊缝的外观检查，归纳为表4.4.1规定的
39、必需检测的项目。原规范第3.4.2条和表3.4.2中检测项目为六项，按焊缝质量日益提高的趋势，将控制项目分为八项并将焊缝按类别分列要求。 原规范中裂纹、夹渣单列为一项不允许，新规范中对裂纹仍不允许，而对次要的三类焊缝，允许存在深度不超过板厚10%的夹渣。 原规范规定10mm的母材，咬边深度可达1mm。钢闸门大部分构件厚度大于10mm，因此，按原规范咬边可达1mm。咬边是造成构件应力集中而引起断裂的断裂源，尤其对动水启闭闸门，因此，应提高对咬边缺陷的控制标准。根据国内主要焊接规范，如压力容器使用的JB741钢制焊接压力容器技术条件规定，咬边深度不大于0.5mm；美国的AWS(美国焊接学会)及加拿
40、大CSA(加拿大标准协会)的焊接规范中，也都规定中、薄板的咬边深度不超过0.5mm，仅厚板可达1mm。因此，本规范允许咬边深度与电力工业部配套使用的DL5017一致，对一、二类焊缝小于0.5mm，对三类焊缝可允许1mm。 气孔的控制标准，除一类焊缝仍不允许外，根据长期施工经验，允许放宽单位长度内气孔存在的个数。 焊缝宽度原规范一律规定盖过坡口23mm。根据实际情况，埋弧焊允许焊缝边线盖过每边坡口27mm。手工焊允许焊缝边线盖过每边坡口24mm。角焊缝是闸门重要构造焊缝，将角焊缝的焊脚高度和角焊缝的焊高欠缺量分两项予以单独控制。角焊缝的焊高欠缺量除控制欠缺值或超焊值外，并应控制欠缺的或超焊的长度
41、。角焊缝焊脚K值根据实际情况，对原规范略有放松。 4.4.2 强调无损检测人员的资格。无损检测人员必须通过部级或劳动人事部压力容器无损检测人员技术资格考试委员会考试才能操作，防止无证作业。 目前在各地施工的无损检测人员，也可通过中国无损检测学会的考试委员会考试。但因学会分支机构较多，为防止混乱，故在条文中规定应由国家有关部门颁发的、并与其工作相适应的资格证书。 本条为新增条文。 4.4.3 焊缝内部的无损检测，随着超声检测技术逐步完善及带电脑的智能超声检测仪的使用，超声检测技术日趋完善，应逐步提高并推广超声波检测方法。在焊缝缺陷机率较多的T字缝上加探射线照片，是比较理想且施工成本较低的无损检测
42、方法。 本条在原规范第3.4.3条的基础上增加表面裂纹检查。 4.4.4 无损检测是保证焊缝质量的主要控制手段。对闸门的一、二类焊缝应进行无损检测。但原规范中第3.4.3条的焊缝检测的百分比是按焊缝的重要性予以规定。工程实践证明，焊缝检测百分比固然与焊缝受力条件有关，但也与钢材种类、焊缝母材厚度有关；钢板愈厚，焊接的层数增多，出现缺陷的机率相应增加，无损检测比例也应相应提高；如果用高强度钢，更应考虑其裂纹敏感性而相应加大焊缝检测比例。原规范在使用中尚有欠缺之处，故应综合考虑焊缝的重要性、钢种、钢材厚度及施工成本等因素后，决定其无检测的百分比。因此，修编后的检测百分比与原规范相比，更具有先进性和
43、科学性，但总的检测比例仍与原规范相似，或略低一些。 4.4.5 焊缝缺陷在原规范第3.4.4条仅对一类焊缝作出规定。但实际工况，二类焊缝也是重要的受力焊缝，发现缺陷也要酌情按表4.4.4基本规定比例增加扩透工作量，据此予以修订。 4.4.6 原规范第3.4.5条执行的焊缝射线检查标准为DJ6079电力建设施工及验收技术规范(金属焊缝射线检验篇)，对超声波检测没有明确的标准。本规范修订时，规定射线检测使用国家新颁发标准，GB3323钢熔化焊接接头射线照相和质量等级，超声波检测使用GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析。直接引用该两种国家标准，便于广大水工金属结构无损检测人员统一标准
44、，执行方便，也可与其它行业的金属结构施工中的无损检测标准相适应。 无损检测的焊缝质量分级及评定标准中，在使用GB3323标准时，将其检验等级分为A级(普通级)、AB级(较高级)和B级(高级)，根据水工钢闸门的重要程度，规定检验等级为AB级。因此，闸门中的一类焊缝应不低于级评定标准，而二类焊缝不低于级的评定标准。在使用GB11345标准时，该标准将检验等级分为A、B、C三级，其中B级适用于压力容器相当于闸门动水操作的工况，故本规范中规定闸门的一、二类焊缝的检验等级分别以B、B，并和GB3323标准中的、级合格标准相对应。 4.4.7 考虑到低合金钢及调质钢等具有延时裂纹倾向，对无损探伤的时间予以
45、规定。 本条为新增条文。 4.4.8 按原规范第3.4.5条的内容，将“焊背缝”改为“单面焊”，以符合焊接标准名词。 4.4.9 原规范第3.4.5条第五款规定“开坡口的角焊缝，如设计上无特殊要求，根部允许未焊透，未焊透的深度不应大于板厚的25%，最大不超过4mm”。其中“开坡口的角焊缝”定义不够确切，设计和施工人员对此有不同看法。 原规范所谓“开坡口的角焊缝”在钢闸门制造中主要是指板厚较厚的腹板与翼板之间、主梁腹板与边梁腹板之间的连接焊缝。由于它们组成T型接头，势必是角焊缝；考虑受力情况，为了加强其连接，往往要求开坡口成为对接焊缝；这种焊缝属于一种特殊的角焊缝，国家标准定义为组合焊缝(角焊缝
46、加上对接焊缝)。组合焊缝根据使用要求，可以要求全熔透，也可以不要求全熔透。显然要求全熔透在工艺上存在着较大的困难，如无特殊要求，一般可不要求全熔透。原规范的规定经多年使用未发现有什么问题，这次修订时又进行了一些调研，除了有关名称重新定义外，内容仍保待原规范第3.4.5条不变，主要理由如下： (1)经30多年水电工程实践，未发现有因组合焊缝未要求全熔透而造成破坏。 (2)国内外一些主要焊接规范都允许组合焊缝可以不要求全熔透。 (3)通过增加组合焊缝外侧角焊缝的焊高，即可达到与中间焊透同样强度。 (4)经过长期验证，证明未焊透不是焊缝疲劳破坏的真正根源，实质原因是靠近焊趾的外部断裂因子不断扩展延伸
47、造成的。 4.5 焊缝返修与处理 4.5.1 原规范第3.1.14条仅指出裂纹缺陷，没有指出其他不允许的缺陷，本规范对此予以补充。同时规定必须查明缺陷原因，制订可靠的返修工艺后，方能进行焊缝返修处理。 4.5.2 强度级别较高的钢材及各类不锈钢材对裂纹敏感性较强，在处理前应用磁粉探伤和渗透探伤，认真检查缺陷的位置，并确认缺陷已经清除，方可焊补。 本条为新增条文。 4.5.3 强调退修的焊缝也应予以重视，返修焊缝处理应与正式焊缝施工一致，防止焊缝缺陷重复产生。 本条为新增条文。 4.5.4 同一部位返修次数超过两次，说明没有找到焊缝缺陷的主要原因。要由施工单位高层次焊接技术决策人员研究后，决定焊
48、缝处理的有效措施。 本条为新增条文。 4.5.5 电弧擦伤容易产生母材微裂纹从而造成结构进一步损伤。 本条为新增条文。 5 焊后消除应力热处理 5.0.1 钢闸门及其埋件的焊后热处理是随着高水头闸门逐渐增多，加工的尺寸精度逐渐提高的基础上提出来的。由于国际上对闸门焊后热处理看法不一致，国内也没有相应的焊后热处理规范可以配合使用。考虑钢闸门目前使用的材料仍以碳素结构钢及低合金结构钢为主，稳定闸门或埋件在加工后的几何尺寸为焊后消除应力热处理的主要目的。因此，目前只能由设计单位根据闸门的重要程度及精度要求，综合考虑工期、工程造价及施工成本后在设计图样或技术文件中予以规定。虽然国内在清江隔河岩及新疆托
49、海水电站试用爆炸消除应力的方法，在机械工业中，也有试用振动消除应力的方法，但这些新工艺尚在试验阶段，目前作为焊后消除应力仍规定用加热的方法消除应力，待其他消除应力方法成熟后再补充到规范中去。 本条为新增条文。 5.0.2 目前可以采纳的两种焊后热处理方法(整体热处理与局部热处理)，在条件许可的情况下，应推荐使用整体焊后热处理。从焊后热处理效果看，整体热处理效果较好，焊后拘束度大的结构可消除一部分残余应力，尺寸精度要求较高的门体加工后可以得到稳定的尺寸；也可在加热过程消除焊缝中的扩散氢和进行人工时效改善其金相组织。如1984年富春江水工厂为龙羊峡水电站加工的链轮闸门其埋件尺寸精度要求很高，加工后的承载走道直线度允许公差仅为0.2mm，如不采取埋件整体退火，尺寸精度就无法保证。葛洲坝机电建设公司在1990年加工尼泊尔巴格曼迪门埋件前进行埋件整体退火处理，加工后，埋件在总体拼装时其整体直线度误差达到0.5mm的高精度要求。 局部热处理的效果不如整体热处理，但能适应安装施工需要。葛洲坝机电建设公司曾在清江隔河岩电站作了局部热处理试验，热处理后残余应力的峰值削减
