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EN15085-3的轨道车辆和轨道车辆部件焊接.doc

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1、欧洲标准 EN 15085-32007 年 10 月份ICS25.160.10;45.060.01德语版本铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的焊接第三部分:设计规定铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的焊接第三部分:设计规定铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的焊接第三部分:设计规定本欧洲标准由 CEN 于 2007 年 8 月 26 日通过。在满足 CEN/CENELEC 议程的条件下,CEN 成员国有权把本欧洲标准不做任何变更用作一种国家标准。您可以根据需要在管理中心或者在任何 CEN成员国处购买现有清单中本国家标准的最新版本,包括与其书目相关的说明。本欧洲标准存在三种官方版

2、本(德语,英语,法语) ,由 CEN 成员国自己负责翻译成本国语言的、并告知了中心秘书处的其它语言版本具有与官方版本一样的地位。CEN 成员国由以下国家的国家标准化研究所组成:比利时,保加利亚,丹麦,德国,爱沙尼亚,芬兰,法国,希腊,爱尔兰,冰岛,意大利,拉脱维亚,立陶宛,卢森堡,马耳他,荷兰,挪威,奥地利,波兰,葡萄牙,罗马尼亚,瑞典,瑞士,斯洛伐克,斯洛文尼亚,西班牙,捷克共和国,匈牙利,大不列颠联合王国与塞浦路斯。CENELEC欧洲标准化委员会管理中心:rue de Stassart 35,B1050 布鲁塞尔目录页码前言5序言61、 适用范围72、 标准参阅73、 概念84、 设计规定

3、84.1 概述84.2 静力强度94.3 疲劳强度94.4 应力状态以及应力利用94.5 安全需求104.6 焊缝质量等级104.7 焊缝检验等级114.8 应力状态、安全需求、焊缝质量等级、缺陷的质量标号、焊缝检验等级与检验之间的关系125、缺陷评价等级 125.1 概述125.2 缺陷评价等级126、母材与焊丝的选择 156.1 母材的选择156.2 焊丝的选择157、焊缝的结构 /形状157.1 概述157.2 冷成形区域的焊接167.3 生产规定167.4 焊接图纸上的说明28附件 A(仅供参考)焊缝清单29附件 B(仅供参考)焊缝的坡口预加工30附件 C(仅供参考)塞焊的焊接坡口预加

4、工39附件 D(仅供参考)涉及到应力状态与焊缝检验等级的连接形式 40附件 E(仅供参考)检查焊接接头用流程图41附件 F(标准参阅)电接触点焊42F.1 概述 42F.2 最低剪拉力46附件 G(仅供参考)焊接安全需求规定 48附件 H(仅供参考)6000 系列铝材挤压成形件的焊接提升碰撞安全性的Aljoin 项目建议 49参考文献 50插图页码插图 1拉板中带有较高应力的箱形梁示例17插图 2具有不同板厚的部件上的对接焊缝18插图 3塞焊缝与长孔焊缝的可焊接性与可接近性19插图 4塞焊缝与长孔焊缝用尺寸19插图 5熔化区域的最小距离20插图 6垂直安装在纵向焊缝上的加强筋20插图 7自由切

5、削 20插图 8支座与加强板末端的结构21插图 9支座形状 21插图 10端部周边焊 22插图 11角焊缝用边缘距离 22插图 12搭接焊缝用最小搭接尺寸 23插图 13对接焊缝用引弧板与收弧板示例 23插图 14带有由卡死引起的内应力的焊缝 24插图 15混合连接形式 25插图 16腐蚀位置 25插图 17焊缝过渡区域的矫正 26插图 18断续焊缝 28插图 D.1与应力状态与焊缝检验等级有关的连接形式40插图 F.1角型材与板材的电接触点焊 42插图 F.2板材的电接触点焊,单行 43插图 F.3板材的电接触点焊,双行 43插图 F.4板材的电接触点焊,双行,交叉 43表格页码表格 1应力

6、状态 9表格 2焊缝质量等级10表格 3焊缝质量等级与焊缝检验等级之间的关系11表格 4应力状态、安全需求、焊缝质量等级、缺陷性的质量标号、焊缝检验等级与检验之间的关系12表格 5涉及到焊缝质量等级的钢材的评价等级13表格 6涉及到焊缝质量等级的铝材与铝合金的评价等级13表格 7涉及到焊缝质量等级的钢材的激光束焊接与电子束焊接用评价等级14表格 8涉及到焊缝质量等级的铝材与铝合金的激光束焊接与电子束焊接用评价等级14表格 9冷成形区域的焊接(适用于钢材)16表格 B.1焊缝的坡口预加工与坡口厚度31表格 C.1塞焊的焊接坡口预加工与坡口厚度 39表格 F.1焊点距与边缘距42表格 F.2质量要

7、求44表格 F.3表面质量等级46表格 F.4适用于焊接质量等级 CP C1,CP C2 与 CP C3 的钢材的电接触点焊的最低剪拉力 47表格 F.5适用于焊接质量等级 CP C1,CP C2 与 CP C3 的铝材与铝合金的电接触点焊的最低剪拉力 47前言本标准( 150853:2007 )由 CEB/TC 256“铁路设施”技术委员会制定, 其秘书处受 DIN 标准委员会领导。本欧洲标准必须通过在 2008 年四月份之前公开相同文本或者是认证的方式接收为国家标准,并且在 2008 年四月份之前必须撤销与之相违背的国家标准。EN 15085 系列标准“铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆

8、部件的焊接”由以下几部分组成:第一部分:概述第二部分:焊接企业的质量要求与认证第三部分:设计规定第四部分:生产要求第五部分:检验与文件存档需要说明的是,本文件中的几个文本可能涉及到专利权。CEN和/ 或CENELEC不负责鉴定几个或者所有相关的专利权。根据 CEN/CENELEC 议事规程,下列国家的国家标准化研究所赞成接受本欧洲标准:比利时,保加利亚,丹麦,德国,爱沙尼亚,芬兰,法国,希腊,爱尔兰,冰岛,意大利,拉脱维亚,立陶宛,卢森堡,马耳他,荷兰,挪威,奥地利,波兰,葡萄牙,罗马尼亚,瑞典,瑞士,斯洛伐克,斯洛文尼亚,西班牙,捷克共和国,匈牙利,大不列颠联合王国与塞浦路斯。序言焊接是轨道

9、机车车辆以及轨道机车车辆部件生产的一种特殊工艺。在 EN ISO 3834 系列标准中列出了对于该工艺所需要的规定。在下,这些规定的基础是考虑对轨道机车车辆制造的特殊要求的基本焊接技术标准。本欧洲标准的主要目的在于:规定相应欧洲标准概念的应用,但它不能代替这些标准。本欧洲标准可以被内外部机构(包括认证机构)用于评价某个机构的能力是否能满足客户、监督机关以及该机构本身的要求。1、适用范围本标准系列适用于轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的生产维修中金属材料的焊接。标准系列的本部分主要规定的是轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的生产维修用设计与评级标准。根据与客户的协商,允许在公开本标准之前制定的图纸

10、上应用本标准的规定。本欧洲标准没有确定尺寸(参见其它标准,例如:用于疲劳试验的参数)参数。2、标准参阅对于本标准的应用,需要参阅以下所引用的文件。在注明日期的参阅中,只适用于所涉及到的版本。在为注明日期的参阅中,适用于所涉及到文件的最新版本(包括所有的变更) 。EN 1011-2,焊接金属材料焊接用推荐规范第二部分:铁素体钢的电弧焊接。EN 1708-2,焊接钢焊接时的基本连接件 无内压组件。EN 10025-2,热轧制结构钢产品第二部分:非合金结构钢技术供货条件。EN 12663,铁路应用轨道机车车辆车体强度要求。EN 13749,铁路应用轮对与转向架转向架强度要求用规定方法。EN 1508

11、5-1:2007,铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件焊接第一部分:概述。EN 15085-2:2007,铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件焊接第二部分:焊接企业的质量要求与认证。EN 15085-4:2007,铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件焊接第四部分:生产要求。EN 15085-5:2007,铁路应用轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件焊接第五部分:检验与文件存档。EN 22553,焊接、硬钎焊和软钎焊连头图样(ISO 2553:1992)上的符号表示法。EN ISO 4063,焊接与相关处理序号(ISO 4063:1998)对应处理术清单语。EN ISO 5817,焊接

12、钢、镍、钛及其合金的熔焊接头(束焊除外)缺陷的评价等级 (ISO 5817:2003)。EN ISO 6520-1,焊接及相关工艺 金属材料几何缺陷分类第一部分:氧炔焊(ISO 6520-1:1998 )。EN ISO 6520-2,焊接及相关工艺 金属材料中几何缺陷的分类第二部分:压力焊(ISO 6520-2:2001 ) 德文版本。EN ISO 9692-1,焊接和相关工艺 焊接坡口预加工的建议第一部分:钢的手工金属弧焊接、气体保护焊接、气焊、WIG 焊接和束焊(ISO 9692-1:2003)。EN ISO 9692-2,焊接和相关工艺焊接坡口预加工第二部分: 钢的埋弧焊(ISO 969

13、2-2:2003 )。EN ISO 9692-3,焊接和相关工艺坡口形状推荐标准第 3 部分:铝和铝合金的金属极惰性气体保护焊和钨极惰性气体保护焊(ISO 9692-3:2003)。EN ISO 10042,焊接铝和铝合金的弧焊接头缺陷评价等级(ISO 10042:2005 )。EN ISO 13919-1,焊接 电子和激光束焊接接头缺陷评价等级指南第一部分:钢(ISO 13919-1:1996 )。EN ISO 13919-2,焊接 电子和激光束焊接接头缺陷评价等级标准第二部分:铝及可焊铝合(ISO 13919-2:2001 )。EN ISO 14555,焊接金属材料的电弧螺柱焊接(ISO

14、14555:2006)。EN ISO 15614-1,金属材料焊接程序的要求与鉴定焊接程序试验第 1部分:钢的弧焊接和气焊接以及镍和镍合金的弧焊接(ISO 15614-1:2004 )。EN ISO 15614-12,金属材料焊接程序的要求和鉴定焊接程序试验第十二部分:电接触点焊、缝焊和凸焊(ISO 15614-12:2004)。EN ISO 17653,金属材料焊缝破坏检验电接触点焊的扭曲试验(ISO 17653:2003 )。ISO 10447,电阻焊接点焊、凸焊和有缝焊的剥离和凿剥离试验。CEN ISO/TR 15608,焊接金属材料分类体系指南(ISO/TR 15608:2005 )。

15、3、概念对于本标准的应用,适用于参照 EN 15085-1:2007 标准的概念。4、设计规定4.1 概述如果在各自项目的框架中或者是在产品技术规范中没有进行特别的规定,那么在设计焊接接头(其是轨道机车车辆的组成部分)时,必须遵循以下列出的设计要求与规定。4.2 静力强度所计算的应力必须等于或者小于在技术规范中规定的、或者是制造商规定的并且由协商机构接受的部件的允许值。在附件 B 与附件 C 中列出了焊接接头标准横截面尺寸的示例(有效坡口横截面积 aR)。在规划局部设计范围时,必须使焊接坡口的有效横截面具有足够的静力强度。4.3 疲劳强度要根据已存在的应力与安全需求完成焊接接头的设计。通过标准

16、、准则、操作程序、指南或者是通过疲劳强度曲线图规定的疲劳强度允许标称值要在技术规范中给出,或者是通过制造商给出,并且必须被协商机构或者是主管的国家安全机关接受。标准曲线要么在技术规范中进行规定,要么由制造商给出建议,然后由客户批准。一般来说,说明涉及到连接形式(对接焊缝、角焊缝等等)。4.4 应力状态以及应力利用参照表格 1,可以根据应力利用情况得出应力状态。应力的利用是在考虑标准的安全因素下,所允许应力与所计算的连接形式之间的关系。客户与制造商之间以及可能的话与国家安全机关可以协商提取所允许应力值的标准或者是来源。其中要考虑在有关轨道机车车辆强度要求的欧洲标准中所包含的要求,例如:EN 12

17、663 与 EN 13749 标准。除此以外,也可以应用国家标准。作为可选方案,可以根据在有代表性的试件上进行的振动试验推导出允许的疲劳强度值。可以根据一份与国家安全机关协商的标准或者是指南进行振动试验的静态评价。同时,也要考虑在有关轨道机车车辆强度要求的欧洲标准中所包含的要求,例如:EN 12663 标准。除此以外,也可以应用国家标准。表格 1应力状态应力应用(S)根据对有代表性的试件进行的振动试验得出的疲劳强度值 应力状态 根据标准推导出的批量强度值选项 1 选项 2a高 0,9 0,8 0,9中 0,75 S 0,9 0,5 S 0,8 0,75 S 0,9低 0,75 0,5 0,75

18、a 相关的极限值要与客户或者是协商结构进行协商。4.5 安全需求安全需求主要定义的是单条焊缝的缺陷对人、设备以及环境的影响。安全需求按照如下方式分类:低:焊缝的缺陷不会导致直接影响整个功能。由此该焊缝所产生的事件不可能对人造成伤害。中:焊缝的缺陷可能会导致影响整个功能或者可能会导致对人造成伤害的事件。高:焊缝的缺陷会导致对人造成伤害的事件,并且会导致整个功能发生故障。如果在合同中没有进行要求,那么客户和/或国家安全机关必须同意接受由每条焊缝的设计者定义的安全需求。对于安全需求的计算,请参照附件 G。4.6 焊缝质量等级在设计阶段,要根据安全需求与应力状态规定焊缝质量等级。根据实际的可操作性,邀

19、请主管的焊接监督机构参与。轨道机车车辆的焊接接头可以分为六种焊缝质量等级(参见表格 2)。表格二焊缝质量等级安全需求应力状态高 中 低高 CP Aa CP Bc CP C2中 CP Bb CP C2 CP C3低 CP C1d CP C3 CP Da 焊缝质量等级 CPA 是一种特殊的焊缝质量等级,其只适用于在制造与维修过程中,完全焊透的、并要在检验时可以完全接近的焊缝。b 焊缝质量等级 CP B:对于安全需求为“高” 的 CP B 只适用于 在制造与维修过程中,完全焊透的、并要在检验时可以完全接近的焊缝。c 对于安全需求为“中”的 CP B 同样允许适用于不能进行立体检验的焊缝;在这种情况下

20、,必须在图纸上备注出一个特别的说明“中等安全需求/ 高级表面检查必不可少”,并且必须参照 EN 15085-5:2007 标准的表格一进行检验。d 焊缝质量等级 CP C1:CP C1 同样允许适用于不能进行立体检验的焊缝。在这种情况下,必须在图纸上备注出一个特别的说明“高级表面检查必不可少”,并且必须参照 EN 15085-5:2007 标准的表格一进行检验。焊缝质量等级为 CPA,CP B 与 CP C1 的接头(只在制造期间进行检查、在维修期间不用进行检查与维修的)必须参照表格三归入高一级的焊缝检验等级中,或者是必须降低应力状态。如果不可能满足焊接质量等级的要求,那么设计者必须降低应力状

21、态或者是更改设计,参见附件 D 与附件 E。为了提高允许疲劳应力,可以对焊缝进行事后加工,而这可能会导致焊缝质量等级的降低。焊缝质量等级与焊缝检验等级必须在图纸中或者是在其它文件中(例如:零件清单)给出。4.7 焊缝检验等级焊缝检验等级是根据事先规定的每条焊缝的焊缝质量等级得出的,参见表格三。焊缝检验等级可以说明,在一条焊缝上至少要进行那些不同的检验。表格 3焊缝质量等级与焊缝检验等级之间的关系焊缝质量等级 焊缝检验等级的最低要求CP A CT 1CP B CT 2CP C1 CT 2CP C2 CT 3CP C3 CT 4CP D CT 4归入到焊缝检验等级的检验至少必须符合在 EN 150

22、85-5 标准所规定的方法。4.8 应力状态、安全需求、焊缝质量等级、缺陷的质量标号、焊缝检验等级与检验之间的关系表格 4 说明的是参照表格 1、表格 2、表格 3、表格 5 与表格 6 以及参照EN 15085-5:2007 标准的表格 1 的应力状态、安全需求、焊缝质量等级、缺陷的质量标号、焊缝检验等级与检验之间的关系。表格 4应力状态、安全需求、焊缝质量等级、缺陷的质量标号、焊缝检验等级与检验之间的关系应力状态安全需求焊缝质量等级参照 EN ISO 5817 与 ENISO 10042 标准的缺陷评价等级焊缝检验等级立体检查 RT或者是表面检查MT 或者是 PT外观检查VT高 高 CP

23、A 参见表格 5 或表格 6 CT 1 100 100 100高 中 CP B B CT 2 10 10 100高 低 CP C2 C CT 3 不需要 不需要 100中 高 CP B B CT 2 10% 10% 100中 中 CP C2 C CT 3 不需要 不需要 100中 低 CP C3 C CT 4 不需要 不需要 100低 高 CP C1 C CT 2 10% 10% 100低 中 CP C3 C CT 4 不需要 不需要 100低 低 CP D D CT 4 不需要 不需要 1005、缺陷评价等级5.1 概述焊缝缺陷的描述必须符合 EN ISO 6520-1 与 EN ISO 6

24、520-2 标准。5.2 缺陷评价等级相关焊缝质量等级的焊缝缺陷评价等级必须与 EN ISO 5817 und EN ISO 10042 一致,符合表格 5 与表格 6。5.2.1 在熔焊接头(除开束焊)中,焊缝缺陷的评价等级5.2.1.1 钢在表格 5 中列出了参照 EN ISO 5817 标准的评价等级。表格 5涉及到焊缝质量等级的钢材的评价等级焊缝质量等级参照 EN ISO 5817 标准的缺陷类型 CP A CP B CP C1/CP C2/CP C3 CP D1.1 至 1.6, 1.13,1.15 ,1.18,1.19, 1.22, 2.1, 2.7,2.8,2.11 至2.13B

25、 B C D1.7, 1.8,1.9,1.11,1.14,1.17,1.23,2.2,2.3 至 2.6,2.9 ,2.10,3.1不允许 B C D1.10, 1.16, 1.20, 1.21, 3.2不可用 B C D1.12a,4.1,4.2 本缺陷不做评价。a 对于 CP A,也参见 7.3.15。5.2.1.2 铝材和铝合金在表格 6 中列出了参照 EN ISO 10042 标准的评价等级。表格 6涉及到焊缝质量等级的铝材与铝合金的评价等级焊缝质量等级参照 EN ISO 10042 标准的缺陷类型 CP A CP B CP C1/CP C2/CP C3 CP D1.1, 1.2,1.

26、4,1.5 ,1.7至1.9, 1.15,2.1,2.3,2.6,2.10B B C D1.3 不允许 不允许 不允许 D1.6, 1.10,1.11 ,1.14,1.16, 1.18,2.2,2.4,2.5,2.7 至 2.9,3.1不允许 B C D1.12,1.13,1.17,2.11,2.12,3.2不可用 B C D4.1 本缺陷不做评价。对于完全焊接的 T 型接头(CPA)来说,坡口过渡区域的半径必须3mm。参见插图 17。5.2.2 涉及到焊缝质量等级的激光束焊接与电子束焊接的焊缝缺陷评价等级焊缝缺陷评价等级必须符合 EN ISO 13919-1 与 EN ISO 13919-2

27、 标准,并且在表格 7 与表格 8 中列出。表格 7涉及到焊缝质量等级的钢材的激光束焊接与电子束焊接用评价等级焊缝质量等级参照 EN ISO 13919-1标准的缺陷类型 CP A CP B CP C1/CP C2/CP C3 CP D1 至 4,6, 7,18 B B C D5,8,10 至 16 不允许 B C D9,17 不可用 B C D表格 8涉及到焊缝质量等级的铝材与铝合金的激光束焊接与电子束焊接用评价等级焊缝质量等级参照 EN ISO 13919-2标准的缺陷类型 CP A CP B CP C1/CP C2/CP C3 CP D1 至 5,7,8,20 B B C D6,9,11

28、 至 18 不允许 B C D10,19 不可用 B C D5.2.3 涉及到焊缝质量等级的螺柱焊接的焊缝缺陷评价等级螺柱焊接的接头允许用于焊缝质量等级 CP C3 与 CP D。其中要满足参照EN ISO 14555 标准的要求。5.2.4 涉及到焊缝质量等级的电接触点焊、缝焊和凸焊质量要求在表格 F.2 中定义了电接触点焊、缝焊和凸焊的质量要求。表格 F.3 适用于表面质量。电接触点焊、缝焊和凸焊不允许用于焊缝质量等级 CP A 与 CP B。5.2.5 其它焊接工艺用质量要求的规定客户与制造商之间允许协商其它焊接工艺用质量要求。在需要的情况下,也可以与国家安全机关进行协商。6、母材与焊丝

29、的选择6.1 母材的选择母材必须符合参照 CEN ISO/TR 15608 标准的材料等级要求,并且必须具有已证明的焊接适应性。如果母材与相应的 EN 标准一致,并且在母材上标识了焊接适应的标识,那么参照 ISO/TR 581 标准的焊接适应性可以视为是已证明的。对于不具备已证明焊接适应性的母材来说,制造商必须通过一份焊接工艺评定报告(WPQR)向客户或者是应用者证明,通过使用母材所达到的焊接接头的特性与由研发部门或者是设计办公室规定的要求一致(参见 EN 15085-4:2007 标准的章节 5.4) 。对焊接接头的安全需求为“高”或“中”的轨道机车车辆部件中,只允许使用已知或者协商了动态负

30、荷下所承受应力的母材。6.2 焊丝的选择如果对所选择的焊丝存在怀疑,那么制造商必须通过一份焊接工艺评定报告(WPQR)向客户或者是应用者证明,在使用所选择焊丝的情况下所达到的焊接接头的特性与由研发部门或者是设计办公室规定的要求一致(参见 EN 15085-4:2007 标准的章节 5.3.1) 。7、焊缝的结构 /形状7.1 概述应该避免带有尖角以及明显横截面变化的焊缝。应该尽可能地避免影响力线流。如果可能的话,被焊接部件的重心轴线最好是汇集到一点上。在应力较高的区域应该避免焊缝。如果不能做到,那么必须规划较高的检验要求。为了作出决定,在研发设计阶段,可能需要通过工作试件证明所计算的焊缝厚度。

31、涉及到母材与焊丝的焊接适应性的时候,必须注意制造商的要求与所建议的信息。在厚度方向上承受一定负荷的钢制部件中,参照 EN 1011-2 标准规定合适的设计措施,并且选择具有所需断面收缩率的材料。在设计时,必须考虑垫板(保留在部件上的焊接垫板) 。铝结构中的焊接垫板还需要有特别的槽。在铝结构或者钢结构中的 T 型接头上,需要使用带有焊接坡口的焊接垫板,例如:单侧可接近的 HV 焊缝。应该通过相应的焊接技术设计保证防腐蚀性能,例如:通过完全焊透的方式。没有完全焊透的焊缝或者是断续焊缝也应该达到充分的防腐蚀性能。在图纸中必须标注出对部件进行标记的钢印位置。为了限制变形,焊缝应该分布在部件的中线上或者

32、是对称分布在该中线两侧。在设计部件时,必须保证利于焊接以及检查时的可接近性。应该避免焊缝的堆积。必要时,可以使用锻压件或者是铸造件。应该避免通过横向焊缝焊接承受拉力的翼缘板上的次要部件。在计算时,必须考虑冷作硬化的钢材与铝材以及铝合金的热影响区域的硬度降低。要避免焊接接头与螺栓接头或者是铆接接头的混合连接形式。在附件 F 中规定了电接触点焊的要求。7.2 冷成形区域的焊接在冷成形区域(包括相邻的 5t 平面)中,在材料分类参照 CEN ISO/TR 15608 标准为 1.1,1.2 与 1.4 的材料中,只允许焊接认证等级为 CL 3 的结构。只有当:在弯折后并且在焊接前要进行热处理(正火)

33、 ,或者是注意了表格 9 所列的条件(弯曲半径与板材厚度的关系) ,才允许焊接认证等级为 CL 1 与 CL 2 的结构.表格 9冷成形区域的焊接(适用于钢材)最小 r/t 最大 t10 503 242 121.5 81 4aa 根据 EN 10025-2 标准,对于材料 S235J2,允许达到 6mm。7.3 生产规定7.3.1 箱形梁只有当腹板强度的计算表面,焊缝底部的应力水平低于所允许的值时,才允许腹板与承受拉力的箱形梁中的一条单侧焊接的角焊缝连接。插图 1 说明了拉板中带有较高应力的箱形梁示例。说明:1、箱形梁2、压板3、拉板插图 1拉板中带有较高应力的箱形梁示例7.3.2 具有不同板

34、厚的部件上的对接焊缝在具有不同板厚的部件中,不同区域之间的过渡区域要以不超过插图 2 中所规定的值的坡度逐渐实现。如果焊缝不够达到覆盖过渡区域的厚度,那么要对具有较大厚度的部件进行相应地坡口加工。单位:毫米1:1 适用于 CP C3 与 CP D备注:1:4 适用于 CP A,CP B, CP C1 与 CP C2 的焊接接头。在图纸中要说明坡口预加工。坡度1:1 表示45 的角度,坡度1 :4 表示14的角度。说明1、坡度坡口位置的补充精确度。焊缝的外部形状必须与坡度相符。插图 2具有不同板厚的部件上的对接焊缝7.3.3 塞焊缝与长孔焊缝的可焊接性与可接近性只有当焊缝处于剪应力的情况下,塞焊

35、缝与长孔焊缝只允许用于焊缝质量等级 CP C2,CP C3 或者是 CP D。圆柱形或者是矩形孔的尺寸必须允许电极或者是焊枪可以以 45 度的角度进入。当孔的直径大于或等于部件的四倍板厚时,以及当矩形孔的总长度大于或等于孔的三倍直径时,在较薄的板子中要满足这些要求。对于圆孔或者防控中的角焊缝必须考虑以下条件:孔直径 d 必须大于( 3 至 4)t 2,或长孔宽度 c 必须大于 3t2。插图 3塞焊缝与长孔焊缝的可焊接性与可接近性单位:毫米圆孔中的角焊缝 方孔中的长焊缝说明:d 最低 12c 最低 12v d3 d e 4 dl 2 c插图 4塞焊缝与长孔焊缝用尺寸7.3.4 两条焊缝之间的距离

36、在设计焊缝时,要避免热影响区域重叠。只有当在设计时,考虑了热影响区域或者是淬硬区域的影响(例如:内应力、强度下降,硬度下降)时,才允许重叠热影响区域。为了降低角变形与应力上升,必须根据要连接部件的厚度与部件的夹具确定两条焊缝的最小距离。对于厚度小于 20mm 的板材,特别是对于铝材以及高强度钢材,要遵循熔化区域之间至少间隔 50mm 的建议值,参照插图 5。单位:毫米插图 5熔化区域的最小距离7.3.5 垂直安装在纵向焊缝上的加强筋在对接焊缝与角焊缝的焊缝交叉处,要避免开口。在交叉区域的焊缝超高要打磨掉,以使焊缝连续交叉。插图 6垂直安装在纵向焊缝上的加强筋7.3.6 自由切削应该避免自由切削

37、。如果必须自由且学,那么开口必须足够大,以便被密封焊接封闭,而同时不会在要连接的焊缝的热影响区域造成应力上升。说明:r 参照 EN 1708-2 标准,但最低为 30mmd 20 mm插图 7自由切削7.3.7 支座与加强板的末端插图 8 与插图 9 展示的是支座与加强板末端的结构示例。为了进行端部周边焊,应该如插图 8 所示的结构设计支座与加强板的末端。单位:毫米说明:r 参照 EN 1708-2 标准,但最低为 30mm插图 8支座与加强板末端的结构在高负荷组件中,支座必须循环焊接。7.3.8 支座形状处于动态负荷下的部件最常见的缺陷与引起交叉应力曲线以及导致应力集中的部件形状有关。插图

38、9支座形状7.3.9 端部周边焊如果超过一个长度为 l(至少必须为板厚的 2t)的焊缝无中断,要对板子末端进行端部周边焊:a) 主要为了避免板子端部的腐蚀,与焊接质量等级无关;b) 在高负荷位置;c) 在焊缝质量等级为 CP C3 或者 CP D 的焊缝中,不需要强制进行端部周边焊。l 2 t,其中 l 最小 = 10 mm说明:t 板厚l 连续焊缝的长度必须尽可能连续完成端部周边焊插图 10端部周边焊7.3.10 角焊缝对于角焊缝的结构来说,应该遵循以下要求:角焊缝应该是等腰形的。如果存在设计方面的原因或者是需要更好的力线。那么必须在图纸中另外标出相对于角焊缝 a 的角焊缝焊角长度 z。角焊

39、缝厚度 a 不应该规定的比计算所需要的厚度更厚,但是,关于角焊缝厚度也必须注意工艺以及焊接技术的因素。边缘距离 v 应该为:v 1.5a + t 。插图 11角焊缝用边缘距离对于厚度小于 20mm 的板材,特别是对于铝材以及高强度的钢材来说,建议熔化区域的的距离至少为 50mm,参见插图 12。t2 t1lmin = 3 t2(对于5 mm t2 20 mm的情况,最低为50mm)10ta最 大标识了 a 的区域必须等于或小于所计算的 a 最大 。插图 12搭接焊缝用最小搭接尺寸7.3.11 对接焊缝对于焊缝质量等级为 CP A 与 CP B 的焊缝来说,在焊缝的起点和末端要使用引弧板与收弧板

40、,参见插图 13 的示例。对于其它对接焊缝来说,允许把引弧板与收弧板用作垫板,以便阻止在焊缝的起点与末端上出现未焊透的情况(参见 EN 15085-4:2007 标准的章节 5.2.1) 。在图纸中要对其进行说明。在安排引弧板与收弧板时,要尽可能地在焊缝接头之外开始焊接或结束焊接。如果在设计中集成了这些板子或者是在要焊接的部件上使用了较小的板子,那么也应该相应地处理这些板子。这些板子的坡口预加工必须与焊缝坡口的预加工相同的方式完成。为了焊接这些板子,必须通过机械工具或者是磁铁对其进行固定。在完成焊接后,必须通过机械切割或者是气割或者是等离子切割的方式切割掉引弧板与收弧板。在切割掉这些板子后,要

41、进行纵向打磨。不允许打掉引弧板与收弧板。插图 13对接焊缝用引弧板与收弧板示例7.3.12 带有由卡死引起的内应力的焊缝冷裂与热裂经常是部件出现缺陷的原因。设计者应该知道,带有由卡死引起的内应力的焊缝会减轻两种裂纹形式的增长(内应力) 。带有由卡死引起的较高内应力的焊接接头可能会导致冷裂与热裂。应该避免更多的状态,因为内应力会导致出现一些误差:在把圆棒或者是厚壁管完全含接到厚板上时,焊缝不会自由收缩(参见插图 14a) ) ;在焊接较薄的部件到较厚的板子上时,较厚的板子保持形状不变(参见插图 14b) ) ;在焊接厚壁管中的筋板时,较厚的管子保持形状不变(参见插图 14c) );在焊接最后集成

42、到两个固定部件之间的部件时,固定的部件保持它们的形状不变。插图 14带有由卡死引起的内应力的焊缝为了限制裂纹风险,角焊缝必须具有根据要焊接的板子的厚度得出的最小焊缝横截面。7.3.13 混合连接形式应该避免这种部件连接形式,因为同时只能承受一种连接形式。焊接与螺栓连接的部件混合连接不适用于传递所有的力或者是降低收缩应力。在这种情况下,仅仅只有焊缝单独受力。因此,在动态负荷下,焊缝是混合连接形式上出现疲劳裂纹的原因。所以只对焊缝进行计算。插图 15混合连接形式只有具有已证明的焊接适应性的螺母才允许被焊接,以防止旋转。7.3.14 腐蚀问题预防措施如果必要的话,制造商必须通过端部周边焊和/或反面含层或使用密封剂的形式保证焊缝背面的密封性,以便防止腐蚀。插图 16腐蚀位置7.3.15 焊缝过渡区域焊缝形状的矫正在焊接后在焊缝上还需进行的工作主要是为了提高焊接接头的抗疲劳性能。这种改进包括延长使用寿命(适用于已经规定了应力水平的情况)或者是

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