AWS-D1.1学习材料

AWSD1.12008简介AWS------美国焊接学会摘要本规范包含对常用碳素钢和低合金结构钢的任何类型结构的焊接要求。第1章至第8章构成了钢结构焊接规范条例的主体。规范中载有标准性附录8则和信息性附录12则。文件还包括对规范条文的说明。目录1.总则2.焊接连接设计3.WPS的免除评定4.评定5.制作6.检验7.螺柱焊8.现有结构的补强与修理1总则1.1适用范围本规范包括制作和安装焊接钢结构的要求。当合同文件规定使用本规范时，除了工程师（见1.4.1）或合同文件特别修改的或允许免除的条款外，本规范的所有条款均必须遵守。1.2限定适用于厚度≥1/8in[3㎜]、最小规定屈服强度≤100ksi[690MPa]的碳钢或低合金钢焊接结构；可能适用于控制既定目的范围外的结构制作。工程师可以结合合同文件以评判其规范的适用性，并可针对规范范围外的应用的特殊要求，作某些必要的更改。1.3定义工程师------“工程师”必须是在本规范范围内的所有事务上代理和代表用户的经正式指派的个人。承包商------“承包商”必须是任何公司，或代表一个公司的个人，其对遵守本规范的规定进行制作、安装、制造、或焊接负责。检验员------承包商检验员监理检验员检验员（泛指）OEM------最初的设备制造商用户------规范术语------shall、should、may1.4责任工程师的责任承包商的责任检验员的责任(承包商检验和监理检验)1.5认可凡规范中提到需经认可必须理解为由具有管辖权的权威机构或工程师认可。1.6焊接符号必须为最新版本的AWSA2.4《焊接、钎焊、和无损检测用符号》标准中所示的符号。1.7安全防护ANSIZ49.1焊接，气割及相关作业安全关于设备和材料的制造商的安全文件其他适当的相关文件1.8标准计量单位美国惯用单位制和国际单位制(SI)D1.1:2006与D1.1M:20062焊接的连接设计本章分为以下4部分：A—焊接连接设计的通用要求（非管材和管材部件）。B—非管材连接设计的特定要求（静荷载或周期荷载）这部分要求必须另加A部分要求使用。C—非管材连接设计的特定要求（周期荷载）当适用时，这部分要求必须另加A部分和B部分要求使用。D—管材结构设计的特定要求（静荷或周期荷载）当适用时，这部分要求必须另加A部分要求使用。A部分坡口焊缝：PJP------接头部分熔透CJP------接头完全熔透断续角焊缝最小长度：1-1/2in.[38㎜]搭接接头中最大的焊缝尺寸：1.母材小于1/4in.[6㎜]时为母材厚度2.母材等于或大于1/4in.[6㎜]时为母材厚度减去1/16in.[2㎜]。见图2.1Ｂ部分概述：B部分的特别要求连同A部分的要求应用于所有承受静载荷的非管材构件的连接。除C部分作了修订，A部分和B部分的要求也必须应用于周期荷载。坡口焊缝厚度和宽度的过渡：对于静荷载结构，角焊缝表面的轮廓（厚度和宽度的过渡）整理不必要，当工程师要求角焊缝作表面轮廓整理时，他们应该在合同文件中规定（见图2.3）。搭接接头的最小搭接量：受压的最小搭接量必须为较薄件厚度的5倍，且不小于1in.[25㎜]。填充板：薄板填充－－厚度小于1/4in.的填充板严禁用来传递应力。见图2.9厚板填充－－见图2.10断续焊缝的最大间隔：除特定情况外，板材组焊件的断续焊缝最大纵向间隔严禁超过薄板厚度的24倍，也不得超过12in.[300㎜]；轧制型材的断续角焊缝间的最大纵向间隔严禁超过24in.特定情况：受压部件和不涂漆耐候钢C部分适用性：该部分仅适用于在弹性范围内承受那些频率和大小都足以引发裂纹和渐进性失效（疲劳）的周期荷载的非管材构件和连接。其条款规定了一种用在非管材的焊接结构元件上评估应力重复波动的影响的方法，它必须用来最大程度地降低疲劳失效的可能性。对接接头厚度的过渡不大于1:2.5的斜坡，见图2.3对接接头宽度的过渡见图2.12周期荷载禁止的接头和焊缝一面施焊的坡口焊缝平焊位置坡口焊缝(禁止用单边削斜坡口和J形坡口，可适用V形或U形)小于3/16in.[5㎜]的角焊缝原位置保留衬垫的T形和角接CJP焊缝D部分概述------该部分的特定要求仅适用于管材连接，并必须与A部分的适用要求一并应用。不同管材壁厚的对接接头过渡斜切厚度；焊缝作成斜面或两种方法兼用。见图2.213WPS的免除评定WPS-----焊接工艺规程(Weldingprocedurespecification)3.1适用范围焊接工艺规程（WPS）的免除评定必须定义为免除本规范第4章所要求的WPS的评定试验。所有免除评定的WPS必须书面成文。必须符合第3章所有适用条款的要求，WPS才能免除评定。不符合本章要求的WPS，可按第4章通过试验进行评定。按免除评定的WPS操作的焊工、自动焊工和定位焊工必须按第4章C进行资格评定。3.2焊接方法3.2.1免除评定的焊接方法药皮焊条电弧焊(SMAW)，埋弧焊(SAW)，气体保护熔化极电弧焊(GMAW)(短路过渡GMAW—S除外)，和药芯焊丝电弧焊(FCAW)的WPS，只要符合第3章所有条款的要求，必须视为免除评定，无需进行该焊接方法的WPS评定试验而认可使用。3.2.2规范认可的焊接方法电渣焊（ESW）、电气立焊（EGW）、气体保护钨极氩弧焊（GTAW）和气体保护熔化极电弧焊（短路过渡）（GMAW-S）方法可以应用，但WPS要符合第4章的要求评定合格。3.2.3其他焊接方法3.2.1和3.2.2未包括的其他焊接方法，如果按第4章规定采取适用的试验进行WPS的评定合格，则可以应用。3.2.4FCAW和GMAW电源采用恒压(CV)电源3.3母材/填充金属组合只有列入表3.1的母材和填充金属可以用于免除评定的WPS。（表3.1所列母材和填充金属的评定以及未列入该表的母材和填充金属的评定见4.1.1）下列母材和填充金属的强度关系必须与表3.1结合使用，以决定究竟是等强度匹配填充金属还是低强度匹配填充金属。3.4最低预热温度和道间温度要求预热温度和道间温度必须要足够防止裂纹。对于列入本规范的钢材，必须利用表3.2以确定最低预热温度和道间温度。3.5WPS参数的限制安培（送丝速度）、电压、焊接速度、保护气体流量的变化超过书面WPS的规定，必须视为实质性的改变，必须编制新的或修订免除评定的WPS。3.6免除评定的WPS必须符合表3.7的所有要求向上立焊要求焊道宽度、深度限制(图3.1)保护气体3.8对平行焊丝或多丝埋弧焊的通用要求3.9角焊缝要求最小角焊缝尺寸见表5.83.10PJP和CJP坡口焊缝的通用要求3.11焊后热处理4评定4.1范围焊接工艺规程（WPS）和焊接人员资格的评定试验要求如下：A通用要求这一部分包括WPS和焊接人员资格这两部分的通用要求。B焊接工艺规格（WPS）这一部分包括焊接工艺规程（WPS）的评定，而不按第三章中对WPS进行的免除评定分类。C资格评定这一部分包括按规范要求进行的资格评定试验，以确定焊工、焊机操作工或定位焊工加工完好焊缝的能力。DCVN试验要求这部分包括了CVN测试的一般要求和程序，当在合同文件中有规定时照办。4.2概述本章阐述了焊接工艺规程（WPS）和焊接人员（定义为焊工、焊机操作工和定位焊工）资格的评定试验要求。焊接人员的资格评定按本规范要求雇用的焊工、焊机操作工和定位焊工，并且使用弧保护焊接SMAW、SAW、GMAW、GTAW、FCAW、ESW或EGW方法，必须为已按本章C部分所述用适当试验通过了资格评定的人员。根据AWSB2.1焊接工艺和人员资格评定标准进行标准试验而评定合格的焊工和焊机操作工在本规范范围内可予承认。有效期焊工和焊机操作工------按本规范规定所作的焊工和焊机操作工的评定必须被视为无限期有效，但有下述情况之一则失效：（1）该焊工或焊机操作工停止其已获资格评定焊接方法的操作达6个月以上。（2）因一些特定理由而对该焊工或焊机操作工的能力产生疑问。定位焊工------定位焊工如果通过C部分所述的考核或通过了对焊工评定所要求的考核，则必须认为其在已评定考核的位置和方法上能够无限期合格地进行定位焊操作，除非因一些特定理由对该定位焊工的能力产生怀疑焊缝位置平焊缝（F），横焊缝（H），立焊缝（V）和仰焊缝（OH）。4.3焊接工艺规程（WPS）由WPS评定覆盖的产品焊接位置必须符合表4.1的要求。评定WPS的试验方法和合格判据焊缝的目检、NDT、力学试验、宏观腐蚀试验重新试验4.4资格评定本规范所要求的资格评定试验系专门制订的试验，用以评定焊工、焊机操作工或定位焊工加工完好焊缝的能力。本评定试验并不打算用作实际结构的焊接或定位焊的指南。实际结构必须按WPS执行。评定覆盖的产品焊接位置评定覆盖的产品厚度和直径通过WPS评定进行焊工和焊机操作工的评定焊工和焊机操作工重新评定试验要求5制作5.1范围由本规范认可的任何方法生产的焊接组件和结构的制作和安装，必须遵守本章所有适用条款（见3.2和4.15）。5.2母材规定的母材引弧板，引出板，衬垫板和嵌条的母材5.3焊接材料的要求5.3.1通则焊条（丝）或焊丝—焊剂组合的证明书焊条类别的适配性保护气体------AWSA5.32焊接保护气体技术条件贮存状态5.3.2SMAW焊条要求符合AWSA5.1/A5.1MSMAW用碳钢焊条技术条件或AWSA5.5/A5.5MSMAW用低合金钢焊条技术条件。低氢焊条贮存条件在打开密封容器后，必须立即将焊条存放于烘箱中在至少250℉[120℃]保温下贮存。焊条必须进行再烘焙的次数严禁多于一次。已潮湿的焊条严禁使用。认可的暴露大气时间焊条暴露于大气中的时间小于表5.1A栏中允许值的焊条可放回保温烘箱中，在不低于250℉[120℃]温度下贮存，在该温度至少保温4小时后可重新发放使用。烘焙焊条(1)所有符合AWSA5.1的低氢药皮焊条必须在500℉[260℃]～800℉[430℃]烘焙至少2小时。(2)所有符合AWSA5.5的低氢药皮焊条必须在700℉[370℃]～800℉[430℃]烘焙至少2小时。用于ASTMA514或A517钢的焊条限制当用于焊接ASTMA514或A517钢时，E7018M和E70XXH4R以外，任何级别低于E100XX-X的焊条，不管是否包装于密封容器中，使用前都必须在700℉[370℃]～800℉[430℃]烘焙至少1小时。5.3.3SAW焊丝焊剂焊丝-焊剂组合要求焊剂状态焊剂的回收5.3.4GMAW/FCAW焊条(丝)焊缝金属屈服强度不大于60ksi[415MPa]必须符合最新版的标准AWSA5.18/A5.18MGMAW用碳钢焊条技术条件或AWSA5.20/A5.20MFCAW用碳钢焊条（丝）技术条件。焊缝金属屈服强度大于60ksi[415MPa]必须符合最新版的AWSA5.28/A5.28MGMAW用低合金钢焊条技术条件，或AWSA5.29/A5.29MFCAW用低合金钢焊条（丝）技术条件，5.4WPS参数焊接参数必须与书面WPS的要求相符。5.5预热和道间温度母材必须预热至不低于WPS中所列的最低温度。对于组合母材，必须将最低预热温度中的最高值作为最低预热温度。预热范围是在焊接点周围所有方向上不得小于焊件的最大厚度值，但不得小于3in.[75mm]。除WPS指明另有要求外，最低道间温度必须与预热温度相等。预热温度和道间温度必须在每一焊道即将引弧施焊前加以核对。5.6焊接和切割设备5.7焊接环境最大风速---气体保护焊严禁在鼓风或有风情况下操作。焊接处附近最大风速不能超过每小时5英里[每小时8千米]。最低周围温度---严禁在下述情况下焊接：(1)周围温度低于0℉[-20℃](2)焊件表面潮湿或暴露于雨、雪中，或(3)高的风速，或(4)焊接人员暴露于险恶条件下。5.8最小角焊缝尺寸除用以加强坡口焊缝的角焊缝外，最小角焊缝尺寸必须如表5.8中所示。5.9母材的准备母材上待熔敷焊缝金属的表面必须光洁、匀整，且无毛刺、撕开、