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文档简介

1、英国标准规范 BS 5135:1984碳钢和碳锰钢电弧焊接方法内容提要1. 范围;2. 定义;3. 需达成协议和编制成文件的资料与要求;4. 母材;5. 焊接材料;6. 设备;7. 对接焊缝细则;8. 角焊缝细则;9. 槽口焊缝;10. 接头表面的加工;11. 熔合面;12. 焊接前的装配;13. 对接接头的找正;14. 用角焊缝连接的零件的装配;15. 点固焊缝;16. 临时附件;17. 天气影响的防止;18. 工件上的偏弧;19. 焊道间的清理;20. 焊接工艺细则;21. 避免产生开裂的焊接工艺;22. 焊接工艺的鉴定和试验;23. 焊工的鉴定和考核;24. 识别标志;25. 锤击;26

2、. 检查和试验;27. 焊缝质量;28. 有缺陷焊缝的修正;29. 热处理;附录A. 关于设计的指导;附录B. 关于对接焊缝(用于非空心结构截面)的指导;附录C. 关于空心结构截面典型细部的指导;附录D. 关于热影响区和焊缝金属断裂韧性的指导;附录E. 关于避免产生氢开裂的指导;附录F. 关于凝固开裂的指导;附录G. 关于层状撕裂的指导;附录H. 关于验收标准的指导。1. 范围本英国标准规定了对最大碳当量为0.54(见第4条)的碳钢和碳锰钢所有各种产品形状(包括圆形和矩形空心截面)的手工、半自动、自动和机械化电弧焊接工艺的要求。除明文规定的要求外,还需将第3条所列的各个项目编制成文件。为符合本

3、标准,须同时满足明文规定的要求和编制成文件的各项规定。附录的目的是通过对各类问题给以指导来帮助本标准的使用者,但是否依照这些附录中所陈述的观点并不构成遵守本标准的组成部分。本标准未包括混凝土钢筋的所有焊接要求,这种钢可能受本标准未涉及的其他因素的影响。本标准未包括对铸件与铸件的焊接要求,这些要求规定在BS4570中。注:与本标准有关的出版物的标题,列于封三。2. 定义就本英国标准来说,应采用BS499:第1部分中给出的定义。3. 需达成协议和编制成文件的资料与要求3.1 需由买主提供的资料下列需由买主提供的资料,应编制成完整的文件。在提出遵守本标准的要求和经过验证之前,应满足整个标准中所列的明

4、文要求和编制成文件的各项规定:a 与任何补充要求一起采用的适用标准。b 对母材和所需焊缝金属的技术要求以及焊接接头的性能。c 位置、尺寸和详图,即所有焊缝的接头形状、熔合面之间的角度、零件之间的间隙等。注:当标准焊缝形状用符号表示时,其符号应与BS499:第2部分一致。d 焊缝是在车间完成还是在其他地方完成。e 是否需要编写书面的焊接工艺(见第20条)。f 是否需要进行焊接工艺评定试验(见第22条)。g 是否需要采用识别标记,以便查出焊缝的施焊焊工。如果需要,则指出所采用的方法(见第24条)。h 焊缝外形的表面打磨。I 质量控制安排。j 是否需要进行焊后热处理(见第29条)。注:本条中所提到的

5、各项要求,可能对制件的性能有重大影响,买主应确使这些要求同具体的接头和制件的预期使用寿命适当联系起来。3.2 需达成协议的要求 下列规定在有关各条中的、需由合同双方达成协议的各项要求应全部编成文件。在提出遵守本标准的要求和经过验证之前,应满足整个标准中所列的明文要求和编制成文件的下列各项规定:a 不进行修磨且适用标准中未作规定时的焊缝容许外形(见7.3.2)。b 对接焊缝仅从一侧施焊时,不同衬垫而获得全焊透的特殊方法的采用(见7.6.2)。c 衬垫不是结构一部分时的衬垫材料(见7.5.2)。d 不同于10.1中所规定的材料坡口加工和切割方法(见10.2)。e 焊缝的锤击(见第25条)。f 在无

6、有关的适用标准时,检查和试验的方法和范围(见26.2)。g 在无有关的适用标准时,焊接接头的验收要求(见27.2)。h 需要进行焊后热处理而无适用标准时,应采用的热处理细则(见29.2)。4. 母材母材应为碳钢和锰钢。其用炉前分析确定的化学成份(),当用下列公式计算时,应保证最大碳当量为0.54: 碳当量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cn)/15注1:此碳当量公式不适用于含碳量低的碳锰钢或含硼钢,因此应遵照附录E.3中所提供的指导。注2:由于制造经验的限制,对于碳当量高于0.54的碳锰钢的要求未做出规定。关于这些钢材的焊接工艺应同炼钢厂、焊接材料供应单位或其他有关权威性机构商

7、议。5. 焊接材料5.1 氢含量 采用低氢型焊接材料时,承包单位应能证明其是按照焊接材料制造厂推荐的方法使用这些焊接材料的,且这些焊接材料按照适当的温度和时间经过干燥或烘干。5.2 手工金属电弧焊 焊条的选择应考虑到其具体的用途,即接头设计、焊接位置和满足使用条件所需的性能(见3.1 b)。凡所选用的焊条有适用的英国标准时,应按照该标准并标注该标准号(例如BS639)。5.3 半自动、自动和机械化金属电弧焊用涂药焊条 半自动、自动和机械化金属电弧焊用涂药焊条的选择应考虑到其具体的用途,其机械性能不应低于BS530规定的焊条所产生的焊缝金属的最低值,同时还要考虑到具体用途,即接头设计、焊接位置和

8、满足使用条件所需的性能(见3.1 b)。包括使用长节涂药焊条的重力式自动接触焊和使用一根连续涂药焊条的明弧焊。 5.4 埋弧焊埋弧焊焊丝与焊剂的组合应符合BS4165相应章节的规定。焊丝与熔剂组合的选择应考虑到其具体的用途,即接头设计、焊接位置和满足使用条件所需的性能(见3.1 b)。 5.5 气体保护焊5.5.1 填充焊条和焊丝气体保护焊采用实心金属填充焊条或焊丝时,应符合BS2901第1部分的规定;选择时应考虑到其具体用途,即接头设计、焊接位置和满足使用条件所需的性能(见3.1 b)。在有适当的气体或气体混合物的情况下采用管状焊丝时,其选择应考虑到具体用途,即接头设计、焊接位置和满足使用条

9、件所需的性能(见3.1 b)。5.5.2 保护气体当采用气体或气体混合物时,应具有下列相应的质量:a 氩气应符合BS4365;b 二氧化碳应符合BS4105中规定的第1类;c 气体混合物应为经验或工艺鉴定试验证明是适用的。 5.6 无保护半自动电弧焊无保护半自动电弧焊用的焊条通常为药芯型;选择时应考虑到其具体用途,即接头设计、焊接位置和满足使用条件所需的性能(见3.1 b)。5.7 存放和处理5.7.1 总则所有焊接材料均应妥善地并按制造厂的建议进行存放和处理,不得使用有损坏或变质迹象的焊条、填充焊丝、焊条和焊剂。注:损坏或变质包括涂药焊条的药皮开裂或剥落,焊丝的生锈或脏污和铜皮己剥落或损坏。

10、5.7.2 涂药焊条涂药焊条应按照其制造厂的建议存放在原来的容器内,置于干燥、最好是有加热的地方,以防气候影响。当焊条制造厂建议存放时或使用之前需进行特殊保护或其他处理时,则应按照制造厂所详列的条件进行处理。为保证用低氢型焊条熔敷的焊缝金属符合第21条规定的相应氢含量级别的极限范围,应遵守焊条制造厂指示的干燥或烘干条件。焊条在干燥或烘干前,应从原装容器中取出。出炉后,焊条应防止暴露在易吸收水分的环境中。注1:若要求含氢量最低,则需将焊条置于焊条袋内或密封容器内后发给焊工。退回仓库的电焊条,在再次发放前,应按焊条制造厂的建议进行处理。注2:若已暴露在恶劣的贮存条件下,或怀疑己经受潮,使用前则应征

11、求焊条制造厂的意见。5.7.3 半自动、自动和机械化焊接焊丝或空心焊条应妥善包装,以免损坏,包括在运输过程中的损坏。存放时,焊丝或焊条应保持其原来的捆束或包装,置于干燥的库房中。注:铜皮焊丝的性能取决于铜皮的连续性和均匀性。这些肉眼检查往往是不易发现的,但对用途要求严格的场合可能是重要的。这类考虑应由承包单位和供应单位之间商定。焊剂的包装应能防止吸湿和损坏,包括运输过程中的吸湿和损坏。对于具有保证含水量或熔敷后含氢量低的焊剂,应包装在防潮容器中。存放时焊剂应放在原来的容器内,置于干燥的库房中。若焊剂的成分要求在存放时进行特殊保护或使用前作特殊处理,则特殊保护或处理的细则,应由制造厂提供,由承包

12、单位完成。6. 设备6.1 装置 焊接装置、仪表、电缆和附件应符合BS638各相应部分的要求。承包单位应负责保证焊接装置和辅助设备的能力足以实现所采用的焊接工艺并使所有焊接装置和辅助设备保持良好的工作状态。注:承包单位应注意由“保健与安全执行委员会”发布、HM文印局出版的“工厂保健与安全”小册子第38集“电弧焊接”中有关安全措施的建议。6.2 接地与焊接装置有关的所有电气装置均应妥善地接地,由工件引出的焊接回路,应具有足够的横截面积,并正确地进行连接和接地。6.3 仪表应备有测量电流的手段,它可以作为焊接装置的一部分,也可以提供携带式安培计。对于半自动、自动和机械化焊接,应提供测量电弧电压、电

13、流或送丝速度的手段。干燥炉应配备测定炉温的手段。7. 对接焊缝细则 7.1 总则所有对接焊缝的细则如接头形式、熔合面之间的角度、零件之间的间隙,均应按能采用适宜的焊接工艺进行安排,而焊缝细则与焊接工艺的配合则应使获得的焊接接头能符合设计的要求。注1:有关对接焊缝的设计指导见A.1附录B和表16。注2:未焊透的对接焊缝,应有意识地使其焊缝厚度小于母材厚度。这种焊缝在许多场合是可以接受的,但对其采用有限制,详见A.1 7.2 焊缝厚度钢板对接接头端部的焊接应保证整个焊缝厚度。注:这可以通过采用延伸板或买主同意的其他方法来实现。 7.3 焊缝外形 7.3.1 在焊接状态下,焊缝表面应高出母材表面。要

14、求与母材表面齐平时,多余的焊缝金属应打磨掉。不进行打磨时,如有适用标准,焊缝形状应按照适用标准的规定。 7.3.2 不进行打磨,且无适用标准时,焊缝的外形由合同双方商定。 7.4 全焊透全焊透单“V”、“U”、“J”形坡口或不开坡口对接焊缝,应按a或b所述进行施焊:a 在接头背面采用封底焊;b 对于仅从一侧完成这些及其他对接焊缝的场合,可采用下列方法之一: 借助于临时性的或永久性的衬垫材料; 通过合同双方协商,采用一种双方同意的,不同任何衬垫材料即可获得全焊透的特殊焊接方法。注:在疲劳工况下,不宜采用永久性的衬垫材料。 7.5 衬垫材料7.5.1 适宜时,衬垫材料应由结构的另一种钢制零件组成。

15、7.5.2 采用结构的零件作衬垫材料不适宜时,则所用材料应由合同双方商定。用铜作衬垫材料时应谨慎,因为铜有渗入焊缝金属的危险。7.5.3 使用临时性或永久性衬垫材料时,接头的布置应确保所连接的零件容易达到完全熔合。 7.6 挑焊根(背面清根) 在所有全焊透对接焊缝中,对于需由两侧施焊的对接焊缝,某些焊接工艺允许不挑焊根,但对于不能达到完全焊透者,头道施焊应在用适当的方法挑焊根(挑到无缺陷的金属)后,再开始在挑焊根侧施焊(见BS5135英文版图1)。8. 角焊缝细则角焊缝熔敷后不得小于规定的尺寸(见3.1C)。此尺寸应明确地规定为相应的焊缝厚度和宽度或焊缝高度,同时考虑采用深熔焊法或局部坡口加工

16、(见第14条,指导见附录)。对于凹面角焊缝,其实际焊缝厚度不得小于规定焊脚高度的0.7倍(见3.1C)。对于凸面角焊缝,其实际焊缝厚度不得大于规定焊脚高度的0.9倍。凡是在板材或型钢边缘处的角焊缝,其规定的焊脚高度(见3.1C)。不能使母材伸出焊缝之外时,不允许熔掉外部棱角,以免减小焊缝厚度(见BS5135英文版图2)。注:有关角焊缝设计的指导见A.2。9. 槽口焊缝由于有开裂的危险,除适用标准有要求外,槽口不得用焊缝金属填焊。需要用焊缝金属填焊的槽口,只有在角焊缝检验合格后方可填焊。10. 接头表面的加工10.1 材料若需加工或切割,则应采用剪、铲、磨、机加工、板切割、热刨边和按10.2商定

17、的其他方法来完成。采用剪切时,应考虑冷作硬化的影响,并应采取措施以保证剪切边缘不致开裂。切割边缘不是熔合面时,由剪切、热切割或热刨边所产生的脆化效应,不得影响制件的性能。注:局部硬化可通过适当的热处理予以减少或用机械方法消除。由切割边缘除去12mm,通常可消除硬化层。采用热切割时,局部硬化可通过降低标准切割速度或通过切割前的预热予以减少。关于实现减少硬化的措施可同钢材供应单位磋商。10.2 非剪切、机加工、热切割或热刨边(参见10.1)的材料加工或切割方法,只有在合同双方一致同意的情况下才能采用。11. 熔合面11.1 熔合面、坡口角度、根部半径和钝边的加工,应能达到相应适用标准所要求的精度范

18、围。注:无相应的适用标准时,建议手工焊的间隙和钝边允差范围:对于板厚度12mm的材料,应为规定尺寸(见3.1C)1 mm;对于厚度12mm的材料,应为规定尺寸2mm。有关“V”形坡口熔合面之间的坡口角度允差,建议为5,而对于“U”型和“K”形坡口则为+10,-0。对于自动化或机械化焊接工艺,根据焊接工艺的特性,需采用更小的允差范围。11.2 熔合面及相邻表面应无裂纹、缺口或其它缺陷,否则会影响焊缝的熔敷或引起缺陷。熔合面的任何修理,故应按照本标准的要求进行。11.3 熔合面及其周围表面,应无厚的锈皮和水分、油、油漆或任何其他物质,否则可能影响焊缝的质量或妨碍焊接的进行。注:采用低氢焊接法时,这

19、一点尤为重要。为了不使这些物质影响焊接,专门研制了某些具有专利权的保护涂料的配方。本条的要求并不排除采用此类涂料。若买主有所要求时,承包单位应通过焊接试样(见BS 6084)证明其合用性。12. 焊接前的准备待焊零件的装配,应使待焊接头易为操作者接近和看清。注:如可行,应采用夹具和操作台,以使焊接工作能在最适宜的位置进行。13. 对接接头的找正对于厚度12mm的材料,对接接头钝边的错边量不得超过较薄材料厚度的25%;对于厚度12mm的材料不得超过3mm。注:对于某些用途和焊接方法,可能需要采用更小的允差。14. 用角焊缝连接的零件的装配需要角焊缝连接的边缘和表面,应尽可能紧密接触;因为任何缝隙

20、都会增大开裂的危险;在任何情况下,间隙都不得超过3mm。注:为补偿大间隙,应考虑增大焊缝焊脚高度的需要(见第8条,关于指导见附录E)15. 点固焊缝点固焊缝不得小于接头中所采用的根部焊道的焊缝厚度或焊脚高度,且焊接条件应与本标准中对根部焊道所规定的相同。点固焊缝的长度不得小于较厚零件厚度的四倍或50 mm,取其中的较小值。在点固焊缝并入焊接接头时,点固焊缝的形状应适合于并入最终完成的焊缝,且不得有裂纹和其他熔敷缺陷。有裂纹的点固焊缝应予以切除(见第28条)。用自动或机械化施焊的接头,当需要较小的点固焊缝时,其熔敷条件应按第21条的规定。16. 临时附件16.1 临时附件的焊缝,应按本标准与适用

21、于永久性焊缝的相同的要求施焊。注:临时附件只要可行应远离主要接头。16.2 需要除去为便于施工而采用的焊接附件时,应小心的用切或铲的方式来完成,且材料表面应需磨平,随之作表面裂纹探测,临时附件不得用锤击方式除去。17. 天气影响的防止待焊表面应保持干燥,金属表面上有产生冷凝的现象时,应进行加温以消除此种冷凝现象。无论如何不得在低于0的母材上进行焊接。降雨、下雪、刮大风时,必应采取必要的措施以保护户外焊接场地。焊接过程中需要深入结构用空心截面的孔内时,通风时应防止沿孔道吹风。在采用气体保护焊方法的场合,空气流动速度低于8公里/小时也会吹跑保护气体,因此应采用有效的屏蔽,以使风和通风气流远离焊接场

22、地。18. 工件上的偏弧应采取措施,避免产生偏弧。偏弧可发生在:A. 焊条与远离焊接坡口的工件之间;B. 焊把与工件之间;C. 工件与焊接地线回路线之间;D. 工件与地线电位处任一零件之间;E. 对于半自动、自动和机械化焊接,在焊接机头和焊炬各零件(例如MIG焊枪中的导电嘴松动)与工件之间;F. 对于TIG焊接,在钨点极与工件之间。注:经合同双方协商后,偏弧造成的局部硬斑或裂纹,可能的要用机械方法除去和检修,并按照本标准规定熔敷焊缝金属以进行弥补焊接;B,C和E各项可能会造成局部铜污染,其污染区由于晶间渗铜,可能会变脆或开裂,这些区域应采用机械法除去。C和D两项可通过牢靠的接地加以避免。F项会

23、使工件内夹杂钨。这种污染虽不如铜污染那样严重,但这种夹杂很大,呈角状或很多时,应用机械方法除去。19. 焊道间的清理焊接方法(例如手工金属电弧焊和埋弧焊)产生熔渣来保护焊缝金属的工艺时,在叠加下一个焊道之前,应清除每道焊缝金属上的熔渣,同时特别要注意焊缝金属与熔合线之间的结合。诸如裂纹、气孔和其他等明显的焊接缺陷,应在熔敷下一道焊接金属之前除去。20. 焊接工艺细则买主要求有书面的焊接工艺时,书面焊接工艺应包括下列有关各项:A. 焊接方法或为完成一个完整的接头所采用的一种以上焊接方法;B. 母材规格、厚度及其他有关尺寸;C. 是在车间焊接还是在现场焊接;D. 清洗、脱脂等;E. 焊条及其他焊接

24、材料的类别、型号和尺寸;F. 对于手工焊:焊条尺寸、焊接电流和每根焊条的焊道长度和角焊缝的焊脚高度和焊道数目。对于半自动、自动和机械化焊接:焊条尺寸、焊接电流、电弧电压、行走速度、送丝速度、电极外伸长度或角焊缝焊脚高度、焊道数目、气流速度或其他适用的工艺材料的消耗速度。适用时,还应包括焊接材料使用前的干燥或烘干采用的温度和时间;G. 示有坡口加工、接头组装以及多道焊缝的大致焊道数目和焊道布置的简图;H. 用夹具夹紧或点焊、衬垫等;I. 焊接位置;J. 焊接顺序;K. 最低预热温度和层间温度范围;L. 铲焊根;M. 焊后热处理;N. 任何其他有关资料(有关热影响区和焊缝金属断裂韧性的指导见附录D

25、)。 应向焊工提供足够的资料,可使焊接工艺能满意的实现。21. 避免产生开裂的焊接工艺21.1 总则 在确定焊接工艺时,应考虑防止出现下列情况:A. 氢致延迟开裂(见21.2,指导见附录E);B. 凝固开裂(指导见附录F);C. 层状撕裂(指导见附录G)。21.2 避免产生氢开裂的工艺21.2.1 引言用以防止碳锰钢中产生氢开裂的焊接条件,已按本标准所包括的,以碳当量表示的标准成分范围用图表的形式绘于图4(见英文BS5135),只要可行时应遵照这些条件(参见21.2.7)。注:条件的制订考虑到了具有同一碳当量的不同钢材之间的性能差异(计入了淬硬性的分散)和炉前与成品分析之间的正常变化,这些条件

26、在大多数焊接情况下,对于避免热影响区和焊缝金属的开裂都是有效的。在某些情况下,按本条确定的工艺可能不足以避免氢开裂,可能需要更严格的工艺以防止氢开裂,有关这些情况的指导见附录E,以及对这些工艺的建议。21.2.2 碳当量值当采用一种符合BS 4360的钢材时,表2中的碳当量值可为编制焊接工艺提供一个良好的依据。钢厂产品记录中指示出的碳当量高于表2时,该产品记录应作为编制工艺的依据。注:钢厂产品记录所指示的碳当量较低时,则该产品记录可用作编制不太严格的工艺的依据(参见E.3)。若第4条的公式内用以计算碳当量的元素中,只有碳和锰在钢厂产品记录中有记载,则计算值应加上0.03,以考虑其余元素。在焊接

27、不同碳当量和牌号的钢材时,应采用较高的碳当量值。21.2.3 氢含量级别用于任一电弧焊法的氢含量级别,主要取决于焊缝可扩散的氢含量,并应按表1所列。采用的数值应为焊接材料制造厂按现有有关标准(或独自确定的标准)结合规定和处理条件所规定的数值。注:关于各种焊接法采用氢含量级别的指导见E.2。21.2.4 预热预热温度指开始焊接前母材的即时温度。该温度值常用作多道焊缝的最低层间温度。随后的焊道大于根部焊道时,多道焊缝的允许层间温度可能会低于预热温度。在这种情况下,层间温度应按(见英文BS 5135)图4中的较大焊道确定。在对焊接坡口作局部预热时,所要求的预热温度应保持在距坡口预热宽度任一方向至少7

28、5mm的母材上。可行时,预热温度应在加热面的反面进行测量,或者在移开大的加热热源后,经过一段时间(时间长短与母材厚度有关)使温度均匀后再在加热面测定预热温度。采用固定式永久性加热器,并且不可能从反面进行温度测量时,应在加热器加热直接靠近焊接坡口的母材暴露表面上读数。注:温度的均匀化所需时间,应为每25mm厚度母材2分钟左右。21.2.5 组合厚度组合厚度应为从焊缝轴线算起75mm距离内各母材的平均之和(见英文BS 5135图3)。注:若厚度正好在从焊缝轴线算起的75mm之外大幅度增加,可能需要采用更大的组合厚度值。21.2.6 电弧能量图4(见英文BS 5135)中所使用的电弧能量值(以千焦耳

29、 / 毫米为单位),应按如下计算,同时对于非涂药焊条手工金属电弧焊的焊接法应采用一个适当的系数:VI / W 10-3 式中:V电弧电压(伏);I焊接电流(安);W焊接速度(毫米 / 秒)。 注:作为采用其他焊接法时的指导,根据此式算出的电弧能量值应除以下列系数,即可得出用于图4(见英文BS 5135)的数值:埋弧焊(单丝):0.8 MIG焊:1.0MAG焊(实心焊丝):1.0 TIG焊:1.221.2.7 手工金属电弧焊的简化条件对于角焊缝的手工金属电弧焊,按图4(见英文BS 5135)得出的数据针对不同碳当量,用表格形式列于表39。对于采用涂药焊条的手工金属电弧焊,其电弧能量值按焊条尺寸、

30、焊道长度和摆动率,示于表10、11和12中。注:设计中规定采用单焊道最小焊脚高度的角焊缝时,为了用表39或用图4(见英文BS 5135)确定焊接工艺,可用表13求出电弧能量的近似值。这些数据值在要求承包单位制作与角焊缝最小焊脚高度有关的规定尺寸的单焊道角焊缝时和在施焊中第二焊脚将大于最小值时(例如在水平与垂直角焊缝中)是适合实际情况的。在其他情况下,电弧能量可通过控制焊条的摆动(表10、11、12)或直接通过焊接参数来调节。21.3 其他工艺在提出其他工艺时,其资料应包括对21.2所列的确定焊接工艺时所采用的所有因素的考虑。注:为避免氢开裂可证明对标准焊接工艺的修改是合理的各项条件载于附录E。

31、注:关于氢含量低于2.5毫升 / 100克,熔敷金属的采用见E.3。22. 焊接工艺的鉴定和试验需要有书面的焊接工艺时(见第20条),以及买主有此要求时,则承包者应使买主确信,其能按合同上所采用的焊接工艺进行满意的焊接。如买主有所要求,则承包者应按BS 4870:第一部分进行工艺试验。23. 焊工的鉴定和考核承包者应使买主确信,其所雇用的焊工是适合于承担该项工程的。为此,焊工应满足BS 4872第1部分的有关要求。如焊工是按鉴定的焊接工艺施焊,则其应满足BS 4871第1部分的有关要求。24. 识别标志买主有规定时,应提供适当的识别标志方法(可采用印记或其他记录)。以使每条焊缝能追踪到施焊的焊

32、工。注:应注意在高应力区打钢印的危险,设计人员应提供有关打钢印位置的指导。射线探伤的识别亦属此类。25. 锤击焊缝的锤击只能按合同双方的协议进行。26. 检查和试验26.1 检查和试验的方法和范围,如有适用标准,应按照有关的适用标准。26.2 如无适用标准,则检查的方法和范围应由合同双方商定(见3.2)。注:由于有延迟开裂的危险,建议在对焊接制件进行检查前至少存放48小时。无论存放多长时间均应在检查记录中说明。26.3 凡需要检查和鉴定的焊缝,在验收之前,不得涂盖油漆或其他方式遮盖。27. 焊缝质量27.1 焊接接头应无损害结构使用性能的缺陷。这种包括表面和表面以下缺陷的验收要求。如有适用标准

33、,应按照适用标准。27.2 如无适用标准,则验收要求应由合同双方商定(见3.2)。注:无规定验收准则的适用标准时,可采用附录H中所提供的指导,以便于合同双方就应满足的要求达成协议。28. 有缺陷焊缝的修正焊缝不符合第27条的要求时,应除去有缺陷的部分,对焊缝进行补焊,然后按本标准进行复检。注:如用打磨来消除咬边,则应注意保证母材的设计厚度不致减小。在特殊情况下,不可接受的咬边,可通过按本标准熔敷附加焊缝金属来弥补。29. 热处理29.1 需要进行焊缝热处理时,如有适用标准,应按适用标准进行。29.2 需要进行焊缝热处理而无适用标准时,其热处理细则应由合同双方商定,同时考虑到对接头和制件性能的影

34、响。附录A关于设计的指导注1:渉及焊接设计方面的典型适用标准有BS 153:第3B和4部分,以及BS 449第2部分。注2:关于避免产生层状撕裂的设计具体指导见附录G。A.1 对接接头(参见附录B):成排布置的、横截面不相等的零件,其对接接头除了由焊缝本身形状所引起的应力集中以外,还会引起局部应力的增加,如果两个对接零件的中心平面不能吻合,则在接缝处还会引起局部弯曲。如果由这些影响所引起的应力不能接受,那么应对这些零件进行整形以减少应力。图5(见英文BS 5135)示出了普通零件和异形零件的例子,其中(a)和(b)为常用形状,则(C)则为便于进行无损探伤的特殊形状。锥体的坡度应按设计要求规定。

35、若此类要求没有规定,则建议其坡度不得大于1:4。仅从一侧施焊的未焊透对接焊缝,除适用标准许可者外,绕焊缝轴线不得承受弯矩,否则会使焊缝根部受拉。可能时,应当避免采用未焊透对接焊缝来承受重复或交变应力载荷,但若采用时,其设计应力应适合于受力条件。承受脉动载荷的焊接接头,其设计应使应力满足BS 5400第10部分的要求。A.2 角焊缝端部有间隙的角焊缝,其有效长度应取总长减去两倍的焊脚高度,这样就可以把通常剖面减小了的停止和开始位置的影响减去。在任何情况下,有效长度均不得小于焊脚高度的4倍。角焊缝在零件两端或两边结束时,应围绕接角继续回焊一段距离,其长度不得小于焊缝焊脚高度的两倍,但由于不能接近或

36、其形状不许可这样做时除外。这一工艺对于承受弯曲载荷的零件的受拉侧上的角焊缝特别重要。对于承受压缩载荷的角焊缝接头,不得认为所焊零件在接头下面是接触的,对于要求严格的用途,应当考虑采用部分焊透甚至全焊透焊缝。单个角焊缝不得绕接头纵轴线承受弯矩,否则会使焊缝根部受拉。在通过一个或多个零件的槽内或圆孔内采用角焊缝时,槽孔或圆孔的尺寸应符合下列限制。此限度是用有槽孔或有圆孔的一个零件或多个零件的厚度表示的。(a) 其宽度或直径不得小于厚度的三倍或25毫米,取其中较大者。(b) 槽孔闭端的接角应倒圆,其圆角半径不得小于厚度的1.5倍或12毫米,取其中较大者。(c) 零件边缘与槽孔或圆孔边缘之间的距离,或

37、相邻槽孔或圆孔之间的距离不得小于厚度的两倍,或对圆孔不得小于25毫米。连接各零件的角焊缝,其熔合面形成的角度大于120或小于60时,不得靠这些角焊缝在全工作应力下传递计算载荷,但适用标准允许这样做时除外。连接各零件的平面角焊缝和凸面角焊缝的设计焊缝厚度,其熔合面形成的角度大于120或小于60时,其设计焊缝厚度可通过对焊脚高度乘以表14所给出的相应系数来推导。表14 用以推导平面角焊缝和凸面角焊缝设计焊缝厚度的系数熔合面间的角度()系数熔合面间的角度()系数60900.71071130.55911000.651141200.51011060.6对制造、运输和安装等应力应给以适当考虑,尤其是对于用

38、来在使用期间只承受轻载荷的角焊缝。由对接焊缝加角焊缝组成的复合焊缝,从疲劳考虑,应按角焊缝处理。承受脉动载荷的焊接接头,设计时应使其应力满足BS 5400第10部分的要求。附录B关于对接焊缝(用于非空心结构截面)的指导B.1 引言推荐的坡口加工尺寸主要是用于一般类型焊接结构平焊位置的手工焊。由于仰焊和立焊需要运条,所以在这些位置进行焊接时,要求比较容易地接近焊缝根部。要做到这一点,在对焊缝进行坡口加工时可采用较大的坡口角度,有时也可增大根部间隙。采用厚药皮焊条时,焊缝坡口加工的根部细节可能需要作一些修改。其尺寸可以不同于半自动焊、自动焊或机械化焊接。B.2 焊缝坡口加工的适用方法单V形和双V形

39、以及半V形和K形坡口可以用机械加工方法和机械火焰方法加工。单U形和双U形以及单J形和双J形坡口通常采用机械加工方法加工。用机械加工方法还是用机械火焰切割方法加工坡口,应当由承包单位自行选择,但买主或适用标准中有规定时除外。在评价两种坡口加工方法和接头型式的优点时,应考虑到机械加工、火焰切割和焊缝长度的相对成本。B.3 选择焊缝坡口型式以控制变形同V形和半V形坡口相比,U形和J形坡口由于所需焊缝金属的量较小,故而减少变形。同样,双坡口比单坡口要好,因为焊缝金属能从接头的每一侧交替地进行熔敷。在变形控制方面,除了要仔细计划和控制焊接工艺之外,坡口加工和零件装配顺序也是重要的考虑因素。B.4 焊缝坡

40、口的典型形状焊缝坡口的典型形状示于表15。就无坡口对接接头(a)和(b)来说,其间隙宽度主要取决于焊条尺寸和类型,因此,应相应地选择间隙。(c)和(d)两种接头是一般工程中最常用的对接焊缝坡口形状。无间隙的钝边通常便于装配和减小收缩。一条无缺陷焊缝的获得,无论挑焊根(清根)或不挑焊根(清根)都取决于间隙、钝边和所用焊条的类型。获得无缺陷焊缝比较可靠的方法是采取挑焊根(清根)。虽然双V形坡口(e)和(f)通常可以节省焊缝金属,但是在这些接头中很难保证焊缝中心处完全熔合。若为便于装配起见,没有钝边并要求完全熔合,则可能需要对第一焊道进行充分的挑焊根(清根)。单U形和双U形坡口(g)、(h)和(j)

41、是为了便于焊条进入和保证良好的燃弧条件,尤其是对于第一焊道。单J形和双J形坡口(k)和(l)以及半V形和K形坡口(m)和(n)用于仅仅一个连接构件能开坡口的场合。(m)和(n)两种用于厚度较小和板边缘不能进行机加工的场合。要保证使焊缝无缺陷,特别是在K形坡口对接焊缝的根部应格外小心。表15 对接焊缝坡口的典型形状(用于非空心结构截面)焊缝型式典型接头详图尺寸和附注(a)有间隙,无坡口(加衬垫)从两侧施焊。见英文BS 5135平焊:厚度T=36mm, 间隙G =3mm横焊或立焊:厚度T=36mm, 间隙G =3mm 允差见第11条,参见第7条。续 表15 (b)有间隙,无坡口(加有衬垫)从加有衬

42、垫的一侧施焊,衬垫可以是临时性的,也可以是永久性的。如是永久性的,它可以作为结构的一部分或一个构件的整体组成部分。 对于其他焊法和非平焊位置,该焊缝坡口尺寸可能需要修改。见英文BS 5135全位置焊,仅用于平焊:厚度T(mm)间隙(mm)35658881610若这种坡口用在厚度大于16毫米的材料上,则间隙可能需要加大。 允差见第11条,参见第7条。(c)单V形(不加衬垫)从两侧或仅从一侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:仅用于平焊,间隙:G =2mm,坡口角度=60;厚度T =512mm,其钝边R =1mm;厚度T 12mm时,其钝边R =2mm:允差见第11条,参见第7条。(d)单V形(加

43、有衬垫),从加有衬垫的一侧施焊,衬垫可以是临时性的或永久性的。如是永久性的,它可以作为结构的一部分或一个构件的整体组成部分。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 10mm;仅用于平焊,钝边R =2mm;根部单焊道间隙:G =6mm,坡口角度=45;根部双焊道间隙:G =10mm,坡口角度=20。允差见第11条,参见第7条。(e) 双V形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 12mm,仅用于平焊:间隙:G =3mm,坡口角度=45, 钝边R =2mm。允差见第11条,参见第7条。(f) 不对称双V形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 12mm,仅用于平焊:间隙:G

44、=3mm,坡口角度=60、 =60,钝边R =2mm。允差见第11条,参见第7条。如先焊较深的V形坡口,则根部要求完全焊透,便于挑焊根(清根),角可加大到90。(g) 单U形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 20mm,仅用于平焊:坡口角度=20,根部半径r =5mm, 钝边R =5mm。允差见第11条,参见第7条。(h) 双U形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 40mm,仅用于平焊:坡口角度=20,根部半径r =5mm, 钝边R =5mm。允差见第11条,参见第7条。(j) 不对称双U 形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 30mm,仅用于平

45、焊:钝边L =6mm,坡口角度=20,根部半径r =5mm, 钝边R =5mm。允差见第11条,参见第7条。续 表15(k) 单J形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 20mm,仅用于平焊:钝边L =5mm,坡口角度=20,根部半径r =5mm, 钝边R =5mm。允差见第11条,参见第7条。(l) 双J形,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 40mm,仅用于平焊:钝边L =5mm,坡口角度=20,根部半径r =5mm, 钝边R =5mm。允差见第11条,参见第7条。(m) 半V形坡口,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊,仅用于平焊:间隙G=3mm,坡口角度

46、=45,厚度T=512mm, 钝边R =1mm。厚度T 12mm,钝边R =2mm。允差见第11条,参见第7条。(n) K形坡口,从两侧施焊。见英文BS 5135全位置焊:厚度T 12mm。仅用于平焊:间隙G=3mm, 坡口角度=45,钝边R =2mm。允差见第11条,参见第7条。对于其他焊法和非平焊位置,该焊缝坡口尺寸可能需要修改。附录C关于空心结构截面典型细部的指导空心结构截面对接焊缝的典型细部尺寸示于表16。圆形和矩形空心结构截面的支管连接示于图69。表16 空心结构截面对接焊缝坡口的典型形状焊缝型式典型接头详图尺寸和附注(a)无坡口(不加衬垫)见英文BS 5135厚度T 3mm时: 间

47、隙G =3mm(最大) (b)无坡口(加有衬垫)见英文BS 5135厚度T = 3mm时:间隙G =3mm(最小),5mm(最大);衬垫厚度T =3mm, 厚度T = 5mm时:间隙G =5mm(最小),6mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),5mm(最大)。厚度T = 6mm时:间隙G =6mm(最小),8mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),6mm(最大)。(c)单V形(不加衬垫)见英文BS 5135厚度T 20mm时:间隙G =2mm(最小),3mm(最大),钝边R =1mm(最小),2.5mm(最大)。(d)单V形(加有衬垫) 见英文BS 5135厚度T 20 mm时:间隙

48、G =8mm(最小),10mm(最大),钝边R =3mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),10mm(最大)。续 表 16(g) 半V形(不加衬垫)见英文BS 5135厚度T 20mm时:间隙G =2.5mm(最小),4mm(最大),钝边R =1mm(最小),3mm(最大)。(h) 半V形(加有衬垫)见英文BS 5135厚度T 20mm时:间隙G =5mm(最小),8mm(最大),钝边R =1mm(最小),3mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),6mm(最大)。(j) 半V形火焰切割(加有衬垫)见英文BS 5135厚度T = 2030 mm时:间隙G =8mm(最小),10mm(最大

49、),钝边R =3mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),10mm(最大)。(k) 双角半V形(不加衬垫)见英文BS 5135厚度T 20 mm时:间隙G =8mm(最小),10mm(最大),钝边R =3mm(最大);衬垫厚度T =3mm(最小),10mm(最大)。注:所有坡口仅适用于从一侧和全位置焊接。图6 圆形空心结构截面的支管连接:对接焊缝厚度9152560459091535706010061045807510035651001001001 p . p . m =1cm3 / m3E.2 氢含量等级下面是关于对非手工金属电弧焊选择适当的氢含量等级的一般指导。气体保护电弧焊用的实心焊丝除另有评定外,应同C级一起采用,如经制造厂推荐,经过适当的干燥处理后,此等级还可同其他经适当评定的焊接材料一起采用。惰性气体保护钨极电弧焊应同D级一起采用。如经制造者推荐,此等级还可同经过干燥或其他处理后的其他经适当评定的焊接材料一起采用。例如气体保护电弧焊用的实心焊丝,和在制造厂推荐的温度下经过干燥后的某些碱性药皮焊条。应当指出,这些干燥温度有时会超过400。埋弧焊、管状焊丝和连续药皮焊丝焊用的焊接材料,其氢含量相当于AD任何一等级,因此,用于每一具体产品时需作评定。E.3 要求采用更加严格的焊接工艺的条件(拘束度)制作的焊缝牵

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