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聊聊AWS D1.1的新版本 [复制链接]

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      今年年初的时候就知道美国焊接学会推出了D1.1的新版本,但也一直是干着急,毕竟640刀的价格不是搬砖人能够承受起的。不过现在标准已经在国内裸奔了,相关消息也越来越多,因此就来整理一下。


新标准的发布信息
       美国焊接协会(AWS)于今年年初发布了D1.1/D1.1M:2020《结构焊接规范--钢》和A3.0M/A3.0:2020《标准焊接术语和定义,包括胶粘剂粘接、钎焊、焊接、热切割和热喷涂术语》。AWS D1.1目前以5年为一个出版周期。2020版涵盖了常用碳素钢和低合金结构钢制成的任何类型的焊接结构的焊接要求。其第1至11条构成了钢结构的焊接规范体系。该标准共有8个规范性附件和11个资料性附件,同时标准的评注也包含在其中。


新旧标准对比
01 标准结构顺序大调整


       为了与其它AWS标准结构顺序一致,新版本在整体结构上做了较大的调整,之前在规范性附录里的参考文献被移至正文的第二条,标准里的术语和定义被挪至第三条。因此,之前的第2-7条在新标准中是第4-9条。管状结构从条款9移至条款10。现有结构的加固和维修现在是第11条。

02 细节变化

- 第4条:设计
       将原附录A中角焊缝有效焊喉的示意图移至图4.1。
- 第5条:预焊接工艺规程
       预焊接工艺规程(WPSs)在内容上进行了重新排序,从而更加符合制造商在编写WPSs时的逻辑顺序。这导致一些条款内容、表格和序号进行了重新编号,以遵循它们在条款中引用的顺序。比如2015版的表3.7现为表5.2,已改名为“WPSs的必要参数”,同时参数的容差已从参数表中分离出来。第5条的实质性变化还包括:在表5.3中增加了新的材料以及添加新的表5.7“符合AWS A5.18/A5.18M的GMAW预焊接工艺规程气体选项”。
- 条款6:资质
       增加了使用波形控制工艺的工艺评定合格要求,并明确了焊工重做要求。增加评定章节,用于明确多种方法获得的部分熔透接头的评定要求。另外,还对具有夏比V型缺口(CVN)冲击要求的焊接工艺评定做出了新的规定,包括新的CVN试样定位方法,并在表6.6中增加了CVN测试要求。
- 第7条:生产
       修改了对有错位孔的母材焊接修复的规定。
- 第8条:检验
       修改了焊接检验人员资质、焊接工程师在检验方面的职责、数字化射线探伤及超声波测试衰减系数测定的要求。
- 第9条 螺柱焊接
       对头部螺柱和变形筋上的制造商识别标志有了新的要求,并对制造商选择角焊螺柱的规定进行了改写。
- 第10条 管状结构
       取消了管状连接焊缝静强度计算规定,设计者可参考ANSI/AISC 360和AISC设计指南第24条。相控阵超声检测(PAUT)不仅被添加到D1.5M/D1.5:2015《桥梁焊接规范》中,同时也被纳入新版D1.1中。附录H中包含使用PAUT的要求以及相应的注释。附录R中包含对圆管连接初步设计的修改规定,这些规定之前被包含在管状结构条款中。

老司机的一些指点

         针对标准的变化,一些经验丰富的焊接技术及操作人员做了很多技术积累。下面以最难的仰焊位置为例,说明一下焊工的注意事项。想通过AWS D1.1资质考试的人员可以借鉴一下。
  • 试板准备
       无论是焊工考试还是焊接工艺评定,主要玩的都是板子,而板子的准备环节是整个资质顺利获取的必要前提。以对接为例,每块板都要进行固定,如果板厚较大,可以考虑施加反变形。如果使用背面衬垫,一定要确保衬垫与试板底面无空隙,因此对于横焊或者仰焊,可以考虑使用夹子将衬垫固定在试板上。另外,即使有焊前拼点,根部间隙也会随焊变小,因此拼点时应将收弧端的间隙留大一些,例如比收弧端大1~2mm。板材的坡口应采用铣削方式加工,从而保证坡口面及钝边尺寸在长度方向上均匀一致。焊前打磨是必然的,如果坡口加工时采用了冷却液,则焊前应使用酒精擦拭。
  • 姿势
       一般焊工能够控制的四个物理因素为:电弧长度、电极角度、电极操作和移动速度。对于恒流模式的电源,焊工一般设置电流,电源根据其伏安特性曲线设置电压。也就是说,焊工可以通过增加或减少弧长来一定程度上影响电压。对于仰焊位置,焊工应努力"保持一个紧密的电弧",如果是焊条电弧焊,电弧一般是电极直径的一半左右。由于4G位置使焊工感到恐惧,他们会出现弧长过长和移动速度过快的问题,这两种情况都会导致飞溅和火花。因此建议焊工在焊接前,先练习"空中动作",以确保动作不受阻碍。焊工可以将手肘塞进身体以稳定手部,并将头部定位在接头附近,从而便于看清熔池。
  • 角度
       对于3G位置,握住焊枪,使电极有一个轻微的推角(例如,从行进方向向后倾斜)到几乎垂直于试板。对于4G位置,在焊接方向上倾斜(拖动)电极约15度。需要注意的是,当电极接近接头的末端时,要减少倾斜,直至垂直。这主要是因为在直流焊接中,当被焊接的材料具有与焊接电弧磁场相互作用的残余磁场时,就会容易发生电弧炸裂。虽然单块板的剩磁可能相对较低,但当它们被汇集在一起时,其根部开口处的磁场会显著增加。当电极靠近板的边缘时,通常的圆形磁力线会变得扭曲和集中,将电弧向前或向后推。因此,改变到一个垂直的位置可以最大限度地减少磁场的扭曲,防止电弧吹出板的边缘。

  • 运条和焊接速度
       在根部通道上,焊工需要将钢衬垫和两侧板焊合在一起。在4G位置,一般需要通过轻微的摆动来确保良好的侧壁熔合。另外,为了防止咬边,要注意在两侧有停留,在中间加速移动,从而尽可能地避免咬边和夹渣。AWS D1.1,6.10.1.1《沟槽焊缝的目视检查》第四项要求中指出,咬边不得超过1⁄32英寸。停留的持续时间是指熔池流到接头的那一侧并熔化和纳入斜边所需的时间。
       焊缝根部不合格的另一个主要原因是焊接速度过快,较低的热输入不足以同时熔化试板和底部衬垫。因此正确的做法应该是两侧停留足够的时间,然后快速从一侧移动到另一侧,每次移动,电极向前移动大约1⁄8英寸,从而获得紧密的焊缝纹路,同时焊缝中部也不会鼓起。一般而言,紧密的波纹表明电极停留在熔池的前部,所以与较大的波纹相比,夹渣的机会要小得多。
       打底焊完成后,剩余的空间可以用直焊缝逐道填满,此时如果再施加摆动,容易导致焊缝过热,降低焊缝的质量。对于4G位置,较高的温度也容易增加熔池流动性,导致熔池下垂。各焊道之间最好进行冷却,或者逐层降低焊接参数。另外,直焊缝的布置应采用交叉堆叠的方式,不同的焊道之间最好切换焊接方向。




注:
        图片来自网络,侵联删。
        更多文章,请关注微信公众号“焊接新视野”查看。






[ 此帖被colormein在2020-11-04 10:00重新编辑 ]

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谢谢分享,好像有一笔误,试板准备中“例如比起弧端大1~2mm”

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回 wwfs 的帖子
这个是看到车间老师傅这么干的,感觉还是挺有道理和效果的,他在拼点的时候,收弧端留的间隙确实要大一些
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