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文檔簡介
1、歐洲標準EN15085-32007年10月份ICS25.160.10;45.060.01德語版本鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件的焊接第三部分:設計規(guī)定鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件的焊接機車車輛部件的焊接第三部分:設計規(guī)定第三部分:設計規(guī)定本歐洲標準由CEN于2007年8月26日通過。在滿足CEN/CENELEC議程的條件下,CEN成員國有權把本歐洲標準不做任何變更用作一種國家標準。您可以卞g據需要在管理中心或者在任何CEN成員國處購買現(xiàn)有清單中本國家標準的最新版本,包括與其書目相關的說明。本歐洲標準存在三種官方版本(德語,英語,法語
2、),由CEN成員國自己負責翻譯成本國語言的、并告知了中心秘書處的其它語言版本具有與官方版本一樣的地位。CEN成員國由以下國家的國家標準化研究所組成:比利時,保加利亞,丹麥,德國,愛沙尼亞,芬蘭,法國,希臘,愛爾蘭,冰島,意大利,拉脫維亞,立陶宛,盧森堡,馬耳他,荷蘭,挪威,奧地利,波蘭,葡萄牙,羅馬尼亞,瑞典,瑞士,斯洛伐克,斯洛文尼亞,西班牙,捷克共和國,匈牙利,大不列顛聯(lián)合王國與塞浦路斯。CENELEC歐洲標準化委員會管理中心:ruedeStassart35,B1050布魯塞爾目錄頁碼前言5序言61、適用范圍72、標準參閱73、概念84、設計規(guī)定84.1 概述84.2 靜力強度94.3 疲
3、勞強度94.4 應力狀態(tài)以及應力利用94.5 安全需求104.6 焊縫質量等級104.7 焊縫檢驗等級114.8 應力狀態(tài)、安全需求、焊縫質量等級、缺陷的質量標號、焊縫檢驗等級與檢驗之間的關系125、缺陷評價等級125.1 概述125.2 缺陷評價等級126、母材與焊絲的選擇156.1 母材的選擇156.2 焊絲的選擇157、焊縫的結構/形狀157.1 概述157.2 冷成形區(qū)域的焊接167.3 生產規(guī)定167.4焊接圖紙上的說明28附件A(僅供參考)焊縫清單29附件B(僅供參考)焊縫的坡口預加工30附件C(僅供參考)塞焊的焊接坡口預加工39附件D(僅供參考)涉及到應力狀態(tài)與焊縫檢驗等級的連接
4、形式40附件E(僅供參考)檢查焊接接頭用流程圖41附件F(標準參閱)電接觸點焊42F.1概述42F.2最低剪拉力46附件G(僅供參考)焊接安全需求規(guī)定48附件H(僅供參考)6000系列鋁材擠壓成形件的焊接一一提升碰撞安全性的Aljoin項目建議49參考文獻50插圖頁碼插圖1拉板中帶有較高應力的箱形梁示例17插圖2具有不同板厚的部件上的對接焊縫18插圖3塞焊縫與長孔焊縫的可焊接性與可接近性19插圖4塞焊縫與長孔焊縫用尺寸19插圖5熔化區(qū)域的最小距離20插圖6垂直安裝在縱向焊縫上的加強筋20插圖7自由切削20插圖8支座與加強板末端的結構21插圖9支座形狀21插圖10端部周邊焊22插圖11角焊縫用邊
5、緣距離22插圖12搭接焊縫用最小搭接尺寸23插圖13對接焊縫用引弧板與收弧板示例23插圖14帶有由卡死引起的內應力的焊縫24插圖15混合連接形式25插圖16腐蝕位置25插圖17焊縫過渡區(qū)域的矯正26插圖18斷續(xù)焊縫28插圖D.1與應力狀態(tài)與焊縫檢驗等級有關的連接形式40插圖F.1角型材與板材的電接觸點焊42插圖F.2板材的電接觸點焊,單行43插圖F.3板材的電接觸點焊,雙行43插圖F.4板材的電接觸點焊,雙行,交叉43表格頁碼表格1應力狀態(tài)9表格2焊縫質量等級10表格3焊縫質量等級與焊縫檢驗等級之間的關系11表格4應力狀態(tài)、安全需求、焊縫質量等級、缺陷性的質量標號、焊縫檢驗等級與檢驗之間的關系
6、12表格5涉及到焊縫質量等級的鋼材的評價等級13表格6涉及到焊縫質量等級的鋁材與鋁合金的評價等級13表格7涉及到焊縫質量等級的鋼材的激光束焊接與電子束焊接用評價等級14表格8涉及到焊縫質量等級的鋁材與鋁合金的激光束焊接與電子束焊接用評價等級14表格9冷成形區(qū)域的焊接(適用于鋼材)16表格B.1焊縫的坡口預加工與坡口厚度31表格C.1塞焊的焊接坡口預加工與坡口厚度39表格F.1焊點距與邊緣距42表格F.2質量要求44表格F.3表面質量等級46表格F.4適用于焊接質量等級CPC1,CPC2與CPC3的鋼材的電接觸點焊的最低剪拉力47表格F.5適用于焊接質量等級CPC1,CPC2與CPC3的鋁材與鋁
7、合金的電接觸點焊的最低剪拉力47前言本標準(150853:2007)由CEB/TC256“鐵路設施”技術委員會制定,其秘書處受DIN標準委員會領導。本歐洲標準必須通過在2008年四月份之前公開相同文本或者是認證的方式接收為國家標準,并且在2008年四月份之前必須撤銷與之相違背的國家標準。EN15085系列標準“鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件的焊接”由以下幾部分組成: 第一部分:概述 第二部分:焊接企業(yè)的質量要求與認證 第三部分:設計規(guī)定 第四部分:生產要求 第五部分:檢驗與文件存檔需要說明的是,本文件中的幾個文本可能涉及到專利權。CEN和/或CENELEC不負責鑒定幾個或者所有相
8、關的專利權。根據CEN/CENELEC議事規(guī)程,下列國家的國家標準化研究所贊成接受本歐洲標準:比利時,保加利亞,丹麥,德國,愛沙尼亞,芬蘭,法國,希臘,愛爾蘭,冰島,意大利,拉脫維亞,立陶宛,盧森堡,馬耳他,荷蘭,挪威,奧地利,波蘭,葡萄牙,羅馬尼亞,瑞典,瑞士,斯洛伐克,斯洛文尼亞,西班牙,捷克共和國,匈牙利,大不列顛聯(lián)合王國與塞浦路斯。序言焊接是軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件生產的一種特殊工藝。在ENISO3834系列標準中列出了對于該工藝所需要的規(guī)定。在下,這些規(guī)定的基礎是考慮對軌道機車車輛制造的特殊要求的基本焊接技術標準。本歐洲標準的主要目的在于:規(guī)定相應歐洲標準概念的應用,但它不能
9、代替這些標準。本歐洲標準可以被內外部機構(包括認證機構)用于評價某個機構的能力是否能滿足客戶、監(jiān)督機關以及該機構本身的要求。1、適用范圍本標準系列適用于軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件的生產維修中金屬材料的焊接。標準系列的本部分主要規(guī)定的是軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件的生產維修用設計與評級標準。根據與客戶的協(xié)商,允許在公開本標準之前制定的圖紙上應用本標準的規(guī)定。本歐洲標準沒有確定尺寸(參見其它標準,例如:用于疲勞試驗的參數(shù))參數(shù)。2、標準參閱對于本標準的應用,需要參閱以下所引用的文件。在注明日期的參閱中,只適用于所涉及到的版本。在為注明日期的參閱中,適用于所涉及到文件的最新版本(包括所有的
10、變更)。EN1011-2,焊接一一金屬材料焊接用推薦規(guī)范一一第二部分:鐵素體鋼的電弧焊接。EN1708-2,焊接一一鋼焊接時的基本連接件一一無內壓組件。EN10025-2,熱軋制結構鋼產品一一第二部分:非合金結構鋼技術供貨條件。EN12663,鐵路應用一一軌道機車車輛車體強度要求。EN13749,鐵路應用一一輪對與轉向架一一轉向架強度要求用規(guī)定方法。EN15085-1:2007,鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件焊接一一第一部分:概述。EN15085-2:2007,鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件焊接一一第二部分:焊接企業(yè)的質量要求與認證。EN15085-4:2007,鐵
11、路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件焊接一一第四部分:生產要求。EN15085-5:2007,鐵路應用一一軌道機車車輛以及軌道機車車輛部件焊接一一第五部分:檢驗與文件存檔。EN22553,焊接、硬釬焊和軟釬焊連頭圖樣(ISO2553:1992)上的符號表小法。ENISO4063,焊接與相關處理序號(ISO4063:1998)對應處理術清單0ENISO5817,焊接一一鋼、鍥、鈦及其合金的熔焊接頭(束焊除外)一一缺陷的評價等級(ISO5817:2003)。ENISO6520-1,焊接及相關工藝一一金屬材料幾何缺陷分類一一第一部分:氧烘焊(ISO6520-1:1998)。ENISO6520-
12、2,焊接及相關工藝一一金屬材料中幾何缺陷的分類一一第二部分:壓力焊(ISO6520-2:2001)德文版本。ENISO9692-1,焊接和相關工藝一一焊接坡口預加工的建議一一第一部分:鋼的手工金屬弧焊接、氣體保護焊接、氣焊、WIG焊接和束焊(ISO9692-1:2003)0ENISO9692-2,焊接和相關工藝一一焊接坡口預加工一一第二部分:鋼的埋弧焊(ISO9692-2:2003)。ENISO9692-3,焊接和相關工藝一一坡口形狀推薦標準一一第3部分:鋁和鋁合金的金屬極惰性氣體保護焊和鴇極惰性氣體保護焊(ISO9692-3:2003)。ENISO10042,焊接一一鋁和鋁合金的弧焊接頭一一
13、缺陷評價等級(ISO10042:2005)0ENISO13919-1,焊接一一電子和激光束焊接接頭一一缺陷評價等級指南一一第一部分:鋼(ISO13919-1:1996)。ENISO13919-2,焊接一一電子和激光束焊接接頭一一缺陷評價等級標準一一第二部分:鋁及可焊鋁合(ISO13919-2:2001)。ENISO14555,焊接金屬材料的電弧螺柱焊接(ISO14555:2006)。ENISO15614-1,金屬材料焊接程序的要求與鑒定一一焊接程序試驗一一第1部分:鋼的弧焊接和氣焊接以及鍥和鍥合金的弧焊接(ISO15614-1:2004)。ENISO15614-12,金屬材料焊接程序的要求和鑒
14、定一一焊接程序試驗一一第十二部分:電接觸點焊、縫焊和凸焊(ISO15614-12:2004)。ENISO17653,金屬材料焊縫破壞檢驗一一電接觸點焊的扭曲試驗(ISO17653:2003)。ISO10447,電阻焊接一一點焊、凸焊和有縫焊的剝離和鑿剝離試驗。CENISO/TR15608,焊接金屬材料分類體系指南(ISO/TR15608:2005)。3、概念對于本標準的應用,適用于參照EN15085-1:2007標準的概念。4、設計規(guī)定4.1 概述如果在各自項目的框架中或者是在產品技術規(guī)范中沒有進行特別的規(guī)定,那么在設計焊接接頭(其是軌道機車車輛的組成部分)時,必須遵循以下列出的設計要求與規(guī)定
15、。4.2 靜力強度所計算的應力必須等于或者小于在技術規(guī)范中規(guī)定的、或者是制造商規(guī)定的并且由協(xié)商機構接受的部件的允許值。在附件B與附件C中列出了焊接接頭標準橫截面尺寸的示例(有效坡口橫截面積aR)。在規(guī)劃局部設計范圍時,必須使焊接坡口的有效橫截面具有足夠的靜力強度。4.3 疲勞強度要根據已存在的應力與安全需求完成焊接接頭的設計。通過標準、準則、操作程序、指南或者是通過疲勞強度曲線圖規(guī)定的疲勞強度允許標稱值要在技術規(guī)范中給出,或者是通過制造商給出,并且必須被協(xié)商機構或者是主管的國家安全機關接受。標準曲線要么在技術規(guī)范中進行規(guī)定,要么由制造商給出建議,然后由客戶批準。一般來說,說明涉及到連接形式(對
16、接焊縫、角焊縫等等)。4.4 應力狀態(tài)以及應力利用參照表格1,可以根據應力利用情況得出應力狀態(tài)。應力的利用是在考慮標準的安全因素下,所允許應力與所計算的連接形式之間的關系??蛻襞c制造商之問以及可能的話與國家安全機關可以協(xié)商提取所允許應力值的標準或者是來源。其中要考慮在有關軌道機車車輛強度要求的歐洲標準中所包含的要求,例如:EN12663與EN13749標準。除此以外,也可以應用國家標準。作為可選方案,可以根據在有代表性的試件上進行的振動試驗推導出允許的疲勞強度值??梢愿鶕环菖c國家安全機關協(xié)商的標準或者是指南進行振動試驗的靜態(tài)評價。同時,也要考慮在有關軌道機車車輛強度要求的歐洲標準中所包含的要
17、求,例如:EN12663標準。除此以外,也可以應用國家標準。表格1應力狀態(tài)應力狀態(tài)應力應用(S)根據標準推導出的批量強度值根據對有代表性的試件進行的振動試驗得出的疲勞強度值選項1選項2a高>0,9>0,8>0,9中0,75<S<0,90,5<S<0,80,75<S<0,9低<0,75<0,5<0,75a相關的極限值要與客戶或者是協(xié)商結構進行協(xié)商。4.5 安全需求安全需求主要定義的是單條焊縫的缺陷對人、設備以及環(huán)境的影響。安全需求按照如下方式分類:低:焊縫的缺陷不會導致直接影響整個功能。由此該焊縫所產生的事件不可能對人造成傷
18、害。中:焊縫的缺陷可能會導致影響整個功能或者可能會導致對人造成傷害的事件。高:焊縫的缺陷會導致對人造成傷害的事件,并且會導致整個功能發(fā)生故障。如果在合同中沒有進行要求,那么客戶和/或國家安全機關必須同意接受由每條焊縫的設計者定義的安全需求。對于安全需求的計算,請參照附件Go4.6 焊縫質量等級在設計階段,要根據安全需求與應力狀態(tài)規(guī)定焊縫質量等級。根據實際的可操作性,邀請主管的焊接監(jiān)督機構參與。軌道機車車輛的焊接接頭可以分為六種焊縫質量等級(參見表格2)o表格二一一焊縫質量等級應力狀態(tài)安全需求高中低高CPAaCPBcCPC2中CPBbCPC2CPC3低CPC1dCPC3CPDa焊縫質量等級CPA
19、是一種特殊的焊縫質量等級,其只適用于在制造與維修過程中,完全焊透的、并要在檢驗時可以完全接近的焊縫。b焊縫質量等級CPB:對于安全需求為高”的CPB只適用于在制造與維修過程中,完全焊透的、并要在檢驗時可以完全接近的焊縫。c對于安全需求為中”的CPB同樣允許適用于不能進行立體檢驗的焊縫;在這種情況下,必須在圖紙上備注出一個特別的說明中等安全需求/高級表面檢查必/、可少”,并且必須參照EN15085-5:2007標準的表格一進行檢驗。d焊縫質量等級CPC1:CPC1同樣允許適用于不能進行立體檢驗的焊縫。在這種情況下,必須在圖紙上備注出一個特別的說明高級表面檢查必/、可少”,并且必須參照EN1508
20、5-5:2007標準的表格一進行檢驗。焊縫質量等級為CPA,CPB與CPC1的接頭(只在制造期間進行檢查、在維修期間不用進行檢查與維修的)必須參照表格三歸入高一級的焊縫檢驗等級中,或者是必須降低應力狀態(tài)。如果不可能滿足焊接質量等級的要求,那么設計者必須降低應力狀態(tài)或者是更改設計,參見附件D與附件E。為了提高允許疲勞應力,可以對焊縫進行事后加工,而這可能會導致焊縫質量等級的降低。焊縫質量等級與焊縫檢驗等級必須在圖紙中或者是在其它文件中(例如:零件清單)給出。4.7 焊縫檢驗等級焊縫檢驗等級是根據事先規(guī)定的每條焊縫的焊縫質量等級得出的,參見表格三。焊縫檢驗等級可以說明,在一條焊縫上至少要進行那些不
21、同的檢驗。表格3焊縫質量等級與焊縫檢驗等級之間的關系焊縫質量等級焊縫檢驗等級的最低要求CPACT1CPBCT2CPC1CT2CPC2CT3CPC3CT4CPDCT4歸入到焊縫檢驗等級的檢驗至少必須符合在EN15085-5標準所規(guī)定的方4.8 應力狀態(tài)、安全需求、焊縫質量等級、缺陷的質量標號、焊縫檢驗等級與檢驗之間的關系表格4說明的是參照表格1、表格2、表格3、表格5與表格6以及參照EN15085-5:2007標準的表格1的應力狀態(tài)、安全需求、焊縫質量等級、缺陷的質量標號、焊縫檢驗等級與檢驗之間的關系。表格4應力狀態(tài)、安全需求、焊縫質量等級、缺陷的質量標號、焊縫檢驗等級與檢驗之間的關系應力狀態(tài)安
22、全需求焊縫質量等級參照ENISO5817與ENISO10042標準的缺陷評價等級焊縫檢驗等級立體檢查RT或者是表面檢查MT或者是PT外觀檢查VT高高CPA參見表格5或表格6CT1100%100%100%高中CPBBCT210%10%100%高低CPC2CCT3不rfn要不rfn要100%中高CPBBCT210%10%100%中中CPC2CCT3不rfn要不rfn要100%中低CPC3CCT4不rfn要不rfn要100%低高CPC1CCT210%10%100%低中CPC3CCT4不rfn要不rfn要100%低低CPDDCT4不rfn要不rfn要100%5、缺陷評價等級5.1 概述焊縫缺陷的描述必
23、須符合ENISO6520-1與ENISO6520-2標準。5.2 缺陷評價等級相關焊縫質量等級的焊縫缺陷評價等級必須與ENISO5817undENISO10042一致,符合表格5與表格6。5.2.1 在熔焊接頭(除開束焊)中,焊縫缺陷的評價等級5.2.1.1 鋼在表格5中列出了參照ENISO5817標準的評價等級。表格5涉及到焊縫質量等級的鋼材的評價等級參照ENISO5817標準的缺陷類型焊縫質量等級CPACPBCPC1/CPC2/CPC3CPD1.1至1.6,1.13,1.15,1.18,1.19,1.22,2.1,2.7,2.8,2.11至2.13BBCD1.7,1.8,1.9,1.11,
24、1.14,1.17,1.23,2.2,2.3至2.6,2.9,2.10,3.1不允許BCD1.10,1.16,1.20,1.21,3.2/、可用BCD1.12a,4.1,4.2本缺陷不做評價。a對于CPA,也參見7.3.15。5.2.1.2鋁材和鋁合金在表格6中列出了參照ENISO10042標準的評價等級。表格6涉及到焊縫質量等級的鋁材與鋁合金的評價等級參照ENISO10042標準的缺陷類型焊縫質量等級CPACPBCPC1/CPC2/CPC3CPD1.1,1.2,1.4,1.5,1.7至1.9,1.15,2.1,2.3,2.6,2.10BBCD1.3不允許不允許不允許D1.6,1.10,1.1
25、1,1.14,1.16,1.18,2.2,2.4,2.5,2.7至2.9,3.1不允許BCD1.12,1.13,1.17,2.11,2.12,3.2/、可用BCD4.1本缺陷不做評價。對于完全焊接的T型接頭(CPA)來說,坡口過渡區(qū)域的半徑必須Mmm參見插圖17。5.2.2 涉及到焊縫質量等級的激光束焊接與電子束焊接的焊縫缺陷評價等級焊縫缺陷評價等級必須符合ENISO13919-1與ENISO13919-2標準,并且在表格7與表格8中列出。表格7涉及到焊縫質量等級的鋼材的激光束焊接與電子束焊接用評價等級參照ENISO13919-1標準的缺陷類型焊縫質量等級CPACPBCPC1/CPC2/CPC
26、3CPD1至4,6,7,18BBCD5,8,10至16不允許BCD9,17/、可用BCD表格8涉及到焊縫質量等級的鋁材與鋁合金的激光束焊接與電子束焊接用評價等級參照ENISO13919-2標準的缺陷類型焊縫質量等級CPACPBCPC1/CPC2/CPC3CPD1至5,7,8,20BBCD6,9,11至18不允許BCD10,19/、口用BCD5.2.3 涉及到焊縫質量等級的螺柱焊接的焊縫缺陷評價等級螺柱焊接的接頭允許用于焊縫質量等級CPC3與CPD。其中要滿足參照ENISO14555標準的要求。5.2.4 涉及到焊縫質量等級的電接觸點焊、縫焊和凸焊質量要求在表格F.2中定義了電接觸點焊、縫焊和凸
27、焊的質量要求。表格F.3適用于表面質量。電接觸點焊、縫焊和凸焊不允許用于焊縫質量等級CPA與CPBo5.2.5 其它焊接工藝用質量要求的規(guī)定客戶與制造商之間允許協(xié)商其它焊接工藝用質量要求。在需要的情況下,也可以與國家安全機關進行協(xié)商6、母材與焊絲的選擇6.1 母材的選擇母材必須符合參照CENISO/TR15608標準的材料等級要求,并且必須具有已證明的焊接適應性。如果母材與相應的EN標準一致,并且在母材上標識了焊接適應的標識,那么參照ISO/TR581標準的焊接適應性可以視為是已證明的。對于不具備已證明焊接適應性的母材來說,制造商必須通過一份焊接工藝評定報告(WPQR)向客戶或者是應用者證明,
28、通過使用母材所達到的焊接接頭的特性與由研發(fā)部門或者是設計辦公室規(guī)定的要求一致(參見EN15085-4:2007標準的章節(jié)5.4)。對焊接接頭的安全需求為“高”或“中”的軌道機車車輛部件中,只允許使用已知或者協(xié)商了動態(tài)負荷下所承受應力的母材。6.2 焊絲的選擇如果對所選擇的焊絲存在懷疑,那么制造商必須通過一份焊接工藝評定報告(WPQR)向客戶或者是應用者證明,在使用所選擇焊絲的情況下所達到的焊接接頭的特性與由研發(fā)部門或者是設計辦公室規(guī)定的要求一致(參見EN15085-4:2007標準的章節(jié)5.3.1)。7、焊縫的結構/形狀7.1 概述應該避免帶有尖角以及明顯橫截面變化的焊縫。應該盡可能地避免影響
29、力線流。如果可能的話,被焊接部件的重心軸線最好是匯集到一點上。在應力較高的區(qū)域應該避免焊縫。如果不能做到,那么必須規(guī)劃較高的檢驗要求。為了作出決定,在研發(fā)設計階段,可能需要通過工作試件證明所計算的焊縫厚度。涉及到母材與焊絲的焊接適應性的時候,必須注意制造商的要求與所建議的信息。在厚度方向上承受一定負荷的鋼制部件中,參照EN1011-2標準規(guī)定合適的設計措施,并且選擇具有所需斷面收縮率的材料。在設計時,必須考慮墊板(保留在部件上的焊接墊板)。鋁結構中的焊接墊板還需要有特別的槽。在鋁結構或者鋼結構中的T型接頭上,需要使用帶有焊接坡口的焊接墊板,例如:單側可接近的HV焊縫。應該通過相應的焊接技術設計
30、保證防腐蝕性能,例如:通過完全焊透的方式。沒有完全焊透的焊縫或者是斷續(xù)焊縫也應該達到充分的防腐蝕性能。在圖紙中必須標注出對部件進行標記的鋼印位置。為了限制變形,焊縫應該分布在部件的中線上或者是對稱分布在該中線兩側。在設計部件時,必須保證利于焊接以及檢查時的可接近性。應該避免焊縫的堆積。必要時,可以使用鍛壓件或者是鑄造件。應該避免通過橫向焊縫焊接承受拉力的翼緣板上的次要部件。在計算時,必須考慮冷作硬化的鋼材與鋁材以及鋁合金的熱影響區(qū)域的硬度降低。要避免焊接接頭與螺栓接頭或者是怫接接頭的混合連接形式。在附件F中規(guī)定了電接觸點焊的要求。7.2 冷成形區(qū)域的焊接在冷成形區(qū)域(包括相鄰的5Xt平面)中,
31、在材料分類參照CENISO/TR15608標準為1.1,1.2與1.4的材料中,只允許焊接認證等級為CL3的結構。只有當:在彎折后并且在焊接前要進行熱處理(正火),或者是注意了表格9所列的條件(彎曲半徑與板材厚度的關系)才允許焊接認證等級為CL1與CL2的結構.表格9冷成形區(qū)域的焊接(適用于鋼材)最小r/t最大t5,>10503242121.58K14a-a根據EN10025-2標準,對于材料S235J2,允許達到6mm。7.3 生產規(guī)定7.3.1 箱形梁只有當腹板強度的計算表面,焊縫底部的應力水平低于所允許的值時,才允許腹板與承受拉力的箱形梁中的一條單側焊接的角焊縫連接。插圖1說明了拉
32、板中帶有較高應力的箱形梁示例。說明:1、箱形梁2、壓板3、拉板插圖1拉板中帶有較高應力的箱形梁示例7.3.2 具有不同板厚的部件上的對接焊縫在具有不同板厚的部件中,不同區(qū)域之間的過渡區(qū)域要以不超過插圖2中所規(guī)定的值的坡度逐漸實現(xiàn)。如果焊縫不夠達到覆蓋過渡區(qū)域的厚度,那么要對具有較大厚度的部件進行相應地坡口加工。單位:毫米1:1適用于CPC3與CPD備注:1:4適用于CPA,CPB,CPC1與CPC2的焊接接頭。在圖紙中要說明坡口預加工。坡度1:1表示45°的角度,坡度1:4表示14°的角度。說明1、坡度坡口位置的補充精確度。焊縫的外部形狀必須與坡度相符。插圖2具有不同板厚的
33、部件上的對接焊縫7.3.3 塞焊縫與長孔焊縫的可焊接性與可接近性只有當焊縫處于剪應力的情況下,塞焊縫與長孔焊縫只允許用于焊縫質量等級CPC2,CPC3或者是CPD。圓柱形或者是矩形孔的尺寸必須允許電極或者是焊槍可以以45度的角度進入。當孔的直徑大于或等于部件的四倍板厚時,以及當矩形孔的總長度大于或等于孔的三倍直徑時,在較薄的板子中要滿足這些要求。對于圓孔或者防控中的角焊縫必須考慮以下條件:孔直徑d必須大于(3至4)Xt2,或長孔寬度c必須大于3xt2o插圖3塞焊縫與長孔焊縫的可焊接性與可接近性單位:毫米圓孔中的角焊縫方孔中的長焊縫說明:d最低12c最低12v>d3M<e<4d
34、l>2c插圖4塞焊縫與長孔焊縫用尺寸7.3.4 兩條焊縫之間的距離在設計焊縫時,要避免熱影響區(qū)域重疊。只有當在設計時,考慮了熱影響區(qū)域或者是淬硬區(qū)域的影響(例如:內應力、強度下降,硬度下降)時,才允許重疊熱影響區(qū)域。為了降低角變形與應力上升,必須根據要連接部件的厚度與部件的夾具確定兩條焊縫的最小距離對于厚度小于20mm的板材,特別是對于鋁材以及高強度鋼材,要遵循熔化區(qū)域之間至少間隔50mm的建議值,參照插圖5單位:毫米插圖5熔化區(qū)域的最小距離7.3.5 垂直安裝在縱向焊縫上的加強筋在對接焊縫與角焊縫的焊縫交叉處,要避免開口。在交叉區(qū)域的焊縫超高要打磨掉,以使焊縫連續(xù)交叉。插圖6垂直安裝在
35、縱向焊縫上的加強筋7.3.6 自由切削應該避免自由切削。如果必須自由且學,那么開口必須足夠大,以便被密封焊接封閉,而同時不會在要連接的焊縫的熱影響區(qū)域造成應力上升。說明:r參照EN1708-2標準,但最低為30mmd>20mm插圖7自由切削7.3.7 支座與加強板的末端插圖8與插圖9展示的是支座與加強板末端的結構示例。為了進行端部周邊焊,應該如插圖8所示的結構設計支座與加強板的末端。單位:毫米說明:r參照EN1708-2標準,但最低為30mm插圖8支座與加強板末端的結構在高負荷組件中,支座必須循環(huán)焊接。7.3.8 支座形狀處于動態(tài)負荷下的部件最常見的缺陷與引起交叉應力曲線以及導致應力集中
36、的部件形狀有關。插圖9支座形狀7.3.9 端部周邊焊如果超過一個長度為l(至少必須為板厚的2t)的焊縫無中斷,要對板子末端進行端部周邊焊:a) 主要為了避免板子端部的腐蝕,與焊接質量等級無關;b) 在高負荷位置;c) 在焊縫質量等級為CPC3或者CPD的焊縫中,不需要強制進行端部周邊焊。l>2t,其中l(wèi)最小=10mm說明:t板厚l連續(xù)焊縫的長度必須盡可能連續(xù)完成端部周邊焊插圖10端部周邊焊7.3.10 角焊縫對于角焊縫的結構來說,應該遵循以下要求:角焊縫應該是等腰形的。如果存在設計方面的原因或者是需要更好的力線。那么必須在圖紙中另外標出相對于角焊縫a的角焊縫焊角長度z0角焊縫厚度a不應該
37、規(guī)定的比計算所需要的厚度更厚,但是,關于角焊縫厚度也必須注意工藝以及焊接技術的因素。邊緣距離v應該為:v>1.5a+to插圖11角焊縫用邊緣距離對于厚度小于20mm的板材,特別是對于鋁材以及高強度的鋼材來說,建議熔化區(qū)域的的距離至少為50mm,參見插圖12t2<tlImin=3粗(對于5mm<t2<20mm勺情況,最低為50mm)標識了a的區(qū)域必須等于或小于所計算的a最大。插圖12搭接焊縫用最小搭接尺寸7.3.11 對接焊縫對于焊縫質量等級為CPA與CPB的焊縫來說,在焊縫的起點和末端要使用引弧板與收弧板,參見插圖13的示例。對于其它對接焊縫來說,允許把引弧板與收弧板用
38、作墊板,以便阻止在焊縫的起點與末端上出現(xiàn)未焊透的情況(參見EN15085-4:2007標準的章節(jié)5.2.1)。在圖紙中要對其進行說明。在安排引弧板與收弧板時,要盡可能地在焊縫接頭之外開始焊接或結束焊接。如果在設計中集成了這些板子或者是在要焊接的部件上使用了較小的板子,那么也應該相應地處理這些板子。這些板子的坡口預加工必須與焊縫坡口的預加工相同的方式完成。為了焊接這些板子,必須通過機械工具或者是磁鐵對其進行固定。在完成焊接后,必須通過機械切割或者是氣割或者是等離子切割的方式切割掉引弧板與收弧板。在切割掉這些板子后,要進行縱向打磨。不允許打掉引弧板與收弧板。插圖13對接焊縫用引弧板與收弧板示例7.
39、3.12 帶有由卡死引起的內應力的焊縫冷裂與熱裂經常是部件出現(xiàn)缺陷的原因。設計者應該知道,帶有由卡死引起的內應力的焊縫會減輕兩種裂紋形式的增長(內應力)。帶有由卡死引起的較高內應力的焊接接頭可能會導致冷裂與熱裂。應該避免更多的狀態(tài),因為內應力會導致出現(xiàn)一些誤差: 在把圓棒或者是厚壁管完全含接到厚板上時,焊縫不會自由收縮(參見插圖14a); 在焊接較薄的部件到較厚的板子上時,較厚的板子保持形狀不變(參見插圖14b); 在焊接厚壁管中的筋板時,較厚的管子保持形狀不變(參見插圖14c); 在焊接最后集成到兩個固定部件之間的部件時,固定的部件保持它們的形狀不變。插圖14帶有由卡死引起的內應力的焊縫為了
40、限制裂紋風險,角焊縫必須具有根據要焊接的板子的厚度得出的最小焊縫橫截面。7.3.13 混合連接形式應該避免這種部件連接形式,因為同時只能承受一種連接形式。焊接與螺栓連接的部件混合連接不適用于傳遞所有的力或者是降低收縮應力。在這種情況下,僅僅只有焊縫單獨受力。因此,在動態(tài)負荷下,焊縫是混合連接形式上出現(xiàn)疲勞裂紋的原因。所以只對焊縫進行計算。小I插圖15混合連接形式只有具有已證明的焊接適應性的螺母才允許被焊接,以防止旋轉。7.3.14 腐蝕問題預防措施如果必要的話,制造商必須通過端部周邊焊和/或反面含層或使用密封劑的形式保證焊縫背面的密封性,以便防止腐蝕。插圖16腐蝕位置7.3.15 焊縫過渡區(qū)域
41、一一焊縫形狀的矯正在焊接后在焊縫上還需進行的工作主要是為了提高焊接接頭的抗疲勞性能。這種改進包括延長使用壽命(適用于已經規(guī)定了應力水平的情況)或者是提高疲勞極限(適用于已經規(guī)定了使用壽命的情況)可以通過降低焊縫幾何缺陷中的應力集中(缺口應力集中)的情況達到降低應力集中的目的。在焊縫過渡區(qū)域可以達到最大的效應。要在焊縫上進行的焊縫過渡區(qū)域改進工作必須在工藝說明中進行規(guī)定,并且設計者必須證明由返工引起的所允許的應力增加情況。在打磨焊縫過渡區(qū)域的情況下,深度k必須小于等于0.3mm,半徑r必須大于等于3mm,參見插圖17。打磨缺口的方向必須與主應力的曲線走向一致。對焊接頭T形接頭插圖17焊縫過渡區(qū)域
42、的矯正7.3.16 降低內應力的工作7.3.16.1 概述為了降低內應力,允許進行產生壓縮應力的工序,例如:噴丸處理或者是通過熱處理的方式降低應力。7.3.16.2 用于產生表面壓縮應力的噴丸處理的參數(shù)與特征噴丸處理的參數(shù)與特征應該與客戶的要求一致。在使用噴丸處理的情況,要對以下情況進行說明: 適用于進行該項工作的噴丸大?。ǚN類與大?。?; 焊縫與熱影響區(qū)域的覆蓋范圍。鋼材的壓縮應力的建議值如下: 在表面下0.1mm的地方的壓縮應力大于260Mpa; 在表面下0.5mm的地方的壓縮應力大約或等于50Mpa。7.3.16.3用于降低內應的熱處理對于熱處理(正火或者是去應力退火)來說,應該采取所有的
43、防護措施降低部件的變形或者是避免出現(xiàn)冷整形的必要性。在相應的圖紙上或者在相應的文件中必須給出確定的熱處理條件。這些文件必須包含: 上料時,熱處理爐的最高溫度; 溫度上升的平均速度; 部件熱處理溫度的持續(xù)時間; 熱處理的溫度;最大的冷卻速度; 部件從熱處理爐中取出時的溫度; 部件從熱處理爐中取出后,部件的冷卻條件。必須對溫度進行記錄,例如:用經過矯正的溫度記錄儀。7.3.17斷續(xù)焊縫斷續(xù)焊縫的最小長度應該為:又t于t最大10mm的情況來說:l最小5xt最大,但是對于鋼材來說,最低為20mm,對于鋁合金來說,最低為30mm;又t于t最大10mm的情況來說:l最小3xt最大,但是最低為50mm,參見
44、插圖18插圖18斷續(xù)焊縫7.4焊接圖紙上的說明由制造商完整的焊縫坡口預加工必須參照ENISO9692-1,ENISO9692-2與ENISO9692-3標準完成。相關信息請參照附件B與附件C。在圖紙中給出的說明必須符合EN22553標準。另外,還需要以下信息: 在圖紙中必須給出參照本歐洲標準的焊縫質量等級。如果一份圖紙包含了不同的焊縫質量等級,那么必須在焊縫處標出這些焊縫質量等級。對于通過電接觸點焊完成的焊接還必須參照表格F.3進行表面質量的說明; 對于每個部件來說,必須在圖紙中或者在零件清單中給出參照EN15085-2:2007標準的鑒定等級CL1至CL3。這些鑒定等級取決于部件的最高焊縫質
45、量等級。有關部件與鑒定等級可能的分類示例請參見EN15085-2:2007標準的附件A; 在圖紙中必須給出焊縫形狀、焊縫厚度以及焊縫長度(參見附件B); 在圖紙、零件清單或者其它文件中,必須給出焊絲;所有的焊接都必須在圖紙、零件清單或者其它文件中用件號的形式標出。如果在圖紙中沒有給出允許公差,那么以下公差適用于ENISO13920:1996標準:a) 長度與角度尺寸用公差等級B;b) 直線度、平面度與平行度用公差等級F。附件A(僅供參考)焊縫清單公司名稱,部門名稱:焊縫清單項目:合同號:制造商的鑒定/認證等級:日期:部件名稱圖紙編號版本部件X部件Y厚度t1厚度t2坡口預加工的形式焊接質量等級焊
46、縫缺陷用極限值檢驗等級WPQR/WPS焊接工藝所使用的焊絲保護氣體種類備注附件B(僅供參考)焊縫的坡口預加工表格B.1給出了通過參照ENISO4063標準的焊接工藝111,114,135,136,137,141,15與311軌道機車車輛焊縫的坡口預加工與焊縫厚度的建議情況概況。如果其它的坡口預加工已經參照EN15085-4:2007標準進行了證明,那么也允許使用其它的坡口預加工。對于焊接符號,請參見EN22553標準,對于坡口預加工的說明,請參見ENISO9692標準。帶有焊鄉(xiāng)接墊板公1b的I形焊不iT'b三Tw606-aR=t33q11IIf%LiU凹11A雙側I形焊縫1cV-型焊縫
47、7t.3-153-1560-50-0-20-30-20-2-aR=tk7060表格B.1焊縫的坡口預加工與坡口厚度"名稱圖示2Sj2標識工件厚度t(mm)坡口張角a鈍邊距離b(mm)噸邊高度c(mm)坡口高度h(mm)合成的坡口厚度aR(mm)鋁a鋼鋁a鋼鋼鋁a鋼鋁a鋼單側I形&1a焊縫墓|1權II“I、w4W4-_-aR=t23表格B.1(續(xù)表)編號名稱圖示符號坡口預加工剖面圖符號標識工件厚度t(mm)坡口張角a鈍邊距離b(mm)噸邊高度c(mm)坡口高度h(mm)合成的坡口厚度aR(mm)鋁a鋼鋁a鋼鋁a鋼鋁a鋼鋁a鋼2b帶肩焊接墊板的V型焊縫bVJL3-153-1560-7050-600-42-40-20-2-aR=tqij_a口/4r,1LtLLMJC2c帶有背部焊層的V型焊縫c11卜1_3-153-1560
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