AS澳大利亚焊接标准规范铝合金焊接完整Word文档格式.docx
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1.5.6T接头和角接头的一个熔透对接焊缝尺寸
一个T接头对接焊缝或一个角接头对接焊缝的部分厚度，该部分的端部或边缘顶着另一部分的表面。
1.5.7一个角焊缝尺寸
沿着焊缝横截面内的一个内切三角形边的侧边长度（见图3.4）
1如果这些长度相等，尺寸为一个单个尺寸；
2如果有一个根部间隙，一个侧边的长度减去按照该侧边方向测量的根部间隙长度（见图3.4（c））。
1.5.8制造商
负责在制造期间焊接一个构件的人或公司。
1.5.9检查部门
对建筑和构件的设计和制造具有法定权利的部门。
如果一个构件不属于法定管辖，委托人视为检查部门。
1.5.10检查员
由检查部门或委托人雇佣的或同意的按照本标准检查焊缝的人员。
1.5.11委托人
正在制造的一个构件的买方、所有者或指定代表（例如设计者或工程师）。
1.5.12应该
表示该说明是强制执行的。
1.5.13可以
表示这是个建议。
1.5.14可能
表示一个选择的存在。
1.6焊缝种类
1.6.1总则
对接焊缝应设计成焊缝A、B或C类。
所有角焊缝应设计为B类。
每个焊缝种类应通过允许缺陷等级（见第6章）确定，以帮助设计者选择最适合焊缝将要承受的运用条件的焊缝质量。
由于结构中的单个焊缝将通常满足不同的运行要求，所以通常每个焊缝的焊缝种类规范都应加以考虑。
如果一个构件要承受组合应力，则应采用最高的焊缝种类。
委托人或指定代表，可能是设计者，应在图纸上标明所有按照第1.7条生产的焊缝所选的焊缝类型。
可在AS1101.3中规定的焊接标准符号上另添加一个字母来表示，这是一个惯例做法。
还要求委托人指定生产焊接所需的无损检查的范围（见注释1）。
委托人和制造商之间的待解决的问题规定在附录C中。
注释：
1如何选择无损检查及范围指南规定在附录B中。
2对于任何接头，选择一个超出必要（例如更高）的焊缝种类是不可取的，因为这将造成额外的制造和检查成本，同时很可能未或极少提高焊接性能。
1.6.2焊缝种类A
焊缝种类A针对于结构中处于更为严重的疲劳环境下的焊缝。
仅对具有连续全焊透，纵向或横向对接焊缝，且焊缝补强打磨到与表面相平的构件规定为焊缝种类A。
焊缝质量应按照本标准规定的较高等级检查和测试予以确认。
构件中的连续焊透纵向或横向对接焊缝应通过加工，按照施加应力的方向整平。
应按应力的方向挤压或仔细加工，或用锉刀锉修构件边缘。
满足这些要求的焊接设计的例子显示在AS/NZS1665.1或AS/NZS1664.2（1997版本的4.8条）。
1.6.3焊缝种类B
焊缝种类B主要针对于处于一个接近AS/NZS1664.1或AS/NZS1664.2最大允许的拉伸应力和较低的疲劳应力环境下的对接焊缝。
该焊缝种类还针对于所有角焊缝。
焊缝种类B适用于承受超过AS/NZS1664.1或AS/NZS1664.2允许的最大应力的80%的静态拉伸应力的接头，或承受由低到中的疲劳载荷等级的接头。
对整个铝合金制造和组装中的结构（即承载）焊缝通常规定焊缝种类B。
用该焊缝制造的构件通常具有以下一个或多个特点：
（a）从两侧焊接的完全或部分焊透横向对接焊缝；
（b）完全焊透连续纵向自动焊对接焊缝；
（c）连续纵向角焊缝；
（d）两侧焊接的横向对接焊缝或一侧焊接的具有一个封底焊道的横向对接焊缝；
（e）在永久性背面垫板上焊接的横向对接焊缝，这可以或也可以不通过全长角焊缝连接；
（f）完全或部分焊透的横向承载角焊缝或十字形焊缝；
（g）T形接头，如果从两侧焊接，可全焊透或不全焊透，但是如果是一侧焊接，必须为全焊透。
符合这些要求的焊缝设计例子显示在AS/NZS1664.1或1664.2中（1997版4.8条）。
1.6.4焊缝种类C
焊缝种类C适合于仅承受压应力的接头或承受小于AS/NZS1664.1或1664.2允许的最大应力的80%的静态拉应力的接头，或承受疲劳的不连续对接和角焊缝。
用该焊缝制造的构件将一般具有以下一个或多个特点：
（a）连续纵向角焊缝或对接焊缝；
（b）中间腹板到盖板焊缝的横梁。
1.7基准
本标准的基准是一个焊缝应：
（a）按照一个评定的焊接工艺焊接；
（b）由一个评定的能执行该焊接工艺的焊工焊接；
（c）制造商的雇员或临时雇佣的一个焊接主管的监督下焊接；
并且
（d）符合本标准的适当要求。
如果制造需要主管批准或检查部门批准，或正在进行大型复杂或关键构件，制造商可能发现AS/NZSISO3834有用。
1.8安全
1.8.1安全设备和规程
焊接应按照AS1470,AS1674.1,AS1674.2,AS/NZS1336,AS/NZS1337,AS/NZS1338.1和AS/NZS2865进行。
1.8.2焊接设备
焊接车间和设备应符合所有适当规定的相关章节，和AS1966.1,AS1966.2,AS2799,AS/NZS1995和IEC60974-1。
1.8.3其他危险
制造商应识别并处理1.8.1和1.8.2未包含的焊接铝合金的其他危险和风险。
尤其是应考虑：
（a）适当保护免受直接或间接电弧辐射；
（b）了解铝在受热时颜色保持不变；
（c）GTAW（脉冲电弧焊接）和等离子设备的高频泄漏风险；
和
（d）保护免受严重噪音和烟尘。
1焊接铝的安全保护指南规定在WT1A技术注释2中。
对于焊接健康和安全的所有指南，参看WT1A技术注释7和22。
2风险指南规定在AS/NZS4360。
第2章制造材料
2.1母材
2.1.1总则
母材包括准备焊接的薄板，钢板，挤压型材，铸件、锻件和组件。
铝材通常是指锻造件（即机械加工到其最终形状）或铸造件。
包括这些合金的相关澳大利亚标准包括AS1874,AS2338,AS/NZS1734,AS/NZS1865和AS/NZS1867。
2.1.2锻造合金件
当锻造合金按照本标准焊接时，应参考AS/NZS1664.1或AS/NZS1664.2或WTIA技术注释2包含的信息对焊接的合金的适当性进行评定。
以上未包括的铝合金焊接的建议应从制造商获得，并应在焊接工艺确定及得到委托人满意后使用。
2.1.3铸件合金
大多数铸件合金中很少适合焊接。
如果要求按本标准焊接一个铸造合金，则应按照WTIA技术注释2中的内容对合金的适当性进行评定。
适合焊接的典型铸造合金列在表2.2中。
铸造铝合金焊接的建议未包括在表2.2中的，应从制造商获得，并应在焊接工艺确定及得到委托人满意后使用。
2.2焊材
与各种母材组合一同使用的焊材的选择列在表2.1，2.2和2.3中。
AS27172.2规定了铝和铝合金焊材的要求。
焊材应用原始的包装或纸箱，保存在一个防潮的干燥地方。
如果制造商推荐在保存和使用期间采用特殊保护，则焊材应按照建议保存。
焊材应保持干燥、光滑、无腐蚀，或免受损坏焊材或影响焊接设备操作的物质。
选择和保管焊材的更多指南可从WTIA获得。
2.3保护气体
用于焊接铝的气体通常为焊接等级的氩气，氦气或氩氦混合气。
可以使用任何气体或混合气，但是必须经过工艺实验证明能实现令人满意的效果和材料性能。
保护气应符合AS4882。
保护气应按照能保质的方式保持存放。
焊接铝的保护气更多指南可从WTIA技术注释2中获得。
表2.1
焊接锻造合金的焊材选择（1,2）
1运用条件如浸在清水或盐水中，暴露在特殊的化学物质，或持续超过65°
C高温，可限制焊材的选择。
焊材合金5356，5183，5556和5654不建议用于65°
C以上的持续高温。
2本表格中主要部分的建议适用于大多数用途，为最佳选择。
在特殊情况下，对于备用焊材，参考WTIA技术注释2。
这些备用选择可提高防止焊接金属断裂、提高焊接强度、延展性、抗腐蚀、电镀颜色匹配或高温使用的一个或多个特性。
3可使用合金5183，5356或5556。
4可使用合金4043。
5可使用5183，5356，5554，5556和5654。
合金5554是以上列出的适用于65°
C以上的唯一一个5xxx系列焊材。
6可使用与母材同一分析的焊材。
7对于在65°
C以下的低温过氧化氢下焊接母材合金，可使用5654合金。
8合金5554是以上列出的适用于65°
9对于焊接合金6061，6063和6082，建议采用合金4043焊材来减小对热裂的敏感性。
但是如果需要较大的焊接强度，可使用合金焊材5183，5356或5556.
10最好使用合金5039，但是可能买不到。
表2.2
焊接铸件和锻造合金的焊材选择表（1,2,3）
1运用条件如浸在清水或盐水中，暴露在具体化学物质，或持续超过65°
C高温可限制焊材的选择。
3同等铸造合金代号列在WTIA技术注释2中。
4可使用合金4047。
5最好使用合金4145，但可能买不到。
6可使用合金4043。
7可使用5183，5356，5554，5556和5654。
8可使用合金5183，5356或5556。
表2.3
焊接铸造和铸造合金的焊材选择表（1,2,3）
6可使用合金4043.
7最好使用合金4145，但可能买不到。
第3章焊接接头细节
3.1总则
焊接接头应按照AS/NZS1664.1或AS/NZS1664.2设计，可通过对接焊缝、角焊缝、塞焊焊缝或槽焊缝，或这些组合。
如果图纸规定了焊接接头，应规定至少以下内容：
（a）制造材料；
（b）焊缝的位置和类型；
（c）焊缝的尺寸（例如焊脚长度、设计焊缝厚度）和焊缝有效长度；
（d）所需要的焊缝种类（参考1.6条）；
（e）要求的非破坏检查的类型和范围；
（f）焊接是在车间或现场进行？
（g）非标准焊缝的细节和任何将影响焊接操作的特殊要求；
（h）制造公差
当焊接接头承受循环载荷时，应遵循AS/NZS1664.1或AS/NZS1664.2的疲劳设计要求。
缺陷对焊接特性的影响列在WTIA技术注释2。
3.2边缘加工
评定焊接工艺中（见第4章）使用的GTAW和GMAW的典型对接接头准备图示在图3.1和3.2中。
图3.1GTA焊接的一些典型的接头准备
最小角度应该与最大半径或者是间隙结合使用，反过来说，最小半径或者是间隙应该与最大角度结合使用。
图3.2GMA焊接的一些典型接头准备
3.3对接焊缝
3.3.1有效长度
对接接头的末端也要进行焊接，以便于提供足够的焊接厚度。
这个也可以通过使用延长件，交叉焊道或者是其他标准中许可的手法而实现。
3.3.2厚度或宽度的过渡
不同厚度或宽度的对接焊缝接头要进行平滑的过渡。
过渡的方式可以通过在较厚的部件上开坡口，或倾斜焊接表面，或者是这些手段相结合使用，如图3.3所示。
对静载荷而言，两个部件之间的过渡斜坡不能超过1：
1.对于承担疲劳载荷，或者是冲击载荷的接头，设计的标准就是要减少部件之间的坡度，或者是使用曲线过渡，或者也会要求在远离过渡位置的地方进行焊接。
3.4角焊
3.4.1焊道尺寸
作为基本的规则，角焊的最小尺寸，包括多道焊缝的第一道，都应该符合表3.1的要求。
但是用来加强的对接接头不包括在内。
表3.1角焊最小尺寸
单位：
毫M
当需要对设计进行优化的时候，可以使用下面的公式确定焊缝的尺寸（S），最小尺寸是3mm。
式中：
t=厚度
3.4.2焊接轮廓
加固和熔透
焊缝的集合尺寸应该符合表6.1的要求
设计焊接厚度
应力计算时的设计焊接厚度不能超过表3.2中的规定。
对于角焊连接的部件，坡口面夹角大于120°
或者小于60°
的时候，不能用于传递全部许用应力的计算载荷。
（a）和（b）中显示的过渡斜坡是许可的最大值
图3.3静载荷对接焊缝的厚度或宽度过渡
表3.2角焊最大设计焊接厚度
说明：
S=焊脚相同的角焊尺寸
S2=焊脚不同的较短焊角的尺寸
3.4.3搭接
应力承载区域的搭接焊缝的重叠不能小于较薄部件厚度的5倍。
除非是已经对屈曲或开裂进行了预防，否则必须使用两个横向的角焊，塞焊或者是槽焊进行连接，或者是使用两个或者更多的纵向角焊或槽焊进行连接。
3.4.4T型接头和角部接头（cornerjoints）
角焊可以用来连接平面夹角在60°
到90°
之间的部件。
角焊应该在接头的两侧进行，除非已经作了足够的准备来预防轴向弯曲。
在图3.5（a）中给出了示例。
对于夹角小于60°
的，就要采取能够防止轴向弯曲的焊接布局。
在图3.5（b）中给出了典型的可接受的示例。
3.4.5断续角焊缝
断续角焊可以用来通过接头或者接合面传递计算应力。
每个间断焊的全长至少要为焊缝设计焊角长度的4倍。
设计细节应该符合AS/NZS1664.1或者AS/NZS1664.2的要求。
3.5塞焊和槽焊
3.5.1塞焊
当使用塞焊来传递搭接接头处的剪切，或者防止屈曲，或分开搭接的部件，那么他们应该：
（a）使用角焊，但是不能填满，除非标准许可。
（b）最小直径（t+10mm），t是塞焊部件的厚度
（c）从孔中心到相邻边的距离至少要为孔直径的1.75倍。
（d）孔边缘到相邻边的距离不大于塞焊部件厚度的10倍。
（e）两个中心之间的距离至少要为孔直径的4倍。
3.5.2槽焊
当使用槽焊来传递搭接的剪切，或者防止屈曲，或分开搭接的部件，那么他们应该：
（a）使用角焊，但是不能填满，除非标准许可
（b）槽焊的宽度不小于3.5.1条中规定的孔的直径
（c）槽焊的中心到此部件相邻边的距离要不小于槽焊宽度的1.75倍。
（d）槽焊的边缘到部件相邻边的距离不大于进行槽焊部件厚度的10倍
（e）任何方向上的纵向中心距离都不小于槽焊距离的2倍，或者不小于槽焊宽度的4倍
（f）槽焊长度不大于槽焊宽度的10倍，并且
（g）半圆形或者圆形槽焊的半径要不小于进行槽焊的部件的厚度
图例：
PQR=焊缝截面内接三角形
S，S1，S2=角焊尺寸
DTT=设计焊接厚度
图3.4角焊缝
图3.5T型接头的角焊缝
第4章焊接工艺和人员评定
4.1焊接工艺
4.1.1总则
焊接工艺（即焊接准备，焊材和焊接参数）应在开始焊接构件或部件之前予以评定。
制造商应确定一个焊接工艺，在一个文件即焊接工艺评定记录（PQR或也称WPQR）中列出所有采用的参数，该记录将作为焊接记录，并应供检查使用。
应按照PQR，根据4.4条的基本变量极限，编制一个焊接工艺规范，并在制造时提供给焊工。
焊接工艺可通过一名委托人代表在焊接工艺表上予以批准，该代表应至少具有5.2.1规定的焊接主管资质或焊接检查员资质（见7.2）。
4.1.2一个焊接工艺的评定方法
可通过以下方式的其中一种来评定一个焊接工艺：
（a）由制造商提供相关先前经验的文件证明。
注意：
先前经验的文件证明包括一个完整的如附录D所示的焊接工艺表，及评定该工艺所采用的标准所要求进行的任何实验记录。
（b）准备一个从试样中采集的标准试板，如图4.1和4.2所示。
该试板应尽可能实际地模拟焊透深度、材料类型、材料轧制的方向、材料厚度、边缘准备、焊接状态、包括制造期间焊工进入和限制情况，和按4.2.5条对其的实验。
（c）制出一个适当长度的具有与采用该焊接工艺的部件相同的接头类型、材料类型、材料厚度和边缘加工的试板。
该试板可在试制期间作为引弧和收弧板制造。
抽取的试样应按照4.2.5条实验。
（d）一个试样接头、构件或部件的破坏性实验。
该实验应为一个标准试板通常要求进行的实验的代表实验，或按买方和制造商协议。
实验应尽可能符合4.2.5条。
4.1.3评定的焊接工艺的可传递性
一个制造商评定的一个焊接工艺应对第二个制造商的使用是有效的，只要：
（a）最初的评定实验是按照本标准或其它认可的国家或国际标准进行，并完全备有文件证明；
（b）第二个制造商具有充分的设备和场地，并证明成功进行了焊工资质焊接测试或提供采用该工艺的试板（见4.3条）。
（c）两个制造商和买方都同意采用该焊接工艺；
（d）焊接工艺标明了最初和第二个制造商。
4.2通过测试对焊接工艺的评定
4.2.1总则
对接焊缝和角焊缝的试板的母材和厚度应与待评定的工艺相同。
应采用与待评定的工艺相同的焊材和焊接准备，相同位置，尽可能使用相同焊接设备。
试板的清理过程应与待评定的工艺和制造期间使用相同。
如果实际上不能满足以上要求，买方和制造商应就试板要求达成一致，并应尽可能模拟待评定的工艺。
4.2.2点焊
如果焊接工艺涉及组件的点焊，试板中的点焊应位于凹口断裂和根部弯曲试样内或如果未要求弯曲实验，则在凹口断裂试样中，如图4.1所示。
4.2.3标准试板尺寸
如要求，应按照图4.1或4.2准备一个标准试板。
试板的厚度（t）应与待评定的工艺相同的母材厚度。
在某种环境下，如异常接头布置，可能需要准备多个试板。
当准备试板时，建议最好采用引弧和收弧板制造。
1从试件上切割的试样宽度应不小于20mm。
2如采用双侧准备，一个侧向弯曲实验可代替每个表面弯曲和根部弯曲试样。
3对于涉及使用永久垫板的工艺，应采用一个额外的低倍实验来代替根部弯曲实验。
4废料宽度应不小于50mm。
5板尺寸单位为毫M。
6t=板材厚度
7A类焊缝的试板可用于B类和/或C类焊缝。
B类焊缝试板可用于C类焊缝，但不能用于A类焊缝。
图4.1对接焊缝试板
图示
t=焊接点处母材最大厚度或25mm，以较小为准。
1从试件切割的试样宽度不应小于20mm。
2废料宽度不应小于50mm。
3板材尺寸单位为毫M。
4搭接应代表了接头布置。
图4.2角焊缝和搭接焊缝试板
4.2.4其它试板的尺寸
如果不能采用一个标准试板，可采用其它能代表特殊接头布置的试板。
尺寸应足以模拟实际接头所遇到的限制条件、热流和可接触性，并可足以准备实验所需数量的试样。
4.2.5实验范围
在所有试板的评估中，应首先进行目视检查。
可进行其他非破坏性实验补充目视检查，然后再进行破坏性实验。
从试板获取的试样的破坏性实验的范围应符合表4.1和4.2规定。
表4.1
对接焊缝试样数量
试样数量
焊缝类型
A
B
C
拉伸
表面弯曲
根部弯曲
凹口断裂
低倍
1
2
-
表4.2
角焊缝试样数量
实验
试样数目
角断裂
4.2.6非破坏性检查要求
目视评估和其他非破坏性实验的结果应符合表6.1要求。
4.2.7横向对接焊缝拉伸实验
横向对接焊缝拉伸实验应按照AS2205.2.1，使用AS1391规定的标准应变速度进行。
试样的极限拉伸强度应符合表4.3中值。
如果试样包含两个不同母材，应以表4.3规定的最低值为准。
表4.3
拉伸实验要求
4.2.8弯曲实验
弯曲实验应按照AS2205.3.1，使用一个主轴直径符合表4.4的包缠式夹具进行。
在完成实验后，焊缝或热影响区域中的任何裂纹或其他缺陷尺寸，在试样宽度方向应不大于1.5mm，长度方向应不大于3mm。
从试样边缘扩展的裂纹和撕裂或远离焊件的母材中的缺陷可不必作为拒收原因。
表4.4
弯曲实验包缠式夹具主轴尺寸
母材（所有硬度）
实验主轴直径
1XXX系列
3XXX和5XXXX系列
6XXXX系列
7005
4t
6t
8t
t=母材厚度
X=合金系列的任何数字
如果弯曲试样包含两个不同合金母材，测试主轴直径应大于单个母材合金规定的直径。
4.2.9缺口断裂和角断裂实验
缺口断裂或角断裂实验应按照AS2205.4.1或AS2205.4.2规定的程序进行。
断裂表面不应呈现超出表6.1中对适当焊缝类型的规定。
另外，一个角焊缝的根部应熔化至少其长度的80%。
4.2.10低倍实验
低倍实验应按照AS2205
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