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美国新海湾大桥 焊接工艺评定纪实

美国新海湾大桥 焊接工艺评定纪实. 刘 榴 沈大明. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实. 1. 海湾大桥简介. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实. 旧桥： 原 旧金山奥克兰湾大桥东桥 （ 见新、旧桥图片中 1 ， 2 ， 3 ）. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实. 新桥 : 单塔、自锚、悬索 （见新、旧桥图片中 4 ， 5 ）. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实. 新海湾大桥的钢塔和钢箱梁 （见新、旧桥图片中 6 ， 7 ）. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实. 大桥结构用钢：

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美国新海湾大桥 焊接工艺评定纪实

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Presentation Transcript

  1. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 刘 榴 沈大明

  2. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 1. 海湾大桥简介

  3. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 旧桥： 原旧金山奥克兰湾大桥东桥 （见新、旧桥图片中 1，2，3）

  4. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 新桥: 单塔、自锚、悬索 （见新、旧桥图片中 4，5）

  5. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 新海湾大桥的钢塔和钢箱梁 （见新、旧桥图片中 6，7）

  6. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 大桥结构用钢： ASTM A709 345 （345T，345F） ASTM A709 HPS 485W （见大桥用钢）

  7. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 ASTM A709/A709M 《Standard Specification for Structural Steel for Bridge》 (见大桥用钢)

  8. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实

  9. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 大桥用钢强度要求：

  10. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 大桥用钢化学成分要求：

  11. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 ASTM A709新老标准钢号对比（1991 和2005）： 强度等级 ASTM A709 – 91 ASTM A709/A709M – 05 千磅/平方英寸[MPa] 36[250] 36[250] 36[250] 50[345] 50[345] 50[345] —— 50S[345S] 50W[345W] 50W345W] —— HPS 50W[HPS 345W 70[485] 70W[485W] —— HPS 70W[HPS 485W] 100[690] 100[690] 100[690] 100W[690W] 100W[690W] —— HPS100W[HPS690W]：

  12. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 新老版本 70[485]级别钢化学成分对比： 元 素 含 量，%（91版） 含 量，% （05 版） 碳 0.19最大 0.11最大 錳 0.80 ～ 1.35 1.10 ～ 1.35 磷 0.04 最大 0.020 最大 硫 0.05 最大 0.006 最大 硅 0.20 ～ 0.65 0.30 ～ 0.50 铜 0.20 ～ 0.40 0.25 ～ 0.40 镍 0.50 最大 0.25 ～ 0.40 铬 0.40 ～ 0.70 0.45 ～ 0.70 矾 0.02 ～ 0.10 0.04 ～ 0.08 钼 …… 0.02 ～ 0.08 铝 …… 0.010 ～ 0.040

  13. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 2. 新海湾大桥 WPS 评定简介

  14. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 焊接工艺评定是焊接钢结构的重要过程

  15. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 ASME 第 9 卷 第 2 章 API 1104第 5 章 CSA W47.1第 10、11章 AWS D1.1 第 4 章 ISO 15607-15614 （由 EN 标准而来） ……

  16. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 新海湾大桥的 WPS评定： 1. AASHTO/AWS D1.5：2002 《桥梁焊接规范》 2. 标书规定

  17. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 桥梁钢结构的焊接要求

  18. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 AASHTO/AWS D1.5M/D1.5 《桥梁焊接规范》 规范的特点和历史沿革

  19. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 标书规定 a. 对 HPS 485W的钢材必须用实际桥梁构造中最大 的厚度进行评定试验（按规范 25mm)； b. 用 SMAW 方法焊接 HPS 485W 钢材，也必须进 行 WPS 评定试验 （按规范免除评定）； c. 评定中，对焊接电流、电弧电压和焊接速度的 变化幅度都作了规定（规范不明确）。

  20. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 AASHTO/AWS D1.5《桥梁焊接规范》的 WPS 评定 方法 1： 热输入 WPS 评定 最大热输入 最大 –最小热输入

  21. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 热输入计算公式： 电流 [安培]Χ电压[伏]Χ 0.06 热输入 = [千焦/mm] 焊接速度 [mm/分钟]

  22. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 最大热输入 WPS评定： 电流 电压 焊接速度 气体流量 最低预热温度和道间温度 (100℃) 最高道间温度 上述各参数要设置成使热输入最大

  23. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实- 最大 - 最小热输入 WPS评定： 最大热输入按照上述，而其余参数： 电流 电压 焊接速度 气体流量 最低预热温度和道间温度（10℃～40℃） 最高道间温度（50℃） 上述各参数要设置成使热输入最大

  24. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 热输入 WPS评定（采用标准接头）：

  25. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 评定试板采用的接头形式：

  26. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 按最大热输入编制的 WPS（根据PQR）： 热输入： 60%～100% 电流： 80%～100% 电压： 86%～100%

  27. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 按最大-最小热输入编制的 WPS（根据PQR）： 热输入、电流和电压 均在 PQR 的最大和最小值之间

  28. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 方法 2： 产品工艺 WPS 评定

  29. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 产品工艺 WPS评定要求： 1. 首先进行焊缝完好性试验：包括侧弯试（4）， 横向拉伸（2），宏观腐蚀（2）； 2. 然后按照热输入 WPS 评定试验的要求进行力学性 能试验。

  30. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 WPS 评定小结 WPS 评定和免除 WPS 评定： （AWS D1.1，ISO 15610 ～ 15613，AASHTO/AWS D1.5） 标准接头和非标准接头： （适用于热输入 WPS 评定和产品工艺 WPS评定）

  31. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 3. 用户见证 WPS 评定过程

  32. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 对实验室的评审 评 审 （试样加工、力学性能试验） 文 件 （试样加工工艺、试样编号程序）

  33. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 提交文件（2）：

  34. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 提交文件（1）：

  35. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 评定试验过程 全程记录 对过程中问题的处理 每一焊道的参数立即审核，必须符合规定 不允许存在规定以外的偏差

  36. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 试板焊接前的准备： a. 预备 WPS:必须指明要进行的评定依据哪一条 款。 b. 所有母材和焊接材料都必须提供制造厂的质量 证明书，包括：试板、衬垫材料；焊条，焊丝，焊 剂和保护气体。 C. 所有计量仪器、器具必须经有效校准，并提供 校准证书。

  37. 美国新海湾大桥焊接工艺评定纪实 试板焊接： a. 所有试板的焊接都必须在 QA 人员在场； b. 对试板尺寸、装配质量等都进行检查； c. 对每一道焊道都一一进行严格的检验、见证和记 录，任何一条焊道都不例外。检查的程序和内容包括: 预热的温度（从第二条焊道起，即为道间温度），焊 接电流，电弧电压和焊接速度。任何未经 QA 人员记 录的焊接操作均无效。

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