EN150853轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的焊接焊缝的结构.doc
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1、EN150853轨道机车车辆以及轨道机车车辆部件的焊接焊缝的结构/形状1.1 概述应该避免带有尖角以及明显横截面变化的焊缝。应该尽可能地避免影响力线流。如果可能的话,被焊接部件的重心轴线最好是汇集到一点上。在应力较高的区域应该避免焊缝。如果不能做到,那么必须规划较高的检验要求。为了作出决定,在研发设计阶段,可能需要通过工作试件证明所计算的焊缝厚度。涉及到母材与焊丝的焊接适应性的时候,必须注意制造商的要求与所建议的信息。在厚度方向上承受一定负荷的钢制部件中,参照EN 1011-2标准规定合适的设计措施,并且选择具有所需断面收缩率的材料。在设计时,必须考虑垫板(保留在部件上的焊接垫板)。铝结构中的
2、焊接垫板还需要有特别的槽。在铝结构或者钢结构中的T型接头上,需要使用带有焊接坡口的焊接垫板,例如:单侧可接近的HV焊缝。应该通过相应的焊接技术设计保证防腐蚀性能,例如:通过完全焊透的方式。没有完全焊透的焊缝或者是断续焊缝也应该达到充分的防腐蚀性能。在图纸中必须标注出对部件进行标记的钢印位置。为了限制变形,焊缝应该分布在部件的中线上或者是对称分布在该中线两侧。在设计部件时,必须保证利于焊接以及检查时的可接近性。应该避免焊缝的堆积。必要时,可以使用锻压件或者是铸造件。应该避免通过横向焊缝焊接承受拉力的翼缘板上的次要部件。在计算时,必须考虑冷作硬化的钢材与铝材以及铝合金的热影响区域的硬度降低。要避免
3、焊接接头与螺栓接头或者是铆接接头的混合连接形式。在附件F中规定了电接触点焊的要求。1.2 冷成形区域的焊接在冷成形区域(包括相邻的5t平面)中,在材料分类参照CEN ISO/TR 15608标准为1.1,1.2与1.4的材料中,只允许焊接认证等级为CL 3的结构。只有当:在弯折后并且在焊接前要进行热处理(正火),或者是注意了表格9所列的条件(弯曲半径与板材厚度的关系),才允许焊接认证等级为CL 1与CL 2的结构.表格9冷成形区域的焊接(适用于钢材)最小r/t最大t10503242121.5814aa 根据EN 10025-2标准,对于材料S235J2,允许达到6mm。1.3 生产规定1.3.
4、1 箱形梁 只有当腹板强度的计算表面,焊缝底部的应力水平低于所允许的值时,才允许腹板与承受拉力的箱形梁中的一条单侧焊接的角焊缝连接。插图1说明了拉板中带有较高应力的箱形梁示例。说明:1、箱形梁2、压板3、拉板插图1拉板中带有较高应力的箱形梁示例1.3.2 具有不同板厚的部件上的对接焊缝在具有不同板厚的部件中,不同区域之间的过渡区域要以不超过插图2中所规定的值的坡度逐渐实现。如果焊缝不够达到覆盖过渡区域的厚度,那么要对具有较大厚度的部件进行相应地坡口加工。单位:毫米1:1适用于CP C3与CP D备注:1:4适用于CP A,CP B, CP C1与CP C2的焊接接头。在图纸中要说明坡口预加工。
5、坡度1:1表示45的角度,坡度1:4表示14的角度。说明1、坡度坡口位置的补充精确度。焊缝的外部形状必须与坡度相符。插图2具有不同板厚的部件上的对接焊缝1.3.3 塞焊缝与长孔焊缝的可焊接性与可接近性只有当焊缝处于剪应力的情况下,塞焊缝与长孔焊缝只允许用于焊缝质量等级CP C2,CP C3或者是CP D。圆柱形或者是矩形孔的尺寸必须允许电极或者是焊枪可以以45度的角度进入。当孔的直径大于或等于部件的四倍板厚时,以及当矩形孔的总长度大于或等于孔的三倍直径时,在较薄的板子中要满足这些要求。对于圆孔或者防控中的角焊缝必须考虑以下条件:孔直径d必须大于(3至4)t2,或长孔宽度c必须大于3t2。插图3
6、塞焊缝与长孔焊缝的可焊接性与可接近性单位:毫米 圆孔中的角焊缝 方孔中的长焊缝说明:d 最低12c 最低12v d3 d e 4 dl 2 c插图4塞焊缝与长孔焊缝用尺寸1.3.4 两条焊缝之间的距离在设计焊缝时,要避免热影响区域重叠。只有当在设计时,考虑了热影响区域或者是淬硬区域的影响(例如:内应力、强度下降,硬度下降)时,才允许重叠热影响区域。为了降低角变形与应力上升,必须根据要连接部件的厚度与部件的夹具确定两条焊缝的最小距离。对于厚度小于20mm的板材,特别是对于铝材以及高强度钢材,要遵循熔化区域之间至少间隔50mm的建议值,参照插图5。单位:毫米插图5熔化区域的最小距离1.3.5 垂直
7、安装在纵向焊缝上的加强筋在对接焊缝与角焊缝的焊缝交叉处,要避免开口。在交叉区域的焊缝超高要打磨掉,以使焊缝连续交叉。插图6垂直安装在纵向焊缝上的加强筋1.3.6自由切削应该避免自由切削。如果必须自由且学,那么开口必须足够大,以便被密封焊接封闭,而同时不会在要连接的焊缝的热影响区域造成应力上升。说明:r参照EN 1708-2标准,但最低为30mmd 20 mm插图7自由切削1.3.7 支座与加强板的末端 插图8与插图9展示的是支座与加强板末端的结构示例。为了进行端部周边焊,应该如插图8所示的结构设计支座与加强板的末端。单位:毫米说明:r参照EN 1708-2标准,但最低为30mm插图8支座与加强
8、板末端的结构在高负荷组件中,支座必须循环焊接。1.3.8 支座形状处于动态负荷下的部件最常见的缺陷与引起交叉应力曲线以及导致应力集中的部件形状有关。插图9支座形状1.3.9 端部周边焊如果超过一个长度为l(至少必须为板厚的2t)的焊缝无中断,要对板子末端进行端部周边焊:a) 主要为了避免板子端部的腐蚀,与焊接质量等级无关;b) 在高负荷位置;c) 在焊缝质量等级为CP C3或者CP D的焊缝中,不需要强制进行端部周边焊。l 2 t,其中l最小= 10 mm说明:t 板厚l 连续焊缝的长度必须尽可能连续完成端部周边焊插图10端部周边焊1.3.10 角焊缝对于角焊缝的结构来说,应该遵循以下要求:角
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