对谈谈焊接钢结构中的pjp坡口焊缝

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1、谈谈焊接钢结构中的PJP坡口焊缝—阐述AWSD1.1对PJP焊缝的要求刘榴邓鉴棋摘要本文简介了焊接钢结构中的PJP坡口焊缝的设计、评定和检验的有关内容，并谈了对PJP坡口焊缝无损检测的看法。关键词焊缝，CJP坡口焊缝，PJP坡口焊缝，焊缝厚度，UT引言在各种承受静载荷或周期载荷的焊接钢结构中，坡口焊缝承担传递载荷的作用。坡口焊缝包括接头完全焊透（CompleteJointPenetration）坡口焊缝（以下称CJP坡口焊缝）和接头部分焊透（PartialJointPenetration）坡口焊缝（以下称PJP坡

2、口焊缝）。从设计，评定，施工，直到检验，PJP焊缝和CJP焊缝有不同的要求。笔者了解到，有些企业直接采用CJP焊缝的WPS焊接PJP焊缝；而某些情况企业在生产过程中又被要求用UT对PJP焊缝进行检测，甚而至于不得11不用CJP焊缝来代替PJP焊缝。本文结合AWSD1.1《钢结构焊接规范》，对此进行讨论，为叙述方便，本文仅讨论板材焊接连接的PJP坡口焊缝。1.PJP坡口焊缝概述1.1PJP坡口焊缝和接头所谓PJP坡口焊缝，即在焊接过程中不作背部清根、整个接头长度范围内焊缝根部一定程度不焊透的坡口焊缝。图一为几种PJ

3、P焊缝的示例。如图所示，PJP坡口焊缝可以用于对接接头，T形接头或角接接头。在对接接头、角接接头或T形接头中，PJP坡口焊缝都可以是单面施焊的焊缝，也可以是双面施焊的焊缝。前者在施焊背面一侧为整条未焊接的根部，后者则在接头的中间根部为一定厚度的整条未焊接。ABCD2EA详图F图1几种接头的PJP坡口焊缝示意图1.2PJP坡口焊缝和载荷PJP坡口焊缝根部未焊接的部分在周期载荷横向施加于这种接头时，会显著增大应力。由于疲劳，通常在周期载荷结构中避免使用PJP坡口焊缝。而单面焊接的PJP坡口焊缝相对于截面的中心存在偏心

4、的收缩力，从而导致在焊后冷却时产生角变形，同时，相同的偏心也倾向于使接头在横向载荷作用下有旋转的趋势。在静载荷焊接结构中，不论载荷和焊缝轴线成何种关系，都可以采用PJP坡口焊缝。而在周期载荷焊接结构中，当载荷和焊缝轴线成横向关系时，不应采用PJP坡口焊缝；仅当载荷平行于焊缝轴线时才采用PJP坡口焊缝。3但有时周期载荷结构中又不可避免地要使用PJP坡口焊缝，例如，公路钢桥钢箱梁中U形肋和桥面板的焊缝（见图1F），由于焊接操作的不可达性，无法进行背部清根和焊接，只能得到单面焊接的PJP坡口焊缝。不论是用于周期载荷结构

5、还是静载荷结构，设计者要确保PJP坡口焊缝在允许的应力范围之内，要满足合同规定的、适用的设计规范和焊接标准的2,3规定并经校核。1.3PJP坡口焊缝的施工特点与CJP坡口焊缝相比，PJP坡口焊缝连接的接头不进行背部清根，因此，操作难度小，焊接熔敷量小，施工周期短，所带来的接头变形或残余应力也小。由于填充金属和焊接耗材消耗少，加工成本也比较低。因此，在清楚地掌握PJP坡口焊缝的使用局限的前提下，当符合规定而采用时，PJP坡口焊缝有一定的可取之处。1.4PJP坡口焊缝的质量要求合同及规定的适用标准对各种焊缝都有不同的

6、质量要求。钢结构焊缝的质量要求包括：a.焊缝金属力学性能，b.焊缝尺寸，c.焊缝外观和d.焊缝金属的完好性。以下分述之。a.焊缝金属力学性能PJP坡口焊缝的金属力学性能必须由相应的WPS评定验证，可以进行PJP坡口焊缝的WPS评定，也可以由CJP坡口焊缝的WPS评定予以覆盖。b.焊缝尺寸对于PJP坡口焊缝而言，焊缝厚度是其焊缝尺寸的重要指标。4c.焊缝外观像任何焊缝一样，PJP坡口焊缝也必须经目视检验，检验内容包括表面气孔、咬边、余高或凸度以及焊缝外形尺寸等，这些都需满足合同规定的相应的焊接标准的要求，本文对此不

7、予赘述。d.焊缝金属的完好性PJP坡口焊缝的焊缝金属内部也会存在气孔、夹渣或熔合等缺陷，但与其‘先天’地存在整条根部未焊接这个尺寸巨大的‘缺陷’相比，显然微不足道。通常焊接标准文献中都没有对PJP坡口焊缝NDT检测的规定。对PJP坡口焊缝而言，焊缝尺寸的要求主要指其焊缝厚度。2.PJP坡口焊缝的焊缝厚度PJP坡口焊缝连接的接头根部存在未焊接部分，显而易见，当焊缝符合设计要求时，接头内焊缝有效连接的部分，即为保证PJP坡口焊缝的重要参数。在规范和标准中，将这种有效连接的焊缝部分定义为焊缝厚度。设计图必须根据载荷情况

8、，根据设计规范的规定，并通过对焊缝强度的计算，规定焊缝厚度。例如，在板材厚度为20mm的对接接头中，当规定焊缝厚度≥14mm时，允许未焊部分的厚度则必须≤6mm。那么，如何确保并证实PJP坡口焊缝的焊缝厚度符合图纸的规定呢？3.保证PJP坡口焊缝焊缝厚度的‘路线图’3.1从WPS评定的目的说起5WPS评定的目的是要得到一个工艺性良好、施焊所得的焊缝外观和内在质量（包括焊缝