《GBT 重型机械 焊接件设计规范编制说明》

《重型机械焊接件设计规范》

编制说明

（征求意见稿）工作简况任务来源本文件是根据国标委综合〔2021〕XX号《关于下达XXXX国家标准制修订计划的通知》计划编号2021XXXX-T-XXX，项目名称“重型机械焊接件设计规范”进行制定的，由中国机械工业联合会提出，全国焊接件标准化技术委员会归口，副归口单位 ：全国冶金设备标准化技术委员会，主要起草单位：中国重型机械研究院股份公司、一重集团大连工程技术有限公司、二重（德阳）重型装备有限公司。项目周期24个月。主要工作过程起草阶段：2021年X月起草单位在接到标准制定任务后，组织相关技术人员进行研究，明确了标准主要技术内容、进度安排及有关要求，并成立起草工作组。工作组广泛收集项目相关的国内外标准和技术资料，并进行了大量的技术分析对比、资料查证、调查研究等工作。起草单位于2021年XX月提出标准初稿和编制说明。在起草单位和工作组内部对标准初稿进行了多次评审并根据内部评审意见修改和完善了标准的技术内容，于2021年XX月XX日将标准初稿和编制说明送标委会初步审核，根据初步审核建议对标准的格式和内容进行了规范。2022年7月13日形成标准征求意见稿及相关附件。主要参加单位和工作组成员及其所做的工作主要参加单位：中国重型机械研究院股份公司、一重集团大连工程技术有限公司、二重（德阳）重型装备有限公司。主要成员：。所做的工作：XXXX负责标准的全面起草及审核，XXXX负责标准的审核，XXXX负责标准相关的联系及审核，XXXX负责标准相关焊接材料标准的提供与审核，XXXX负责标准的审核。标准编制原则和主要内容编制原则本文件编制工作符合机械行业标准制定工作原则，按照GB/T1.1—2020给出的规则起草，技术要素符合我国重型机械工业焊接基础通用标准的要求，符合重型机械设计标准体系的架构需求。标准主要内容本文件的主要技术内容以原重型机械标准为基础，结合实际的科研技术成果、经营生产经验以及相关国内标准、国际标准和国外先进标准等确定。主要制定内容：a)对重型机械设计中焊接件的材料的选择原则、焊接件设计的经济性和合理性、图样技术要求等进行了规定；b)适用范围：冶金、矿山、能源、船舶等装备用碳素钢、合金结构钢、不锈钢等多种类金属材料的焊接设计；c)本文件对金属的焊接性从工艺焊接性和使用焊接性两方面进行了阐述，并详细介绍了如何通过碳当量估算法评价金属材料的焊接性，并对焊接接头和焊缝型式的设计方法进行了规范；d)本文件对焊接件设计的经济性和合理性，从角焊缝设计原则、坡口型式、焊接材料、焊缝位置、焊接后的辅助工序、减少焊缝内应力和收缩变形时的焊缝布置方法及减少内应力在厚度方向形成的层状撕裂的措施等几个方面进行全面系统的规范，并进行了设计举例；e)本文件在图样技术要求方面对重型机械焊接件设计进行了统一规范。解决的主要问题本文件的制定，将加快推进架构《重型机械设计标准》系列基础工艺标准，填补我国焊接件和共性技术标准的空白，提高我国焊接工艺及质量的整体水平，并降低制造成本，提升我国大、中型焊接件锻钢件质量水平和国际竞争力，支撑中国重大装备走出去。本文件项目涉及的焊接件设计规范内容以我国大、中型焊接件生产实践和经验为基础制定，符合我国特点，技术先进，可操作性好。本文件项目涉及的技术是先进、成熟技术，已在部分主要企业有很好的技术积累，本文件的制定将有利于推广焊接件先进共性制造技术。主要试验（或验证）情况本文件属于制定标准，但此标准是以《重型机械标准》手册为基础制定的国家标准。该手册不仅在冶金、矿山、起重、物料搬运、工业车辆等行业使用，而且被广泛应用于工程机械、石化、核电、风电、大飞机、轨道交通等行业的装备制造过程中，成为我国各行业大、中型装备制造中重要的基础工艺标准。特别是对于支撑辊、主轴等大型锻钢件，在使用服役过程中造成的局部脱落、缺陷、磨损等，均采用补焊的方式进行修复，以缩短周期、降低成本。本文件结合实际的科研成果、经营生产经验以及相关国内标准、国际标准和国外先进标准等确定，主要技术内容和技术指标设置先进、合理，与《重型机械通用技术条件》16个部分以及其他相关标准协调，可操作性好。标准中涉及专利的情况本文件不涉及专利问题。预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况背景标准的本部分涉及重型机械及零部件中的钢制焊接件的焊接制造，《重型机械通用技术条件》系列标准作为机械行业标准应用约20年，是成熟的行业标准，在冶金、矿山、石油化工、起重运输等重机行业大型成套装备中被广泛采用，为相关行业经营订货、设计制造和检验验收提供了基础技术支撑。随着近十年来重机市场变化、结构调整和技术进步，以及我国“一带一路”战略和“装备走出去”工程的发展需要，本文件有必要升级转化制定为国家标准，进一步扩大标准覆盖面，对重型机械行业领域中的焊接件设计进行全面、规范性指导，通过对焊接件的合理性、经济性设计指导以提高产品焊接质量、增强产品的可靠性及寿命，同时降低成本、提高设计及制造效率。因此，急需制定《重型机械通用技术条件》系列国家标准。《国家标准化体系建设发展规划（2016—2021年）》的工业标准化重点提出机械领域要加强关键基础零部件标准研制，制定基础制造工艺标准，《装备制造业标准化和质量提升规划》提出制修订金属成型、金属加工、热处理、锻压、铸造、焊接、表面工程等基础工艺标准，提升可靠性和寿命指标。标准的本部分为重型机械用焊接件设计规范，符合现行标准化规划和行业规划要求。目的和意义本文件所涉及的技术内容以我国重型机械行业生产实践和经验为基础，符合我国特点，技术先进、成熟，可操作性好，已在部分主要企业有很好的技术积累。本文件的制定将填补重机机械用焊接件设计规范国家标准的空白，统一了重型机械焊接件设计规范，将进一步提高制造业的产品质量，推进共性技术向国际先进水平发展，有利于支撑中国装备走出去。与国际、国外对比情况本文件项目无直接对应的国际标准，因此没有采用国际标准。本文件制定过程中查询到的与本文件相关的同类国际、国外先进标准、国外先进企业或团体标准有德国西马克公司的SN200-2《加工规范坯件和半成品》等。本文件与相关标准对比情况如下：SN200中对焊接件设计的规定相对简单，直接表述为选用EN标准。《重型机械通用技术条件》的本部分，规定了焊接件焊接接头选用规定、焊缝标注方法及焊接件设计的合理性和经济性设计等，内容详细，可操作性更强。本文件制定过程中未测试国外的样品、样机。本文件达到国内先进水平。国内外对该技术研究情况简要说明：国外部分国家主要采用ASMEBPVC-IX《锅炉及压力容器规范第九卷：焊接与钎接评定》，ENISO15614-1《焊接工艺评定》；国内采用GB/T19866-2005/ISO15607:2003《焊接工艺规程及评定的一般原则》、GB/T37400.3-2019《重型机械通用技术条件第3部分：焊接件》、GB50661-2011《钢结构焊接规范》等。这些标准主要偏重于工艺试验、焊接评定、资质要求、检测方法，属于焊接的通用技术要求标准。但对于焊接件结构的设计缺少更为全面的规范性指导内容，特别是在设计的合理性、经济性以及应用方面均未提及。针对我国锻钢件制造的特点，本文件具有如下特点和优势：⑴本标准结合我国重型机械行业的生产实践和经验，对焊接件金属基材的可焊性、焊接接头型式的选用、焊缝标注方法、焊接件设计的合理性和经济性、应用示例及注意事项等内容进行了规定，对相关企业焊接件的设计具有指导作用。⑵本标准涉及的焊接件金属基材为各行业通用的碳素钢、合金结构钢锻件材料，对金属的可焊性进行了指导。⑶本标准涉及的焊接件金属基材为各行业通用的碳素钢、合金结构钢锻件材料，对金属的可焊性进行了指导。⑷本标准通过对焊接材料的选择、经济焊缝的选用推荐、合理的坡口型式以及焊缝位置等的推荐对焊接件的合理性、经济性设计进行了规范。⑸本标准以生产实践和经验为依据，对焊接件的合理性、经济性进行了应用示例。在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性本专业领域的标准体系框架如图。本文件属于体系内的国家标准的基