AWS D1.1 構造物溶接

製品概要

北米における建築物や橋梁の建設において,鋼製部材に対するAWS D1.1構造溶接規格への準拠は,絶対的な要件です。 Leading Top Union（領拓互联）の蘇州工場は,AWS D1.1:2020に準拠して運営されており,SMAW（E7018）,FCAW（E71T-1C）,SAW（F7A2-EM12K）,GMAW（ER70S-6）を含むすべての主要プロセスについて,完全なWPS/PQR認定を取得しています。 溶接手順は,AISC 360-16 セクション A3.1b に準拠し,最低使用温度において 25 ft-lbs を超える CVN 値が文書化されており,破断臨界部材に対して -20°F (-29°C) までのシャルピー V ノッチ衝撃試験要件を満たすよう認定されています。 各WPSには,母材の厚さおよび炭素相当値に応じて50°F～350°Fの範囲の予熱およびパス間温度管理が含まれており,±5°Fの精度を持つ校正済みの赤外線高温計によって検証されています。

AWS認定溶接検査員の監督

AWS認定溶接検査員（CWI）は,AWS D1に準拠し,すべての生産溶接について100%の目視検査を実施します。1 表 6.1,および,厚さ 5/8 インチ以上の場合は ASTM E164 に基づく超音波探傷試験（UT）,表面欠陥の検出には ASTM E709 に基づく磁粉探傷試験（MT）,重要な突合せ継手には ASTM E94 に基づく透過探傷試験（RT）などの非破壊検査（NDT）手法によって補完されます。 AISC 341-16に基づく耐震性能が極めて重要な用途については,強化された検査手順が実施されており,これにはモーメント接合部におけるCJP溝溶接部の100% UT検査が含まれ,合格基準はAWS D1.8第6条に準拠しています。 CWIチームは,AWSを通じて最新の認定資格を維持しており,AWS D1.1第6条に基づく溶接工の日常的な技能認定を実施しています。これには,破断臨界部材の溶接に従事する溶接工に対する6ヶ月ごとの再認定も含まれます。すべての検査記録は,溶接マップの参照情報,ヒート番号,作業者スタンプを含むデジタルトレーサビリティとともに文書化され,EPCプロジェクトの提出書類向けに完全な保管履歴文書を提供します。

材料の適合性と接合形態

材料の適合性は,ASTM A36,A572 グレード50,A588 耐候性鋼,A992,および降伏強度100 ksiまでの焼入れ・焼戻し合金に対して設計されています。 AWS D1.1 表 3.1 に基づく事前認定済みの継手構成には,バッキングバー付き完全溶込み（CJP）溝溶接,部分溶込み（PJP）溝溶接,および脚長 3/16 インチから 1-1/4 インチの隅肉溶接が含まれます。 複雑な形状については,AWS D1.1 第 4 条に基づく必須変数アプローチを用いて認定 WPS を策定し,母材の厚さ範囲（3/16 インチ～2 インチ）,溶接姿勢（1G,2G,3G,4G）,および AWS A5.1 または A5.20 に基づく対応する引張強度の検証を伴う溶加材の分類を文書化しています。 SAW（サブマージアーク溶接）の能力には,最大4インチの板厚に対する単層および多層溶接手順が含まれており,発電設備や鉱山設備における高生産性の大型構造物製作プロジェクト向けに,溶着金属の堆積率は1時間あたり15ポンドに達します。

用途・産業

石油・ガス分野の構造部材において,AWS D1.1への準拠は,腐食性環境下で稼働するパイプラック支持部,モジュールスキッド,フレアタワー構造物において,信頼性の高い性能を保証します。最近行われたメキシコ湾岸の石油化学プラント拡張プロジェクトにおけるA572 Grade 50鋼の製作では,耐モーメントフレームにCJP溝溶接を施した340トンの溶接構造用鋼が使用され,これらはすべてAWS D1.1の受入基準に基づいて検査され,超音波検査（UT）での不適合はゼロでした。 これらの構造物には,プロジェクト仕様に基づき-20°FでのシャルピーVノッチ試験が要求されましたが,溶接手順書（WPS）の適格性により,12枚の生産用溶接試験板全体で平均35 ft-lbsという一貫したCVN値が得られました。洋上風力タービンの基礎部材については,ASTM A709 Grade 50鋼がトランジションピースおよびモノパイルセクションの溶接に使用されており,1.5インチから3.0インチへの肉厚変化に対応できるようAWS D1.1手順が適応されています。 CWIチームは,溶接品質の第三者検証のためにDNV-GLの検査員と連携し,二重認証プロジェクトにおいて,AWS D1.1およびEN 1090-2 EXC3の両方の要件を同時に満たしています。

鉱業および発電分野における構造物溶接

鉱業および鉱物加工分野において,AWS D1.1構造溶接規格は,動的荷重や摩耗にさらされる大型コンベヤブリッジ,破砕機支持構造物,粉砕機基礎の製作を支えています。最近,チリの銅鉱山向けに200トンの構造用鋼材パッケージが完成しましたが,これにはA588耐候性鋼が採用され,疲労荷重を受ける接合部についてはAWS D1.1表8.1に基づきフィレット溶接の寸法が設定されました。 このプロジェクトでは,AWS D1.1第6.14.2条に基づき,すべての隅肉溶接のトース部に対して100%のMT検査が要求され,CWIチームは延べ1,200フィートの溶接検査記録を作成しました。複合サイクルガスタービン発電所や石炭焚きボイラー支持構造物を含む発電施設向けには,AISC 341に準拠した要求が厳しい溶接接合部を備えたA992鋼製モーメントフレームが製造されています。 これらの構造物は,AWS D1.1 第5.3条に基づき,溶接金属の引張強度が母材の引張強度と10 ksi以内の誤差で一致するよう,繰返し荷重解析が実施される。耐震認定には,RBS接合および溶接無補強フランジ・溶接ウェブ（WUF-W）構成向けの事前認定済み溶接手順書（WPS）が含まれ,厚さ2インチのフランジについては,溶接層間の温度管理が最低150°Fを維持するよう文書化されている。

造船および海洋プラットフォームのコンプライアンス

造船および海洋プラットフォームの用途では,ASTM A131 グレードAH36およびDH36鋼で製造されたデッキ構造物,ヘリデッキ,およびモジュール支持フレームについて,AWS D1.1への準拠が求められます。これらの材料に対する溶接手順には,ABSおよびDNV-GLの規則に基づき,熱影響部（HAZ）の靭性を維持するため,25～45 kJ/インチに制御された入熱パラメータが含まれます。 最近施工された重量1,500トンの海洋トップサイドモジュールでは,全長8,500フィートのAWS D1.1準拠の隅肉溶接が実施され,100%の目視検査およびMT検査が行われた結果,初回合格率は98.7%を達成しました。 本プロジェクトでは,厚さ1.5インチを超える箇所における水素誘発割れ防止のため,ASTM E92に基づく溶接金属硬度試験が要求され,最大350 HV10が規定されました。当施設では,母材の材質および厚さの組み合わせごとに個別の溶接手順認定記録を保持しており,厚さ1/8インチから4インチの構造用鋼材用途向けに,SMAW,FCAW,SAW,GMAWプロセスを網羅する120件以上の有効なWPSを保有しています。

AWS D1.1 構造物溶接規格にLeading Top Unionを選ぶ理由

AWS D1.1構造溶接は,Leading Top UnionのISO 3834-2品質マネジメントシステムに基づき,原材料の受入から最終検査に至るまで完全なトレーサビリティを確保して提供されます。すべての生産溶接には固有の溶接マップ番号が割り当てられ,対応するWPS（溶接手順書）,溶接工資格カード,非破壊検査報告書,および材料試験証明書と紐付けられています。 CWIチームは,予熱温度,パス間温度,溶接電流,電圧,溶接速度などの重要な変数をリアルタイムで監視しており,±10%を超える偏差が生じた場合は,不適合手順に従い直ちに是正措置を講じます。 AISC 360セクションN5に準拠する破断臨界部材については,自動データ記録機能を備えた100%超音波検査（UT）を含む強化された文書化が実施されており,EPCプロジェクト管理システムと互換性のあるデジタルファイルが提供されます。年間15,000トンの施設能力には,定格50トンの天井クレーンを備えた厚板溶接専用ベイが含まれており,長さ最大120フィート（約36.6メートル）の大型構造アセンブリの効率的な取り扱いが可能です。

試作段階のエンジニアリングおよび溶接工の資格認定

製造前の技術サポートは,技術チームによって提供されます。これには,溶接継手の設計最適化,AWS A5.1またはA5.20に基づく溶加材の選定,および炭素当量値に基づいたAWS D1.1表3.2による予熱計算が含まれます。 AWS D1.1 および EN 1090-2 EXC3 の両方の準拠が求められる複雑なプロジェクトについては,両規格の必須変数を満たす統合 WPS が作成され,個別の手順と比較して認定コストを最大 30% 削減します。 溶接作業者技能認定プログラムでは,SMAW,FCAW,および GMAW プロセスにおける全姿勢の認定を受けた 45 名の認定溶接作業者プールを維持しており,AWS D1.1 第 6.3 条に基づき年次再認定を行っています。新しい WPS については,クーポンの準備,溶接,非破壊検査,および ASTM A370 に基づく引張試験および曲げ試験を含む,5 営業日以内の迅速な認定サービスを提供しています。 すべての認定記録はデジタル品質データベースに保存され,プロジェクト監査に備えて10年間保管されます。

グローバルプロジェクトの支援および品質保証

複数の製造パッケージにわたり一貫した品質を必要とするグローバルなEPC企業向けに,文書化された工程管理および第三者認証（Leading Top Union）を取得したAWS D1.1構造物溶接を提供しています。品質マニュアルには,AWS D1.1第6.15条に基づく溶接補修の詳細な手順が記載されており,1つの欠陥あたりの最大補修長は2インチ,総補修面積は溶接長さの5%を超えないものとされています。 電源装置（MillerおよびLincoln製）,ワイヤフィーダー,予熱誘導システムを含むすべての溶接機器について,ISO 10012に準拠した校正間隔で校正証明書が管理されています。出荷書類には,EPCプロジェクトの要件に合わせて作成された,英語および中国語の溶接マップ,非破壊検査（NDT）報告書,材料証明書,およびCWI承認書が含まれます。 特定の母材および肉厚の組み合わせに対するカスタムWPS（溶接手順書）の作成や適格性試験を含め,AWS D1.1構造溶接に関する要件についてご相談の際は,技術営業チーム（info@leadingtopunion.com または +86-512-8888-6666）までご連絡ください。

技術仕様

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