DVS1612：2014
狮子十之八九译
本版本规程是在DVS1612:1984基础上的修订。本版本的目的是为了帮助定义DIN6700系列或当前实施的DIN EN15085系列标准中的焊缝质量等级，焊缝质量等级取决于轨道车辆结构中焊接接头的强度和安全性要求。本规程引用了DV952附录Ⅱ（1997，由DB发布）的内容，但本规程中的强度值已修订，并代替DV952附录Ⅱ（1997，由DB发布）。
本规程的使用应由用户和承包商之间达成一致。
本规程由Railway vehicle industry，DB AG和The Federal office for railways及IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH Dresden共同起草。
目录
1 概述
2 适用范围
3 产品的焊接制造要求和质量的保证
加密代理4 焊接接头的设计和计算
电子束焊接
4.1 设计原则
ysn-2644.2 计算原则
4.3 疲劳强度的计算
4.4 疲劳强度值
4.5 疲劳强度、焊缝质量等级和安全性需求的关系
5 关于接头设计分类的说明
6 引用标准、规程和文献（略）
附录A 焊接接头疲劳强度定义的标准和指令
附录B 接头设计分类
本文件包含了有关焊接结构设计规范和设计注意事项，以及有关轨道车辆结构的焊接钢结构细节（设计）的汇编，这些细节已在安全、功能、轻量化、经济性和维护方面得到证实。根据DIN EN 15085-3和缺口等级或由DV 952附录II修订版中的疲劳强度值，将设计分类中的具体的接头分别对应焊缝质量等级CP C A到CP C2，，这些也是本文件的一部分。考虑到了不同的安全要求，因此满足了DIN EN 15085的要求。
设计分类中的疲劳强度值与铁路车辆结构中的焊接部件接头和此处所述的载荷假设有关。如果疲劳强度值用于其他区域，则必须考虑这一点。
设计分类并不详尽。本文件为工程师在焊接接头承载计算，焊接技术人员和验收工程师解决质量保证和生产任务方面提供了支持。
2 适用范围
本文件适用于使用电弧焊焊接的轨道车辆钢结构焊接接头的疲劳强度的设计和计算。它适合于板厚>=2mm的焊接接头，在特定连接技术条件下也适用于>=1.5mm的结构。
本规程中疲劳强度与焊缝质量等级、疲劳强度与安全性需求的关系满足DIN EN15085-3中表1和表2的规定。动载荷条件下，仅考虑使用CPA、CPB、CPC1和CPC2的焊缝质量等级。如果焊缝质量等级是
根据本文件定义的，并考虑到上述所有的细节，则可以忽略DIN EN15085-3表2中的内容。但必须注意DIN EN 15085-3中的附加说明。
本文件的疲劳强度值也适用于使用激光和电子束焊焊接的接头。通常安装或维修都需要使用焊接连接。与电弧焊方法相比，激光焊和电子束焊焊可能获得更高的疲劳强度。
3 产品的焊接制造要求和质量的保证
设计轨道车辆结构的焊接接头时，DIN EN15085-3中的要求应被遵守。设计图纸也应满足根据DIN EN15085-3和DVS1610的要求完成。
装备偏移根据EN15085系列标准，焊接性应根据DIN8528-1确定。下列具体要求也应遵守：
—— 如果母材满足EN15085-3中6.1条款的要求，则能确保母材的可焊性。
—— 如果填充材料的选择和其质量满足EN15085-4中5.3条款的要求，则能确保填充材料的可焊性。—— 如果设计时，依据标准选择载荷并考虑材料的力学行为，则能确保设计的安全性。必须遵守DIN EN15085-3和DIN EN 15085-4。
—— 如果设计时考虑了部件的分类及其是否可以使用合适焊接工艺方法焊接，则能确保其制造过程的可操作性。
注意：如果以上条款不能满足，推荐增加焊缝的检验等级以确保焊缝的质量（例如材料可焊性不好时，使用CPC2-CT2的焊缝质量等级和检验等级的对应关系）。
除了制造期间的检验（采用预先无损检验方法是必须的），维修期间（根据DIN 27201-6）的检验也要确保（又见DVS 1620、DIN EN 15085-3和本文件的4.6节、4.1节）。
部件和结构的认证等级见DIN EN 15085-2，附录A。根据本文件4.5节规定的简单方法确定焊接接头质量等级，满足DIN EN 15085-3表2的要求。此外，本部分的数据确定的适当的安全性要求，见DIN EN 15085-3
注：特别注意，应根据焊缝质量等级确定部件和结构认证等级（根据DIN EN 15085-2）。
根据DIN EN 15085标准系列设计的铁路车辆焊接结构必须根据DVS 1620进行焊接技术试验。
4 焊接接头的设计和计算
4.1 设计原则
焊接接头的设计必须确保：
——满足承载要求，
——适于制造，
——适于材料，
——适于试验和检验，
——变形小，
——适于防腐，
——经济性，
——满足使用要求，
——适于机械化和自动化，
满足承载要求是指，例如：
— 强度变化小，
— 根据荷载类型（如拉伸/压缩、弯曲和扭转荷载之间的差异）合理设计横截面之间的过渡，
避免焊缝聚集和交叉，
— 加强板使用单面焊T型非全熔透对接接头，例如在箱型梁中
适于制造是指包括为焊接提供足够的位置可接近性。适用于材料的设计是指应考虑材料的改进，例如为了安全的焊接，应考虑钢中的偏析区和轧制钢板或冷成型区域中的非金属夹杂物。适合试验和检验的设计确保有实现试验和检验的能力。
此外，必须满足DIN EN 15085-3中的设计规则，并且必须遵守专业文献中关于焊接接头设计的一般原则（例如A. Neumann和J. Ruge的所著专业书籍第三卷和DVS专业书籍系列第12卷，见文献）。
4.2 计算原则
可以考虑使用不同的标准对铁路车辆焊接接头进行设计。车体的强度设计见DIN EN 12663，转向架构架的强度设计见DIN EN 13749。这些标准包括了焊接接头设计的要求，但没有具体的疲劳强度值。根据这些标准，动载荷条件下，应尽可能进行焊接接头的疲劳强度设计。为此目的，所考虑的材料的强度数据应满足以下要求：
——存活率pü=97.5%（至少95%），
——对于钢，在恒定荷载振幅最小的循环次数2 x 106次，
——设计分类是基于接头缺口情况，
——检查小样本试验值到实际组件的相关性。
使用本文件时，上述条件应满足。基于设计指南的疲劳强度值详情见第4.3节和第4.4节。附录A列出了适用于铁路车辆结构的疲劳强度值的标准和规范。客户和承包商必须对使用那种标准或规范来中的疲劳强度值
在本文件中的疲劳强度是与DV 952有关的，受压部件不适用。这意味着，在拉应力条件下，与材料的屈服强度有关。抗拉强度与疲劳强度无关。由于焊接会造成的是残余拉应力，火焰校正也会造成残余拉应力。
原则上讲，在一个在铁路机车车辆使用的钢材，强度类似S355或更低的钢材，可以假设由于焊接过程和随后的热校正造成的残余拉应力大于只有焊接过程中没有随后的火焰矫直。喷丸和过载可以使残余拉应力减少。然而降低残余应力并不十分重要，但同时转向架和车体应制定焊接顺序。
4.3 疲劳强度校核
焊接接头疲劳强度校核时使用的是名义应力。考虑到施工和焊缝设计引起的应力增加，疲劳强度值取决于缺口处的应力集中。附录B包括了铁路车辆结构中典型焊接接头的汇编，作为设计分类。不同接头
疲劳强度值如4.4节的MKJ曲线图所示。
相关名义应力是由与最大应力点或潜在初始裂纹位置处接头横截面的截面尺寸有关。当使用数值计算方法（如有限元法（FEM）或用线应变计测量（DMS））确定应力时，在有限元计算期间，相关名义应力通常通常与焊缝有一定的距离，该距离还取决于所用的建模（几何结构设计）和生成的网格（例如单元类型和大小以及网格分布）。横向应力作用下，焊缝到焊缝过渡距离的指导值为板厚的1至1.5倍。
在校核疲劳强度时，必须考虑与焊缝方向平行和垂直的法向应力（σ∥和σ⊥）和与焊缝方向平行的剪应力（τ）。
疲劳强度校核可根据DIN15018进行，但最初必须针对每种应力单独进行：
（1）
σ∥,zul、σ⊥,zul和τzul是4.4节中MKJ曲线图规定的需用疲劳强度值，适用于厚度范围2≤t≤10 mm的薄板，但附录B表B-1.1至B-9未作其他说明。对于厚度为10<t≤90 mm的薄板，必须使用以下公式减小MKJ曲线图种的疲劳强度值：
（2）
σ⊥,zul和τzul的计算也适用。
如果存在多种应力，则必须对多个轴应力或组合应力进行疲劳强度校核：
（3）
可以使用本文件中包含的疲劳强度值，注意上述壁厚的相关性，也可根据有效的不同的方法进行疲劳强度校核。
如果最大应力发生在焊趾处，则薄板横截面中的名义应力是决定性的。对于未完全连接或非全熔透的接头，必须使用名义应力（与焊缝横截面相关的）进行校核，对于焊趾处，除非证明焊趾处出现最大应力。此处必须考虑DIN EN 15085-3规定计算焊缝厚度。
4.4 基于DV952的疲劳强度
4.4.1 概述
在不明显改变强度等级的情况下，调整和修改了DV 952附录II中列出的疲劳强度值。修订主要涉及：
— 根据处理状态（轧制状态、喷砂、热切割）区分母材的疲劳强度，
— 基于缺口等级的焊接接头中正应力（缺口情况特征E1至F3）和剪切应力的S235和S355疲劳强度值进行了标准化，
— 增加了缺口等级AB、E4 、E6、F2六六六滴滴涕
— 缺口等级A至F的附加区别，在每种情况下，加上“+”或“-”，以区别疲劳强度值略高或略低，如“A+”和“A-”。
在本文件的注释中可以到进一步的解释。
4.4.2 许用疲劳强度—MJK曲线图
根据载荷特征值和缺口等级，MKJ曲线图中显示了焊接接头和母材S355、S235钢的最大应力或极限应力。疲劳强度值也可用于铁路车辆结构中使用的其他钢材。对于屈服强度介于钢材S235和S355值之间
的钢材，基于缺口等级A至D的疲劳强度值，必须根据两种钢材屈服强度之间的关系转换。对于屈服强度高于S355的钢，仅与S355相关母材（基于拉伸强度）的疲劳强度会增加（缺口情况特征A）。对于其他缺口等级（AB 至F3），S355疲劳强度值适用。
活塞式抽水机MKJ曲线图的许用疲劳强度包含了安全系数1.5（与平均值相关），因此大致相当于存活率pü=99.5%。适用的载荷循环次数2·106。
对于特殊荷载（静载或主要静载荷或低周载荷），静载强度和安全系数根据DIN EN 12663或DIN EN 13749。
许用疲劳强度值的定义应单独定义，即
— 脉冲和交变载荷中的正应力，1>Rσ=σmin/σmax>=1
— 脉冲和压应力中的正应力，1>κ=σu/σo=1/ Rσ>1
— 脉冲载荷下的剪切应力，1>Rτ=τmin/τmax>=1
脉冲和交变载荷中的正应力，1>Rσ=σmin/σmax>=1
载荷特征值Rσ是最小和最大应力之比，必须定义最小和最大应力，包括考虑前面的符号。图1为S355的MKJ曲线图，图2为S235的MKJ曲线图。以上曲线图包含母材。
— 缺口等级A+：打砂，无热处理
— 缺口等级A：无热处理
— 缺口等级AB：热处理，例如热切割和
对于焊接
— 缺口等级B到F3的详细规定见附录B的表5.1到表5.8
在MKJ曲线图中，相应缺口等级的安全系数是1.12。标有前缀“+”或“-”（图1和图2中未显示）的缺口等级的安全系数均大于或小于1.04。
许用疲劳强度值可根据公式（4）计算，其基于Rσ和缺口等级的不同（指数x见表4.1和4.2）：
（4）
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议