美國焊接學會輪值主席David McQuaid先生在研討會上演講紀實

今年6月15日，在北京舉辦的埃森焊接與切割展覽會期間，美國焊接學會（AWS）與上海焊接學會（SWS）共同舉辦了研討會。AWS今年的輪值主席，David Mcquaid 先生做了題為《打造通往未來的橋梁》的精彩演講。

David Mcquaid, 在西弗吉尼亞大學獲土木工程學位，是美國國家從業注冊工程師（P.E.）。鋼結構制造和焊接領域從業50年。從1975年起，他就是AWS的會員。他曾經是AWS D1 結構焊接規范委員會的主席，目前是AWS D1.5 橋梁焊接規范委員會的主席，AWS技術活動委員會的主席，致力于AWS規范開發編制35年。他還是AWS董事會2016年的輪值總裁。他是在制造和安裝領域和失效模式與修復評估焊接鋼結構方面的知名專家。

Mcquaid先生形象地把AWS的正在和將來要進行的工作比喻為通往美好未來世界的橋梁和紐帶。通過推廣普及AWS的規范與標準，對于制造與焊接從業人員及企業的知識學習和培訓認證，讓使用遵循AWS規范標準的國家及生產商可以制造出有效，安全和質量始終如一的產品，從而提高世界上各個國家和人民的生活水平。

AWS早在1930年就推出了第一個D1類別的規范（A部分，鋼結構）， 《建筑建造的熔化焊接與氣體切割規范》，當時這個規范只有28頁。而到現在AWS已經出版了超過300個技術文件，其中包括200個規范與標準、技術條件，和推薦性的指導文件，這些都是經過美國國家標準協會批準的。其中最具典型的有，AWS D1.1鋼結構焊接規范，AWS D1.5橋梁焊接規范，AWS D1.8 結構焊接規范 – 地震補充條款。

AWS現在有11個培訓項目正在進行中，以此來普及和提高業界有關焊接及相關的最新知識：

1. CWI（注冊焊接檢驗師）預習研討會 – 72課時
2. 焊接基礎知識 – 14課時
3. CWSR（注冊焊接銷售代表） – 23課時
4. 焊接安全 – 3課時
5. 制造數學I – 18課時
6. 制造數學II – 25課時
7. 冶金學 – 6課時
8. 焊接符號 – 10課時
9. 無損檢測 – 6課時
10. 焊接經濟學 – 18課時
11. 教育資料庫 – 90課時

AWS已經注冊認證的人員遍及全世界：CWI（注冊焊接檢驗師） – 40,796名；CAWI （助理注冊焊接檢驗師）– 3,482名；SCWI（高級注冊焊接檢驗師） – 922名；CWS（注冊焊接主管） – 641名；CWSR（注冊焊接銷售代表） – 34名。

Mcquaid先生在會上還向大家展示了很多采用不同AWS規范的項目照片，有公共建筑，不同形式的鋼結構橋梁，游樂設施，鋁制結構等。其中特別介紹了由美國委托在中國制造的幾個鋼結構項目。

1. 位于拉斯維加斯的大轉盤，使用AWS D1.1 規范，直徑150米，高度165米，由中國的振華港機制造
2. Verrazano海峽大橋，以雙層結構的懸索橋結構橫跨Verrazano海峽,連接紐約市的史泰登島與布魯克林。鋼結構橋長1，950米，重量10，000噸。原先的橋梁是在美國制作的，重新翻新的橋面上層結構由中國的中鐵山橋集團有限公司(China Railway Shanhaiguan Bridge Group)制作，采用AWS D1.5規范。鋼結構的材料也是由中國鞍鋼制造的。

3.位于加州奧克蘭的自錨式懸索（SAS）大橋。懸索橋長度：610米，28個分段；支撐塔高：150米，塔重：15，000噸；橋面梁重：35，000噸；臨時工作支架重：24，000噸。由中國的振華港機制作，采用AWS D 1.5規范。Mcquaid先生來到中國參與了這個項目。

組合箱型梁在振華港機車間里分段組裝將近完成，每個分段大約27米寬，5.2米高，1100噸重。

組合箱形梁制作完成，用大型平板車從車間運出。

作為演講的第二部分，Mcquaid先生還介紹了AWS D1.1與AWS D1.5規范的一些區別。 由于兩個規范的適用產品，設計要求，結構形式，使用工況等的不同，因此兩個規范有很多不同之處。AWS D1.1涵蓋了建筑鋼結構的焊接制造要求，而AWS D1.5是適用于所有的通用橋梁的焊接制造要求，包括車間制作和現場制作的鋼制橋梁和橋梁部件。

AWS D1.1是為3毫米厚度以上的低合金碳鋼的焊接結構（母材厚度不小于3毫米）而編制的，最高的屈服強度要小于100ksi(690Mpa)；有大約62種不同分類的母材被規范認可，可用于焊接制作。AWSD1.5中僅有的批準的母材是ASTM709級別的鋼材（厚度不小于3毫米），最高屈服強度要小于100ksi(690MPa)；只有7種分類的母材被規范所認可。壓力容器和壓力管道，非低合金碳鋼的材料，和由管狀結構組成的結構不是AWS D1.5的適用范圍。

在AWS D1.1中，SMAW（手工電弧焊），GMAW（熔化極氣體保護焊），SAW（埋弧焊），GTAW（非熔化極氣體保護焊）的焊接工藝都可以在免除評定范圍內的；而在D1.5第五章中，只有SMAW是可以免除評定的，其他焊接方法都是要做焊接工藝評定試驗的。

在AWS D1.1中，工藝評定試驗需要如下要求： 1）背彎，面彎，和側彎 ；2）縮頸拉伸試驗； 3）若合同文件規定，加做卻貝沖擊試驗 。而在AWS D1.5中，工藝評定試驗要求如下： 1）宏觀腐蝕試驗； 2）側彎； 3）縮頸拉伸試驗； 4）全焊縫金屬拉伸試驗； 5）沖擊試驗； 6）面彎，背彎(視結構厚度而定)。

AWS D1.1只要求目測檢驗，除非合同文件中規定要做無損檢測。 AWS D1.5除目測檢驗外，以下無損檢測需要采用： 1）磁粉探傷； 2）射線探傷； 3）超聲波探傷。AWS D1.5 允許用相控陣超聲波探傷（PAUT）替代常用超聲波探傷方法；而AWS D1.1不允許用PAUT，除非承包商有根據規范附錄要求而開發的PAUT方法來替代原先工藝，才允許使用。

在AWS D1.5中，當業主工程師（業主設計/技術代表）認為某構件或構件組合件有斷裂臨界危險時，規范要求要制定斷裂控制計劃（FCP）。定義斷裂臨界組件（FCM）的評判為：構件或構件組件是處于受拉狀態，而斷裂會導致橋梁的坍塌。選擇實行FCP要慎重，因為會牽涉大量的成本、難度和工期增加。構件或組件在存在活荷載的任何情況下，若不受拉伸應力，就不能定義為斷裂臨界工況。 在AWS D 1.1中，沒有斷裂控制計劃（FCP）。

Mcquaid先生的演講，集50年的行業和AWS工作經驗，以及對規范的深刻理解，深入淺出，提綱挈領，深受與會者的好評。