6.4焊接设计
6.4.1焊接接头设计原则
6.4.1.1焊缝金属应与主体金属相适应。当不同强度的钢材连接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
点评：首先一点，尽量选择同种材料的金属进行焊接。不同强度焊接时，焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。从木桶理论来解释，桶的容量是由最低的木板决定的，所以，选择高的焊材于事无补。
6.4.1.2焊接接头坡口和尺寸应符合GB/T985.1和GB/T985.2的规定。
点评：并非所有焊缝都要打坡口，只有对接焊缝才打坡口。焊缝形式2种：角焊缝和对接焊缝；焊接接头有4种常用基本形式：对接接头、搭接接头、T 形接头、角接接头；游乐设施常见的焊接坡口形式分为4 种：I、V、X、U。
6,4.1,3不等厚度焊件或不等宽度焊件相焊：两者在一侧相差4mm以上时，应分别在宽度或厚度方向从一侧或二侧做成坡度不大于1：4的斜角，见图7。
图7不同宽度或厚度钢板的拼接
点评：游乐设施的标准相对苛刻，其他标准没有如此严格的规定。或者说，游乐设施采用了03版的《钢结构设计规范》，改版后为GB50017-2017《钢结构设计标准》，对不同宽度和厚度钢板焊接的坡度要求降低了，而作为2018年颁布的《大型游乐设施安全规范》并未采用最新的数据，依旧沿用老标准数据。合理的表述应该如下：
当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于1:2.5的斜角。
下图为《钢结构设计标准》截图。
《钢结构设计标准》截图
6,4,1,4在满足设计的前提下，宜诚少焊缝的数量和应力集中区域，焊缝宜避免密集、十字焊缝、双向、三向相交，避开结构上高工作应力部位、机械加工面等。
点评：十字焊缝、三向相交等部位存在高度的应力集中，焊接后存在三向应力，即焊接残余应力，游乐设施通常不会采用热处理方式降低残余应力，就会造成严重的应力集中。
6.4.1.5焊缝周围宜留有足够空间，便于焊接操作和焊后检测。
点评：下得去焊接的把枪和探伤用的探头。
6.4.2焊接接头形式
焊接接头形式参见附录F。
6.4.3焊缝的分级
6.4.3.1分级原则
6.4.3.1.1焊缝应经过风险评价确定其级别。风险评价中需考虑焊缝失效的可能性、失效后果的严重性、焊缝的可检验性等因素。
点评：新的大规范，已经不叫风险评价了，改叫风险评估了。
风险评估的基础维度：（一） 严重性：对危险源可能造成的后果的衡量；（二） 可能性：有害事件发生的频率；（三）可检测性：发现或测定危险源存在的能力。
6.4,3.1.2焊缝失效的可能性与载荷特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态相关联。
6.4.3.1.3焊缝失效后果的严重性是指是否直接涉及到人身安全。
6.4.3.1.4焊缝的可检验性是指焊缝是否便于检验检测。
6.4.3.2焊缝分级的依据
焊缝经风险评价分为四个等级，见表5.
点评：游乐设施上的焊缝分为重要焊缝（Ⅰ、II焊缝）和非重要焊缝（Ш、Ⅳ焊缝），直接涉及人身安全的焊缝为重要焊缝，不直接涉及人身安全的焊缝为非重要焊缝。
大家要明白一点，重要焊缝和非重要焊缝，仅仅体现在检测要求上，而非体现在焊接工艺上，重要焊缝和非重要焊缝都必须是合格焊缝，对于非重要焊缝，依然需要严格按照焊接工艺进行焊接。
以大型游乐设施Ⅰ级焊缝为例进行说明，如果判定为Ⅰ级焊缝，需要同时满足4个条件：
（1）该焊缝是否直接涉及人身安全，即该焊缝失效后是否会引起设备坍塌、折断以及乘客跌落以及被甩出的风险，因此很容易排除掉设备上的横撑、斜撑、筋板上的焊缝，以及站台和维修台部位的焊缝；
（2）该焊缝是否承受拉力，这样就排除掉了所有承受压力和剪切力的焊缝，如大型设备柱脚部位的焊缝；
（3）拉力是否垂直于焊缝方向，如果承受拉力，但拉力的方向和焊缝方向一致，如在连接处改变焊接接口形式，采取较为合理的连接方式，可以提高焊缝可靠性，降低焊缝等级；
（4）是否为对接焊缝或T型对接焊缝和角接组合焊缝，这样就排除掉所以有的角焊缝，也就是说，角焊缝的最高等级为Ⅱ级焊缝。
6.4.4焊接节点构造要求
6.4.4.1组焊构件焊接节点要求宜符合GB50661一2011中5.4的规定
6.4.4.2防止板材产生层状撕裂的节点宜符合GB50661一2011中5.5的规定
6.4.4.3制作与安装焊接构造节点宜符合GB50661一2011中5.6的规定
6.4.4.4承受动载与抗震的焊接构造要求宜符合GB50661一2011中5.7的规定
点评：对焊接节点具体构造，可参考GB50661 《钢结构焊接规范》
6.4.5焊缝强度计算
6.4.5.1对接焊缝的强度计算
6.4.5.1.1承受轴向拉力或压力的对接焊缝，应计算其纵向拉、压的应力。
点评：承受轴向拉力或压力，即焊缝部位存在张开（或挤压）趋势时，计算拉、压应力。
6.4.5.1.2 承受弯矩和剪力联合作用的对接焊缝，应计算其危险点的最大正应力和最大剪应力。
点评：弯矩作用下，表现为一侧受压，一侧受拉，所以焊缝同时存在拉压应力，离中性面最远的位置，存在最大的正应力（正应力可为拉应力，也可为压应力），焊缝截面存在横向力时，则存在剪应力，最大剪力出现在中性面上。
受到弯矩和剪力共同作用时，对接焊缝的最大正应力和最大剪应力不在同一点出现。所以这句话的表述是有问题的，正确的表述应该是什么？
对于对接焊缝，受到弯矩和剪力共同作用时，由于对接焊缝的最大正应力和最大剪应力不在同一点出现，焊缝强度应分别计算。
可参考《钢结构设计标准》如下图：
6.4.5.2角焊缝的强度计算
角焊缝应计算其抗剪强度。当角焊缝受复合内力作用时，应计算出合应力。
点评：角焊缝应计算其抗剪强度，当角焊缝受复合内力（轴力、剪力、弯矩、扭矩）作用时，应先分别求出各力单独作用下的应力，再用求矢量和的方法进行组合，算出合应力后再与角焊缝的剪切许用应力比较。除以根2就表明是剪切应力了。
6.4.5.3焊缝安全系数
安全系数为计算的破断应力（按表6选取）与其承受的最大计算应力的比值。得出的安全系数n应满足表1的要求。
点评：游乐设施上，要尽量避免出现一级的对接焊缝。一级的对接焊缝要同时满足上面提出的4个条件，只要有一个条件不满足，就不是一级焊缝，所以，要成为一级焊缝，条件是相当苛刻的。
对接焊缝为全熔透焊缝，熔透的对接焊缝受力时，其实际应力分布与相同受力状态的钢材间差异很小。因此在计算一级焊缝时，所采用焊缝的截面形状，抗拉、抗压、组合应力的计算破断应力与母材相同。只是考虑到焊接质量的不利影响，对三级对接焊缝进行了折减。角焊缝的实际应力分布和破坏模式更复杂。为了简化计算，假设角焊缝无论受拉、受压、受剪都发生剪切破坏，对二级、四级角焊缝强度设计值都进行了折减。采用相同的折减系数0.8。
角焊缝是一个等腰直角三角形模型，计算厚度为三角形的直角边（焊脚高度），实际厚度为斜边上的高(焊缝厚度)。斜边上的高等于直角边的根号2，所以要除以根2。
6.4.6焊缝检测要求
6.4.6.1焊缝外观检测要求
所有焊缝应按GB/T34370.2进行日祝检测，质量等级符合下列要求：
a)I级焊缝外观质量应不低于GB/T19418,B级要求；
b)Ⅱ级焊缝外观质量应不低于GB/T19418,C级要求；
c)Ⅲ级、Ⅳ级焊缝外观质量应不低于GB/T19418,D级要求。
点评：
6.4.6.2焊缝的无损检测要求
焊缝的无损检测要求见表7。
点评：
无损检测方法有很多种，其中大部分可分为两类：表面和内部检测。表面检测方法用于检测表面或非常接近表面的缺陷和异常，最常用的两种方法是渗透检测(PT)和磁粉检测（MT）。
内部检测方法用来识别表面以下的缺陷，最常用的两种方法是射线检测(RT)和超声检测(UT)。
对于工艺上无法进行内部无损检测的焊缝，应有详细的施焊记录和图片见证。
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