AWS D1.3 — Kode Pengelasan Struktural for Sheet Steel
AWS D1.3 adalah kode Pengelasan struktural untuk baja lembaran dan komponen yang dibentuk dingin dengan Ketebalan 3/16 inci (5 mm) atau kurang. Ini mencakup lima proses busur — GMAW, FCAW, SMAW, GTAW, dan SAW — untuk sambungan pengukur tipis dalam sistem bangunan logam pengukur ringan dan rangka baja yang dibentuk dingin.
Transfer hubung-singkat diizinkan: D1.3 secara eksplisit mengizinkan transfer hubung-singkat GMAW untuk semua aplikasi baja lembaran. Ini adalah perbedaan proses paling signifikan dari D1.1, yang mengecualikan GMAW-S dari WPS prakualifikasi.
Apa Itu AWS D1.3?
AWS D1.3 mengatur Pengelasan struktural baja lembaran di bawah Ketebalan 3/16 inci (5 mm). Ini membahas tantangan unik material tipis: pencegahan Tembus Bakar, kontrol distorsi, dan sambungan lembaran ke struktur. D1.3 secara eksplisit mengizinkan transfer hubung-singkat GMAW (GMAW-S), yang tidak diprakualifikasi oleh D1.1.
AWS D1.3/D1.3M — Kode Pengelasan Struktural — Baja Lembaran — mencakup persyaratan Pengelasan busur untuk baja lembaran struktural dan komponen yang dibentuk dingin di mana bagian yang terhubung paling tipis adalah 3/16 inci (5 mm) atau kurang. Kode ini berlaku untuk baja lembaran dengan titik leleh Minimum yang ditentukan hingga 80 ksi (550 MPa), termasuk baja telanjang dan galvanis. D1.3 juga mencakup bagian struktural berongga (HSS) dengan Ketebalan dinding kurang dari 1/8 inci (3 mm). Ini berlaku untuk baja lembaran yang digunakan dalam sistem bangunan logam pengukur ringan, rangka baja yang dibentuk dingin, lampiran dek logam, penyangga dinding tirai, dan aplikasi struktural serupa di mana material tipis mengatur desain sambungan.
Kode ini membahas tantangan unik Pengelasan baja lembaran tipis. Tidak seperti pelat struktural yang dicakup oleh D1.1, baja lembaran rentan terhadap burn-through dari Masukan Panas yang berlebihan, distorsi parah dari tegangan sisa akibat Pengelasan, dan peleburan tepi lembaran yang mengurangi Ketebalan efektif. Parameter Pengelasan, desain sambungan, dan kriteria penerimaan dalam D1.3 secara khusus dikalibrasi untuk perilaku material tipis daripada hanya menurunkan persyaratan D1.1.
D1.3 menetapkan batas antara Pengelasan baja lembaran dan baja struktural pada 3/16 inci (5 mm), yang kira-kira setara dengan 7 gauge. Material yang lebih tebal dari batas ini termasuk dalam D1.1 untuk aplikasi struktural umum atau D1.8 (yang melengkapi D1.1) untuk aplikasi seismik. Ketika komponen baja lembaran dilas ke komponen struktural yang melebihi 3/16 inci, Annex A normatif menyediakan referensi silang Pasal demi Pasal yang mengatur kode mana yang berlaku untuk setiap aspek sambungan.
Proses Pengelasan Berdasarkan D1.3
D1.3 mencakup lima Proses Pengelasan busur: GMAW (termasuk transfer hubung-singkat), FCAW, SMAW, GTAW, dan SAW. Transfer hubung-singkat GMAW adalah proses produksi utama untuk baja lembaran karena menyediakan kontrol Masukan Panas yang tepat pada amperase rendah, mengurangi risiko burn-through pada material tipis.
D1.3 mengizinkan lima Proses Pengelasan busur. Cakupannya secara eksplisit terbatas pada Las Busur — kelima proses menggunakan busur listrik antara Elektroda dan benda kerja untuk membuat las.
- GMAW (Las Busur Logam Gas)
- The primary process for production sheet steel Pengelasan. D1.3 explicitly permits all GMAW transfer modes including short-circuit transfer (GMAW-S), which is the most common mode for sheet steel because it provides the lowest heat input, minimizing burn-through risk. This is a critical distinction from D1.1, which does not prequalify GMAW-S procedures. Spray transfer is generally too hot for material under 16 gauge. Pulsed spray can be used on heavier gauge material (10–7 gauge) for higher deposition rates with controlled heat input. GMAW, FCAW-G, and GTAW are restricted when wind exceeds 5 mph (8 kph) without adequate protection.
- FCAW (Las Busur Kawat Berinti Fluks)
- Used for sheet steel welding where higher deposition rates are needed or where wind conditions make gas-shielded GMAW impractical. Self-shielded FCAW (FCAW-S) eliminates the need for external shielding gas, making it suitable for field welding of metal building components and is not subject to the 5 mph wind restriction. Gas-shielded FCAW (FCAW-G) provides better mechanical properties but requires wind protection per the same limit as GMAW.
- SMAW (Las Busur Manual)
- Permitted for sheet steel welding but requires careful technique to avoid burn-through. Small-diameter electrodes (3/32 inch) with fast travel speeds are typical. SMAW is less common than GMAW for sheet steel but remains useful for field Perbaikan and small-volume work where setting up wire feed equipment is impractical.
- GTAW (Las Busur Tungsten Gas)
- Provides the most precise heat control of all arc processes and is used for critical thin-gauge joints where burn-through risk is highest. GTAW is slower than GMAW but offers superior control on material under 18 gauge. Autogenous welding (no filler) is sometimes used on the thinnest sheet materials. Subject to the 5 mph wind restriction.
- SAW (Las Busur Rendam)
- Permitted under D1.3 for sheet steel applications where the material Ketebalan and joint configuration can support the higher heat input. SAW is less common than GMAW for sheet steel but is used in automated production lines for heavier gauge material approaching the 3/16 inch boundary. Procedures using SAW that fall outside prequalified joint configurations require qualification by Pengujian under Pasal 6.
WPS Prakualifikasi dan Kualifikasi Prosedur
D1.3 Pasal 5 menyediakan opsi WPS prakualifikasi untuk sambungan baja lembaran umum. Detail sambungan prakualifikasi, Logam Pengisi, dan parameter Pengelasan ditentukan untuk sambungan lembaran ke lembaran dan lembaran ke struktur. WPS yang berada di luar batas prakualifikasi memerlukan kualifikasi melalui pengujian.
D1.3 menyediakan jalur WPS prakualifikasi di bawah Pasal 5, serupa dalam konsep dengan sistem prakualifikasi D1.1. WPS yang menggunakan SMAW, GMAW, FCAW, atau GTAW dengan konfigurasi sambungan spesifik yang tercantum dalam Tabel 5.1 ditetapkan sebagai prakualifikasi dan dapat digunakan tanpa pengujian kualifikasi. Sambungan prakualifikasi ini mencakup sambungan butt alur persegi, Las Fillet, las alur flare, dan konfigurasi las titik busur dan las jahitan busur — jenis sambungan yang paling umum digunakan dalam konstruksi baja lembaran.
Prosedur yang berada di luar konfigurasi sambungan prakualifikasi, menggunakan parameter di luar rentang prakualifikasi, atau menggunakan SAW memerlukan kualifikasi melalui pengujian di bawah Pasal 6. Variabel esensial untuk rekualifikasi prosedur didefinisikan dalam Tabel 6.2 dan mencakup perubahan pada Proses Pengelasan, Logam Pengisi, Logam Induk, posisi, dan parameter Pengelasan utama.
Persyaratan Lingkungan dan Termal
D1.3 umumnya tidak memerlukan Preheat untuk Ketebalan baja lembaran. Material tipis memanas dan mendingin dengan cepat, dan perhatian utama adalah mengendalikan Masukan Panas untuk mencegah burn-through dan distorsi daripada mencegah retak hidrogen. Batas Suhu Antar Lajur dapat berlaku jika ditentukan.
D1.3 tidak menyertakan Tabel Preheat khusus untuk sambungan lembaran ke lembaran karena baja lembaran tipis memiliki Karbon Ekuivalen rendah, disipasi panas yang cepat yang mencegah akumulasi hidrogen, dan pengekangan Minimal dibandingkan dengan komponen struktural tebal. Karakteristik ini membuat retak akibat hidrogen sangat tidak mungkin terjadi pada sambungan lembaran ke lembaran.
Pengelasan dilarang ketika Suhu udara sekitar di bawah 0°F (−18°C), ketika Logam Induk terpapar kelembaban (hujan, salju), atau — untuk GMAW, FCAW-G, dan GTAW — ketika angin melebihi 5 mph (8 kph) tanpa perlindungan yang memadai. Pengelasan cuaca dingin memerlukan penyesuaian parameter per Pasal 7.4 untuk las titik busur, las jahitan busur, dan las sumbat busur.
Untuk sambungan Ketebalan campuran di mana baja lembaran dilas ke komponen struktural yang lebih tebal dari 3/16 inci, sisi komponen struktural harus menerima Preheat yang ditentukan oleh D1.1 berdasarkan Kategori materialnya sendiri, tingkat hidrogen, dan Ketebalan. Edisi 2025 (ke-7) menambahkan Pasal 7.5 untuk secara resmi mengkodifikasi persyaratan Suhu Preheat dan Suhu Antar Lajur Logam Induk ini untuk Pengelasan baja lembaran ke baja struktural, membedakan las alur dan Las Fillet dari las titik, las jahitan, dan las sumbat. Sebelumnya ini diatur oleh matriks referensi silang Annex A normatif.
Sambungan Lembaran ke Struktur
D1.3 Annex A (normatif) mencakup Pengelasan baja lembaran ke komponen struktural yang diatur oleh D1.1. Ketika baja lembaran menempel pada baja struktural, persyaratan D1.3 dan D1.1 berlaku. Persyaratan Preheat mengikuti D1.1 Tabel 5.11 berdasarkan Ketebalan komponen struktural, bukan Ketebalan baja lembaran.
Salah satu aspek D1.3 yang paling penting secara praktis adalah perlakuannya terhadap sambungan antara komponen baja lembaran dan komponen baja struktural. Sambungan Ketebalan campuran ini umum dalam konstruksi bangunan logam di mana purlin, girt, atau panel dek pengukur ringan dipasang ke rangka, kolom, atau balok baja struktural.
Sambungan campuran diatur oleh Annex A normatif, yang menyediakan Tabel referensi silang Pasal demi Pasal (Tabel A.1) yang menentukan apakah persyaratan D1.3 atau D1.1 berlaku untuk setiap aspek sambungan. Jalur WPS prakualifikasi tidak berlaku untuk sambungan lembaran ke struktur campuran — kedua kode memerlukan pengujian kualifikasi Pasal 6 untuk sambungan ini. Ukuran las pada sambungan lembaran ke struktur dibatasi oleh Ketebalan baja lembaran untuk mencegah burn-through. Untuk Las Fillet, ukuran kaki Maksimum biasanya adalah Ketebalan komponen baja lembaran.
Ketika komponen struktural memerlukan Preheat, kualifikasi Welder di bawah D1.1, atau kompatibilitas Logam Pengisi spesifik, persyaratan tersebut berlaku untuk sisi komponen struktural sambungan per Annex A.
Perbandingan D1.3 dengan Kode Struktural AWS Lainnya
D1.3 mengatur baja lembaran di bawah 3/16 inci; D1.1 mengatur baja struktural 1/8 inci dan di atasnya. D1.3 mengizinkan transfer hubung-singkat GMAW sebagai proses prakualifikasi; D1.1 memerlukan kualifikasi Pasal 6 untuk GMAW-S. D1.3 umumnya tidak memerlukan Preheat; D1.1 memerlukan pencarian Tabel 5.11. Keduanya Bagikan kerangka D1.x yang sama.
D1.3 vs D1.1 (Baja Struktural)
D1.1 covers structural steel thicker than 3/16 inch, while D1.3 covers sheet steel at or below that threshold. D1.1 focuses on preventing hydrogen-induced cracking through preheat Persyaratan (Table 5.11), controlling residual stress in thick sections, and ensuring adequate notch toughness. D1.3 focuses on preventing burn-through, controlling distortion, and qualifying arc spot and arc seam Las configurations that D1.1 does not cover. Both codes provide prequalified WPS options under their respective Clause 5 sections. D1.3 explicitly permits GMAW short-circuit transfer, which D1.1 excludes from prequalified WPSs — this is the most operationally significant process difference for fabricators working across both thickness ranges.
D1.3 vs D1.8 (Suplemen Seismik)
D1.8 supplements D1.1 for seismic applications and does not directly address sheet steel. However, cold-formed steel framing in seismic regions may involve both D1.3 (for the sheet steel connections) and D1.8 (for the structural steel frame). The engineer of record must specify which code governs each connection in the seismic force-resisting system. D1.8 demand-critical weld requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically invoked by the engineer.
D1.3 vs D1.4 (Baja Tulangan)
D1.4 covers welding of reinforcing steel (rebar) to structural steel. When rebar is connected to sheet steel components (rare but possible in composite deck construction), D1.3 governs the sheet steel side and D1.4 governs the rebar side.
| Aspect | D1.3 (Sheet Steel) | D1.1 (Structural) |
|---|---|---|
| Thickness range | Under 3/16 in (5 mm) | 1/8 in (3 mm) and above |
| GMAW short-circuit | Permitted (primary mode) | Requires Clause 6 qualification |
| Preheat | Generally not required | Table 5.11 lookup |
| Primary concern | Burn-through, distortion | Hydrogen cracking |
| Prequalified WPS? | Yes (Clause 5) | Yes (Clause 5) |
| Sheet-to-structural | Normative Annex A | Not covered |
Inspeksi dan Kriteria Penerimaan
Persyaratan Inspeksi D1.3 memperhitungkan karakteristik material tipis. Kriteria penerimaan Visual membahas diskontinuitas spesifik baja lembaran termasuk burn-through, peleburan tepi, dan underfill. Pengujian radiografi dan ultrasonik kurang umum untuk aplikasi baja lembaran karena pengukur tipis.
Kriteria penerimaan D1.3 disesuaikan dengan tantangan Inspeksi Visual las material tipis. Las baja lembaran sulit untuk diperiksa secara visual karena Daerah Terpengaruh Panas sempit, profil las kecil, dan burn-through dapat disembunyikan oleh konfigurasi sambungan. Standar mendefinisikan kriteria penerimaan untuk Ukuran Las Fillet, kedalaman Undercut, porositas, fusi tidak lengkap, dan profil las yang spesifik untuk perilaku material tipis.
Las titik busur dan las jahitan busur memiliki kriteria penerimaan sendiri berdasarkan penampilan visual dan, untuk kualifikasi, pengujian pengelupasan dan pengujian geser kupon sampel. Kualitas produksi untuk konfigurasi ini diverifikasi melalui Inspeksi Visual dan pengujian destruktif pada frekuensi yang ditentukan.
Panduan Standar Terkait
Pertanyaan yang Sering Diajukan
AWS D1.3 mencakup Pengelasan struktural baja lembaran dan komponen yang dibentuk dingin dengan Ketebalan 3/16 inci (5 mm) atau kurang. Ini kira-kira setara dengan baja 7-gauge dan yang lebih tipis. D1.3 juga mencakup bagian struktural berongga (HSS) dengan Ketebalan dinding kurang dari 1/8 inci (3 mm). Material dengan titik leleh Minimum yang ditentukan hingga 80 ksi (550 MPa) termasuk dalam cakupan. Material yang lebih tebal dari 3/16 inci termasuk dalam AWS D1.1 untuk baja struktural atau D1.8 untuk aplikasi seismik.
AWS D1.3 mengizinkan lima Proses Pengelasan busur: SMAW (Las Busur Manual), GMAW (Las Busur Logam Gas), FCAW (Las Busur Kawat Berinti Fluks), GTAW (Las Busur Tungsten Gas), dan SAW (Las Busur Rendam). GMAW dengan transfer hubung-singkat adalah proses paling umum untuk baja lembaran karena menyediakan Masukan Panas rendah yang diperlukan untuk menghindari burn-through pada material tipis. D1.3 secara eksplisit mengizinkan transfer hubung-singkat GMAW, yang dikecualikan D1.1 dari WPS prakualifikasi.
D1.3 tidak menyertakan Tabel Preheat khusus untuk sambungan lembaran ke lembaran karena baja lembaran tipis menghilangkan panas dengan cepat dan biasanya rendah Karbon Ekuivalen, membuat retak hidrogen tidak mungkin terjadi. Pengelasan dilarang di bawah 0 derajat Fahrenheit (-18 derajat Celsius) atau ketika Logam Induk terpapar kelembaban. Untuk sambungan Ketebalan campuran di mana baja lembaran dilas ke komponen struktural yang lebih tebal dari 3/16 inci, Pasal 7.5 (ditambahkan dalam edisi 2025) mengkodifikasi persyaratan Suhu Preheat dan Suhu Antar Lajur Logam Induk, mengharuskan sisi komponen struktural untuk menerima Preheat yang ditentukan oleh D1.1.
AWS D1.1 mencakup baja struktural yang lebih tebal dari 3/16 inci sedangkan D1.3 mencakup baja lembaran 3/16 inci dan yang lebih tipis. D1.1 membahas retak hidrogen melalui Tabel Preheat (Tabel 5.11), sementara D1.3 berfokus pada pencegahan burn-through dan kontrol distorsi. Kedua kode menyediakan opsi WPS prakualifikasi di bawah bagian Pasal 5 masing-masing. D1.3 secara eksplisit mengizinkan transfer hubung-singkat GMAW, yang dikecualikan D1.1 dari WPS prakualifikasi. D1.3 juga mencakup konfigurasi las titik busur dan las jahitan busur yang tidak dibahas dalam D1.1.
Sambungan campuran antara baja lembaran dan baja struktural diatur oleh Annex A normatif D1.3, yang menyediakan matriks referensi silang Pasal demi Pasal yang menentukan apakah persyaratan D1.3 atau D1.1 berlaku untuk setiap aspek sambungan. D1.3 mengatur sisi baja lembaran sementara D1.1 berlaku untuk sisi komponen struktural. Jalur WPS prakualifikasi tidak berlaku untuk sambungan lembaran ke struktur campuran — kedua kode memerlukan pengujian kualifikasi Pasal 6 untuk sambungan ini.