中國實(shí)心焊絲最新標(biāo)準(zhǔn)制修訂動(dòng)態(tài)說明

(哈爾濱焊接研究院有限公司, 黑龍江 哈爾濱150028)

0 前言

近5年來，中國實(shí)心焊絲產(chǎn)量占焊接材料總產(chǎn)量的比例不斷提升，已達(dá)到45%，并超過了焊條，成為產(chǎn)量最多的焊材類別。隨著自動(dòng)化焊接需求的提升和鋼材新材料的應(yīng)用，不斷推動(dòng)配套實(shí)心焊絲產(chǎn)品的研發(fā)，品種和型號(hào)快速、多樣化發(fā)展。中國現(xiàn)行有效的實(shí)心焊絲國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8110—2008《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》[1]是修改采用AWS A5.18M: 2005和AWS A5.28M: 2005標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)已滯后于產(chǎn)品的發(fā)展。自2008年始，中國焊接材料標(biāo)準(zhǔn)體系已按照ISO標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)基礎(chǔ)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，以及焊條、埋弧焊材及藥芯焊材系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)逐步進(jìn)行了轉(zhuǎn)化。由全國焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口，哈爾濱焊接研究院有限公司負(fù)責(zé)制修訂的4項(xiàng)實(shí)心焊絲系列國家標(biāo)準(zhǔn)和1項(xiàng)保護(hù)氣體國家標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，于2020年11月19日發(fā)布，將于2021年6月1日起正式實(shí)施，至此中國焊接材料國家標(biāo)準(zhǔn)體系全面完成了向ISO體系轉(zhuǎn)化工作。該次標(biāo)準(zhǔn)制修訂按ISO標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，由原來的碳鋼、低合金鋼實(shí)心焊絲標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為非合金鋼及細(xì)晶粒鋼、高強(qiáng)鋼和熱強(qiáng)鋼3個(gè)分類，其中非合金鋼及細(xì)晶粒鋼按照焊接方法的不同，分為熔化極氣體保護(hù)電弧焊和鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。為了更好地實(shí)施焊絲系列標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)配套制定了保護(hù)氣體標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了該類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)空白。該次標(biāo)準(zhǔn)制修訂體系結(jié)構(gòu)調(diào)整大，技術(shù)內(nèi)容變化多，影響范圍廣，為了便于焊接材料生產(chǎn)企業(yè)和使用單位更好地應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況簡要介紹如下。

1 標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)及適用范圍

該次制修訂的4項(xiàng)實(shí)心焊絲系列國家標(biāo)準(zhǔn)和1項(xiàng)保護(hù)氣體國家標(biāo)準(zhǔn)均修改采用相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)。5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)情況及適用范圍見表1[2-6]。

表1 5項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)情況和適用范圍

2 編制方法

2.1 實(shí)心焊絲型號(hào)編制方法

4項(xiàng)實(shí)心焊絲標(biāo)準(zhǔn)從種類上分為非合金鋼及細(xì)晶粒鋼、熱強(qiáng)鋼和高強(qiáng)鋼3類，從焊接方法上分為熔化極氣體保護(hù)電弧焊和鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊2類。其中非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲，按照熔化極氣體保護(hù)電弧焊和鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊2種焊接方法分別形成單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)；熱強(qiáng)鋼和高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲則將適用于2類焊接方法的焊絲列于同一標(biāo)準(zhǔn)中。

在型號(hào)編制上，實(shí)心焊絲型號(hào)按焊接方法、熔敷金屬力學(xué)性能、焊后狀態(tài)、保護(hù)氣體類型和焊絲化學(xué)成分等進(jìn)行劃分。

2.1.1焊接方法

用字母“G”表示熔化極氣體保護(hù)電弧焊用實(shí)心焊絲，字母“W”表示鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊用實(shí)心填充絲。

2.1.2熔敷金屬力學(xué)性能

非合金鋼及細(xì)晶粒鋼和高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲的熔敷金屬力學(xué)性能分為拉伸性能和沖擊韌性2部分，分別用抗拉強(qiáng)度代號(hào)和沖擊試驗(yàn)溫度代號(hào)表示。其中，抗拉強(qiáng)度代號(hào)用2位數(shù)字表示，如“43”表示抗拉強(qiáng)度要求值為430～600 MPa；沖擊試驗(yàn)溫度用數(shù)字和(或)字母表示，如“Y”表示沖擊吸收能量(KV2)不小于27 J時(shí)的試驗(yàn)溫度是+20 ℃，“4”表示沖擊吸收能量(KV2)不小于27 J時(shí)的試驗(yàn)溫度是-40 ℃，“4H”表示沖擊吸收能量(KV2)不小于27 J時(shí)的試驗(yàn)溫度是-45 ℃。

熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲的熔敷金屬力學(xué)性能只規(guī)定拉伸性能，無沖擊韌性要求?？估瓘?qiáng)度代號(hào)用2位數(shù)字表示，如“49”表示抗拉強(qiáng)度最小規(guī)定值為490 MPa。

2.1.3焊后狀態(tài)

非合金鋼及細(xì)晶粒鋼和高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲的焊后狀態(tài)分為焊態(tài)條件、焊后熱處理?xiàng)l件、焊態(tài)和焊后熱處理?xiàng)l件均可3種，分別用“A”，“P”，“AP”表示，放在抗拉強(qiáng)度代號(hào)后面，以表示在某一特定條件下所獲得的抗拉強(qiáng)度。

熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲均需進(jìn)行熱處理，不需單獨(dú)表示出焊后狀態(tài)。

2.1.4保護(hù)氣體類型

保護(hù)氣體類型按GB/T 39255—2020規(guī)定表示。保護(hù)氣體類型代號(hào)用字母和數(shù)字組合表示，如“C1”表示保護(hù)氣體組成為100%CO2。當(dāng)焊接方法為鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊時(shí)，非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲型號(hào)編制中不包括本部分，高強(qiáng)鋼和熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲可以省略本部分。

2.1.5焊絲化學(xué)成分

焊絲化學(xué)成分用化學(xué)成分分類表示，為便于實(shí)際使用對(duì)照，增加了焊絲成分代號(hào)?；瘜W(xué)成分分類用數(shù)字或者數(shù)字與字母組合表示，焊絲成分代號(hào)表示方法與GB/T 8110—2008《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》型號(hào)表示方法一致。

2.1.6附加可選代號(hào)

隨著中國近幾年無鍍銅實(shí)心焊絲的發(fā)展，實(shí)心焊絲系列國家標(biāo)準(zhǔn)在型號(hào)中附加可選無鍍銅代號(hào)“N”，表示無鍍銅焊絲。還可在型號(hào)中附加可選代號(hào)“U”，表示在規(guī)定的試驗(yàn)溫度下，沖擊吸收能量(KV2)應(yīng)不小于47 J。4種實(shí)心焊絲型號(hào)示例如圖1～圖4所示。

圖1 熔化極氣體保護(hù)電弧焊用非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲型號(hào)示例

圖2 鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊用非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲型號(hào)示例

圖3 熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲型號(hào)示例

圖4 高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲型號(hào)示例

2.2 保護(hù)氣體型號(hào)編制方法

保護(hù)氣體型號(hào)按化學(xué)性質(zhì)和組分等進(jìn)行劃分。由保護(hù)氣體的類型代號(hào)、基體氣體和組分氣體的化學(xué)符號(hào)/代號(hào)和組分氣體的體積分?jǐn)?shù)(公稱值)表示，保護(hù)氣體型號(hào)示例如圖5所示。

圖5 保護(hù)氣體型號(hào)示例

3 技術(shù)要求

3.1 化學(xué)成分

實(shí)心焊絲按照抗拉強(qiáng)度范圍進(jìn)行了重新的分類，保留了原標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8110—2008中全部實(shí)心焊絲型號(hào)，分類后按照相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)編制了化學(xué)成分分類，為了便于實(shí)際使用對(duì)照，增加了焊絲成分代號(hào)；增加了相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)的全部實(shí)心焊絲型號(hào)；根據(jù)中國的使用需求，非合金鋼及細(xì)晶粒鋼增加了6個(gè)化學(xué)成分分類(SNCC2，SNCC21，SNCC3，SNCC31，SN2MC，SN3MC)；為了適用中國國技術(shù)要求，非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲化學(xué)成分分類為2，3，4，6，7的焊絲化學(xué)成分，S由“0.030%”，“0.035%”調(diào)整為“0.025%”。

3.2 力學(xué)性能

實(shí)心焊絲抗拉強(qiáng)度劃分更為細(xì)致，非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲最小抗拉強(qiáng)度要求值為430～570 MPa系列；高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲最小抗拉強(qiáng)度要求值為590～960 MPa系列；熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲最小抗拉強(qiáng)度要求值為490～780 MPa系列。

對(duì)于沖擊韌性，熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲無此要求，其他類實(shí)心焊絲沖擊試驗(yàn)溫度要求包括了+20 ℃，0 ℃及-20～-100 ℃的系列溫度，為了適用中國技術(shù)要求，相比相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲還增加了-45 ℃和-75 ℃的要求，高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲增加了-45 ℃，-70 ℃，-80 ℃，-90 ℃，-100 ℃的要求，以滿足將來發(fā)展產(chǎn)品和提高性能的需求。

3.3 其他技術(shù)要求

實(shí)心焊絲國家標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)內(nèi)容等同，為了適用中國實(shí)際需求，還增加了實(shí)心焊絲尺寸及表面質(zhì)量、松弛直徑和翹距、焊縫X射線檢測(cè)的技術(shù)要求和相應(yīng)試驗(yàn)方法，焊絲送絲性能的技術(shù)要求。與原國標(biāo)GB/T 8110—2008相比主要變化內(nèi)容是刪除熔敷金屬擴(kuò)散氫含量相關(guān)要求。

4 結(jié)束語

隨著焊接制造領(lǐng)域高效化、自動(dòng)化的發(fā)展，實(shí)心焊絲將得到更廣泛的應(yīng)用，該系列標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將解決因標(biāo)準(zhǔn)滯后所引發(fā)的一系列影響技術(shù)發(fā)展和推廣應(yīng)用的問題，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，也有利于中國高端焊接材料的自主技術(shù)開發(fā)，促進(jìn)焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量的提高和行業(yè)的整體技術(shù)進(jìn)步，為國家重大裝備和重點(diǎn)工程的自主化建設(shè)提供技術(shù)支撐，提高國家重大裝備和重點(diǎn)工程的國際競爭力。