《焊接材料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)制定概述

齊萬(wàn)利， 焦琳2， 宋永倫3， 陳默， 儲(chǔ)繼君， 李蘇珊

(1.哈爾濱焊接研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028；2.中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可中心，北京 100062；3.北京工業(yè)大學(xué)，北京100124)

0 前言

目前，中國(guó)涉及焊接材料產(chǎn)品和焊接材料試驗(yàn)檢驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有40多項(xiàng)，這些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大部分已按照相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，初步建立了較為完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，但國(guó)內(nèi)焊接材料仍然存在產(chǎn)品批次穩(wěn)定性不好，缺少高效、綠色焊接材料的研發(fā)及制備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了高端焊接材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。因此，無(wú)論是對(duì)國(guó)家高端裝備制造業(yè)的支撐，還是行業(yè)發(fā)展需求，都迫切需要系統(tǒng)性地建立起對(duì)焊接材料的制備穩(wěn)定性、產(chǎn)品一致性、綠色環(huán)保性等方面的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，以適應(yīng)機(jī)器人、自動(dòng)化焊接的優(yōu)質(zhì)、高效、綠色的需求，不斷推動(dòng)焊接材料行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提升和技術(shù)進(jìn)步，提升國(guó)產(chǎn)化配套能力。

《焊接材料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法》于2017年獲得中國(guó)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)，目標(biāo)是對(duì)焊接材料的相關(guān)制備過(guò)程和終端產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)、全面、標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)，為焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量提升提供可實(shí)施的方法與技術(shù)支撐，以引導(dǎo)行業(yè)向高質(zhì)量、高效、綠色方向發(fā)展。為了便于焊接材料生產(chǎn)企業(yè)和使用單位更好地了解該標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)制定情況簡(jiǎn)要介紹如下。

1 標(biāo)準(zhǔn)制定原則

該標(biāo)準(zhǔn)主要是結(jié)合國(guó)內(nèi)相關(guān)的安全、健康、環(huán)境、能源、管理等標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、文件要求，參照相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)文獻(xiàn)、產(chǎn)品手冊(cè)(不涉及專利)等作為該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)依據(jù)與支撐。在現(xiàn)有焊接材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求基礎(chǔ)上，開(kāi)展特性技術(shù)指標(biāo)、工藝指標(biāo)、綠色指標(biāo)和管理指標(biāo)的評(píng)價(jià)，同時(shí)提出了絞股焊絲、鋁合金實(shí)心焊絲、碳鋼和低合金鋼無(wú)鍍銅焊絲、無(wú)鉛釬料及綠色不銹鋼藥芯焊絲等典型產(chǎn)品的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)原則。該標(biāo)準(zhǔn)可用于指導(dǎo)該類和可類比的焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)，以滿足不斷增長(zhǎng)的高端優(yōu)質(zhì)、綠色、高效等焊接材料的質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定需求。

該標(biāo)準(zhǔn)旨在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求基礎(chǔ)上，提出對(duì)焊接材料質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)的總體規(guī)則，形成通用的評(píng)價(jià)技術(shù)內(nèi)容和范疇，構(gòu)建特性技術(shù)指標(biāo)、工藝指標(biāo)、綠色指標(biāo)和管理指標(biāo)評(píng)價(jià)的體系，并在實(shí)施過(guò)程中逐步完善，作為具體評(píng)價(jià)活動(dòng)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。

2 標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

2.1 適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了焊接材料的質(zhì)量評(píng)價(jià)原則和方法。該標(biāo)準(zhǔn)既適用于常規(guī)焊接材料產(chǎn)品，也適用于高端裝備制造業(yè)所需的高端、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色焊接材料的質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2.2 特殊技術(shù)指標(biāo)

2.2.1特殊化學(xué)成分

根據(jù)焊接材料產(chǎn)品輕質(zhì)、高強(qiáng)度、抗裂性、耐蝕性、耐超低溫、耐高溫、耐高壓、高純凈度和綠色環(huán)保等不同行業(yè)的特殊應(yīng)用需求，對(duì)焊接材料或熔敷金屬的特殊化學(xué)成分等特性指標(biāo)可提出限制要求。如附錄C碳鋼、低合金鋼無(wú)鍍銅焊絲的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中，對(duì)Cu元素進(jìn)行了限制要求，規(guī)定了除耐候鋼焊絲外，其它所有型號(hào)焊絲中Cu含量應(yīng)不大于0.20%。

2.2.2特殊使用性能

根據(jù)焊接材料產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度、塑性、韌性、擴(kuò)散

氫含量、抗裂性、抗氧化性、抗腐蝕性、抗疲勞性、耐候性、耐高溫、耐中子輻照等不同行業(yè)的特殊應(yīng)用需求，對(duì)焊接材料產(chǎn)品或熔敷金屬的特殊使用性能等特性指標(biāo)可提出限制要求。如附錄A絞股焊絲的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中，對(duì)焊接過(guò)程穩(wěn)定性提出了要求，焊接電流的標(biāo)準(zhǔn)差不大于15 A、電弧電壓的標(biāo)準(zhǔn)差不大于1 V時(shí)，認(rèn)為焊接過(guò)程穩(wěn)定性良好。

2.2.3特殊焊接工藝性能

根據(jù)焊接材料產(chǎn)品的送絲穩(wěn)定性、抗氣孔性、熔敷效率、焊接發(fā)塵量/煙塵中的有害物質(zhì)以及其它不同行業(yè)的特殊應(yīng)用需求，對(duì)焊接材料產(chǎn)品或熔敷金屬的特殊焊接工藝性能等特性指標(biāo)可提出限制要求。如附錄E綠色不銹鋼藥芯焊絲中，對(duì)焊接煙塵有害成分提出了限制要求，如表1所示，并規(guī)定工作地點(diǎn)空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度不允許超過(guò)1.5 mg/m3。

表1 綠色不銹鋼藥芯焊絲焊接煙塵成分的要求(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

2.2.4特殊制造性能

根據(jù)焊接材料產(chǎn)品的外在質(zhì)量、內(nèi)部均勻性、抗潮性、防銹性能等不同行業(yè)的特殊應(yīng)用需求，對(duì)焊接材料產(chǎn)品或熔敷金屬的特殊制造性能等指標(biāo)可提出限制要求。如附錄B鋁合金實(shí)心焊絲的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)對(duì)鋁合金實(shí)心焊絲進(jìn)行了分級(jí)，共分為1級(jí)(特級(jí)焊絲)、2級(jí)(高端焊絲)、3級(jí)(中端焊絲)、4級(jí)(低端焊絲)以及不合格焊絲。采用 TIG 焊焊接方式，分級(jí)則相應(yīng)為1T 級(jí)、2T 級(jí)、3T 級(jí)、4T 級(jí)；采用 MIG 焊焊接方式，分級(jí)則相應(yīng)為 1M 級(jí)、2M 級(jí)、3M 級(jí)、4M 級(jí)。

2.2.5試驗(yàn)方法

該標(biāo)準(zhǔn)提出了送絲性能、焊接過(guò)程穩(wěn)定性、導(dǎo)電嘴磨損率和抗銹性能等特殊性能試驗(yàn)方法。其它通用試驗(yàn)方法，如化學(xué)分析、使用性能、工藝性能和制造性能等可按相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及供需雙方協(xié)定的適宜的試驗(yàn)方法進(jìn)行，如擴(kuò)散氫含量檢驗(yàn)可采用GB/T 3965—2012《熔敷金屬中擴(kuò)散氫測(cè)定方法》[1]，交流電弧穩(wěn)定性、脫渣性、再引弧性能、飛濺率、熔化系數(shù)、熔敷效率和焊接發(fā)塵量等檢驗(yàn)可采用GB/T 25776—2010《焊接材料焊接工藝性能評(píng)定方法》[2]。

2.3 管理指標(biāo)

2.3.1資源屬性

該條款規(guī)定了生產(chǎn)資源評(píng)價(jià)產(chǎn)品生產(chǎn)的基本條件，如質(zhì)量保證體系，必要的生產(chǎn)、檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)施、設(shè)備和人員能力。具體評(píng)價(jià)內(nèi)容見(jiàn)表2。

表2 資源屬性評(píng)價(jià)

2.3.2過(guò)程屬性

生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品的原料采購(gòu)、工藝、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、研發(fā)、服務(wù)等生產(chǎn)過(guò)程的控制。各環(huán)節(jié)應(yīng)執(zhí)行相關(guān)的管理文件，并保存相關(guān)記錄。具體評(píng)價(jià)內(nèi)容見(jiàn)表3。

表3 過(guò)程屬性評(píng)價(jià)

2.3.3環(huán)境屬性

生產(chǎn)、檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)等區(qū)域間的工作相互間有不利影響時(shí)，應(yīng)采取有效地隔離措施。

溫度、濕度、防塵等環(huán)境因素對(duì)制造工藝和過(guò)程有影響時(shí)應(yīng)采取措施，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境條件控制并記錄。

應(yīng)建立安全作業(yè)管理制度及文件，確?；瘜W(xué)危險(xiǎn)品，易燃﹑易爆、腐蝕性和有毒等物料的倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸應(yīng)符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求；水、電、火、氣等危及安全的因素和環(huán)境有應(yīng)急處理程序，得到有效控制。

2.3.4綠色屬性

綠色屬性包括：①取代酸洗除銹的盤(pán)條機(jī)械除銹裝置；②提效降噪的高速連線拉/切絲設(shè)備；③增效降塵、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高精度的自動(dòng)配粉系統(tǒng)；④提高效率和精度的自動(dòng)包裝線；⑤熱源循環(huán)利用的節(jié)能焊條、焊劑或原材料烘焙系統(tǒng)；⑥廢水回收利用的生產(chǎn)用水處理系統(tǒng)；⑦節(jié)能設(shè)計(jì)及改造的生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施；⑧采用清潔能源的油、電、天然氣、生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施；⑨堿、酸、鍍銅液零排放的拉絲鍍銅一體化往復(fù)式生產(chǎn)線；⑩提高效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的自動(dòng)纏繞機(jī)；其它具有綠色屬性的焊接材料生產(chǎn)制造工藝、設(shè)備等。

2.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.4.1產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則

2.4.1.1抽樣原則

該條款規(guī)定應(yīng)由評(píng)價(jià)人員從完成出廠檢驗(yàn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取樣品并封樣，產(chǎn)品包裝應(yīng)完整，牌號(hào)、規(guī)格、質(zhì)量、生產(chǎn)廠家、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)識(shí)清楚；抽樣數(shù)量應(yīng)為最小包裝且能夠完成產(chǎn)品基本和特性技術(shù)指標(biāo)的檢驗(yàn)及復(fù)驗(yàn)。單元?jiǎng)澐帧⒋砼铺?hào)、抽樣規(guī)則及數(shù)量應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品種類、包裝等進(jìn)行確定。

2.4.1.2評(píng)價(jià)規(guī)則

該條款可根據(jù)產(chǎn)品種類、應(yīng)用領(lǐng)域等確定評(píng)價(jià)規(guī)則。評(píng)的價(jià)內(nèi)容包括產(chǎn)品外在、內(nèi)在質(zhì)量以及工藝性能、使用性能等基本技術(shù)指標(biāo)和特殊技術(shù)指標(biāo)，可對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)級(jí)、評(píng)分等，可規(guī)定指標(biāo)的關(guān)鍵程度，確定級(jí)別判定要求、分?jǐn)?shù)權(quán)重或設(shè)置加分項(xiàng)、否決項(xiàng)等。

2.4.2生產(chǎn)管理評(píng)價(jià)

2.4.2.1評(píng)價(jià)要求

該條款可根據(jù)企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品種類及數(shù)量、生產(chǎn)情況等確定檢查項(xiàng)目及檢查內(nèi)容。廠房、設(shè)備、人員、檢測(cè)儀器、工藝文件、過(guò)程控制等應(yīng)符合評(píng)價(jià)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。

2.4.2.2評(píng)價(jià)規(guī)則

該條款可根據(jù)產(chǎn)品種類、生產(chǎn)特性等確定評(píng)價(jià)規(guī)則。廠房、設(shè)施、設(shè)備及流程設(shè)置應(yīng)滿足產(chǎn)品生產(chǎn)基本要求，技術(shù)、管理、操作人員數(shù)量及資質(zhì)應(yīng)滿足產(chǎn)量和質(zhì)量要求，工藝文件、過(guò)程管理、檢測(cè)儀器等應(yīng)保證產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，可對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行評(píng)級(jí)、評(píng)分或進(jìn)行符合性判定，可規(guī)定指標(biāo)的關(guān)鍵程度，確定級(jí)別判定要求、分?jǐn)?shù)權(quán)重或設(shè)置加分項(xiàng)、否決項(xiàng)等。

2.5 典型產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法

標(biāo)準(zhǔn)附錄提出了對(duì)絞股焊絲、鋁合金實(shí)心焊絲、無(wú)鍍銅焊絲、無(wú)鉛釬料及綠色不銹鋼藥芯焊絲等高端裝備制造業(yè)所需的有代表性焊接材料產(chǎn)品的全面質(zhì)量評(píng)價(jià)，并針對(duì)各產(chǎn)品提出了一些特殊性能的指標(biāo)要求和試驗(yàn)方法，如提出了焊接過(guò)程穩(wěn)定性、送絲性能、焊絲表面油污率、液態(tài)氫含量、表面粗糙度、粘附力、焊縫氣孔敏感性等試驗(yàn)方法。

3 結(jié)束語(yǔ)

該標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求基礎(chǔ)上，提出了對(duì)焊接材料質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)的總體規(guī)則，形成了通用的評(píng)價(jià)技術(shù)內(nèi)容和范疇，構(gòu)建了特性技術(shù)指標(biāo)、工藝指標(biāo)、綠色指標(biāo)和管理指標(biāo)評(píng)價(jià)的體系，同時(shí)針對(duì)國(guó)家重大裝備制造業(yè)的高端產(chǎn)品需求和綠色制造的發(fā)展態(tài)勢(shì)，為5種高端裝備制造業(yè)所需的高效、綠色、高端焊接材料產(chǎn)品提供了有代表性的評(píng)價(jià)方法。

該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)焊接材料行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提升和技術(shù)進(jìn)步具有積極意義，可為焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量提升提供技術(shù)依據(jù)，引導(dǎo)行業(yè)向高質(zhì)量、高效、綠色方向發(fā)展，填補(bǔ)了焊接材料標(biāo)準(zhǔn)體系中評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的空白，為支撐國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)對(duì)高性能焊接材料的需求，提供了質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定依據(jù)。