《絞股焊絲》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定概述

徐 鍇，武鵬博，黃瑞生，梁 裕，劉平禮，徐亦楠

1.哈爾濱焊接研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028 2.江蘇聯(lián)捷焊業(yè)科技有限公司，江蘇 江陰 214400

0 前言

多股絞合焊絲（簡(jiǎn)稱：絞股焊絲）是一種新型結(jié)構(gòu)的焊接材料，因其特殊的物理結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的焊接電弧物性、能量分布特性和工藝特性，與傳統(tǒng)焊接材料相比，在焊接新技術(shù)、新材料、新工藝方面都取得了重大突破性成果［1］，是焊接技術(shù)走向材料—裝備—工藝一體化的重大進(jìn)步。為更好地規(guī)范推廣絞股焊絲，《絞股焊絲》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編寫組于2021年6月向中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出了對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立項(xiàng)制定的申請(qǐng)并獲得批復(fù)。依據(jù)最新修訂發(fā)布的《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)、中華人民共和國(guó)民政部聯(lián)合起草制定了《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定（試行）》。根據(jù)上述法律法規(guī)的要求，并結(jié)合國(guó)內(nèi)焊接行業(yè)實(shí)際情況，由哈爾濱焊接研究院有限公司、江蘇聯(lián)捷焊業(yè)科技有限公司和中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司等單位聯(lián)合制定的T/CWAN 0017-2021《絞股焊絲》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)于2021年11月13日發(fā)布，2021年12月1日實(shí)施。為了便于絞股焊絲生產(chǎn)企業(yè)、使用單位、相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)能更好地應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將該標(biāo)準(zhǔn)制定的有關(guān)內(nèi)容及研究進(jìn)展介紹如下。

1 標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)背景

通過(guò)近年來(lái)對(duì)絞股焊絲熔絲機(jī)理深入研究，延伸出了以“絞股焊絲”為核心的包含了焊接材料、焊絲結(jié)構(gòu)、捻絲裝備、弧焊電源以及特種工藝開(kāi)發(fā)等多項(xiàng)發(fā)明專利［2］。絞股焊絲主要應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)、管道、造船、鍋爐壓力容器、重工、工程機(jī)械、煤機(jī)、耐磨堆焊及海工石油等行業(yè)，適應(yīng)機(jī)器人或自動(dòng)化焊接的高效化需求，促進(jìn)弧焊技術(shù)走向“控形”和“控性”的新階段。但目前絞股焊絲缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的支撐，為了更好地規(guī)范和推廣絞股焊絲，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立項(xiàng)制定。

1.1 絞股焊絲特點(diǎn)及研究進(jìn)展

1.1.1 絞股焊絲特點(diǎn)

電弧自旋轉(zhuǎn)：絞股焊絲作為熔化極焊接材料時(shí)，無(wú)需外加機(jī)械式焊絲擺動(dòng)或電磁驅(qū)動(dòng)裝置，即可產(chǎn)生連續(xù)的電弧自旋轉(zhuǎn)，特殊的電弧物理特性決定電弧壓力及電流密度分布模式，進(jìn)一步影響熔滴過(guò)渡方式和熔池流動(dòng)狀態(tài)，增加熔池流動(dòng)鋪展性。

高熔敷效率：相比實(shí)心焊絲，絞股焊絲所需能耗低。中厚板焊接時(shí)，與單絲相比在同等焊接規(guī)范下，絞股焊絲可大幅度增加焊絲直徑，減少焊接道次，提高焊接效率。

成分可設(shè)計(jì)性強(qiáng)：絞股焊絲可以較為容易地實(shí)現(xiàn)精確的合金配比，開(kāi)發(fā)新的合金產(chǎn)品。尤其對(duì)某些難以熔煉或拉拔的焊絲，可以通過(guò)成分合適的細(xì)絲組合或?qū)嵭暮附z與藥芯焊絲相結(jié)合的方式，較為容易地得到與該合金相同化學(xué)成分的絞股焊絲。

1.1.2 絞股焊絲研究進(jìn)展

近三年絞股焊絲在鋁合金類、不銹鋼類、鎳基合金和復(fù)合類研究成果顯著，主要研究進(jìn)展如下。

（1）鋁合金絞股焊絲。

與傳統(tǒng)焊接材料相比，絞股焊絲作為熔化極焊接材料時(shí)產(chǎn)生連續(xù)旋轉(zhuǎn)電弧，對(duì)熔池實(shí)時(shí)攪拌，提高焊縫成分均勻性，降低氣孔率。圖1為鋁合金絞股焊絲與實(shí)心焊絲MIG焊氣孔率對(duì)比圖，結(jié)果表明，鋁合金絞股焊絲氣孔率顯著降低。

圖1 焊接接頭氣孔率對(duì)比示意Fig.1 Comparison of welded joint porosity

董曉晶等人［3］采用鋁合金絞股焊絲進(jìn)行脈沖MIG對(duì)接焊工藝研究，并與傳統(tǒng)單絲TIG焊接接頭的組織和性能進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)對(duì)比分析焊接接頭的晶粒尺寸和形貌。絞股焊絲MIG焊縫形貌如圖2所示。結(jié)果表明，在焊接電流225 A、焊接電壓19 V和焊接速度0.35 m/min的焊接參數(shù)下，鋁合金絞股焊絲MIG焊能夠降低焊接熱輸入，細(xì)化晶粒，降低MIG焊接頭中Mg元素的燒損和減少析出物，提高接頭強(qiáng)度，且焊接效率提高約4倍。

圖2 鋁合金絞股焊絲MIG焊縫形貌Fig.2 MIG weld appearance by Al-alloy multi-stranded wires

徐鍇等人［4-5］在鋁合金絞股焊絲MIG焊的基礎(chǔ)上引入3 kW激光，分析激光引入對(duì)絞股焊絲MIG焊在不同熔滴過(guò)渡條件下的影響規(guī)律。激光引入對(duì)絞股焊絲MIG焊接過(guò)程穩(wěn)定性的影響如圖3所示。結(jié)果表明，高能量密度激光熱源的引入提高了絞股焊絲焊接過(guò)程穩(wěn)定性，增加了絞股焊絲的自旋轉(zhuǎn)頻率，擴(kuò)展了絞股焊絲MIG焊的工藝區(qū)間，并對(duì)焊接氣孔的抑制優(yōu)勢(shì)更為明顯。

圖3 激光引入對(duì)絞股焊絲的影響規(guī)律Fig.3 Effect law of introduction of laser on multi-stranded wires

Wang Jiankun等人［6］采用鋁合金絞股焊絲進(jìn)行CMT增材制造。鋁合金絞股焊絲CMT增材制造示意如圖4所示。結(jié)果表明，絞股焊絲CMT增材制造提供了更高質(zhì)量的制造部件。在焊接電流140～150A、焊接電壓18～20 V和焊接速度10 mm/s，增材制造沉積層無(wú)明顯缺陷，呈等軸晶，沉積層的平均抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度相比鑄造鋁合金提高19.8%和22.5%。

圖4 鋁合金絞股焊絲CMT增材制造示意Fig.4 CMT additive manufacturing by aluminum multi-stranded wires

（2）不銹鋼絞股焊絲。

加氫反應(yīng)器人孔法蘭以及凸臺(tái)密封面通常采用不銹鋼藥芯焊絲以氣保雙層堆焊方式平焊和橫焊不銹鋼耐蝕層，但存在堆焊層夾渣的缺陷。賈蒙等人［7］開(kāi)展了不銹鋼絞股焊絲堆焊工藝研究，擬采用不銹鋼絞股焊絲替代不銹鋼藥芯焊絲。不銹鋼絞股焊絲堆焊形貌如圖5所示。結(jié)果表明，在焊接電流205 A、焊接電壓28 V和焊接速度0.35 m/min的條件下，不銹鋼絞股焊絲堆焊層成形良好，無(wú)明顯缺陷，堆焊層鐵素體含量、化學(xué)成分、耐晶間腐蝕性能、硬度以及側(cè)彎性能均滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足工程應(yīng)用需要。

圖5 不銹鋼絞股焊絲堆焊試樣Fig.5 Surfacing sample of stainless steel multi-stranded wires

李建國(guó)等人［8-9］通過(guò)焊絲成分設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)高氮奧氏體不銹鋼絞股焊絲，同時(shí)開(kāi)展高氮不銹鋼絞股焊絲工藝研究。高氮奧氏體不銹鋼是一種以氮代替鎳的新型工程材料，氮的添加提高了材料的強(qiáng)度、塑性和抗腐蝕性，并且降低了材料成本，普通焊絲焊接高氮不銹鋼時(shí)焊縫存在氣孔和強(qiáng)度不足等缺陷［9］。不同成分的高氮不銹鋼絞股焊絲電勢(shì)分布圖如圖6所示。結(jié)果表明，絞股焊絲焊接電弧呈錐形，電弧能量聚焦在整個(gè)熔池，能量均布性更明顯，兩側(cè)熔深更大。與單絲相比，絞股焊絲電弧的自旋轉(zhuǎn)特性有利于氣體逸出和熔渣排除，焊接飛濺更小。高氮不銹鋼絞股焊絲能夠顯著提高焊接效率，同時(shí)通過(guò)焊絲成分優(yōu)化獲得抗腐蝕性能良好的高氮奧氏體不銹鋼絞股焊絲。

圖6 不同成分多股絞合焊絲電勢(shì)分布Fig.6 Potential distribution of multi-stranded wires with different compositions

（3）鎳基合金絞股焊絲。

梁裕等人開(kāi)發(fā)了鎳基合金絞股焊絲，同時(shí)開(kāi)展相關(guān)堆焊工藝研究。鎳基合金絞股焊絲堆焊形貌如圖7所示。結(jié)果表明，在焊接電流160～190 A的焊接參數(shù)下，鎳基合金絞股焊絲堆焊層成形良好，無(wú)明顯缺陷，堆焊層ASTM G28A法晶間腐蝕速度為0.57 mm/yr。并已將鎳基合金絞股焊絲應(yīng)用于特種管道、鍋爐、垃圾焚燒爐的內(nèi)壁堆焊中。

圖7 鎳基合金絞股焊絲堆焊試樣Fig.7 Surfacing sample of nickel-based alloy multi-stranded wires

（4）復(fù)合絞股焊絲。

黃紹服等人［10-11］采用Al-Ti-Cu復(fù)合絞股焊絲，通過(guò)電弧堆焊的方式在TC4鈦合金表面制備輕質(zhì)多主元合金熔覆層。復(fù)合絞股焊絲結(jié)構(gòu)及熔覆層金屬面掃面分布如圖8所示。結(jié)果表明，熔覆層與基體呈現(xiàn)出良好的冶金結(jié)合，在電流200 A、預(yù)熱溫度200℃、堆焊速度4～5 m/min，保護(hù)氣體流量10 L/min，送絲速度4 m/min，堆焊速度3 m/min下，Al-Ti-Cu復(fù)合絞股焊絲獲得熔覆層密度為4.88 g/cm3，壓縮率為26%，壓縮強(qiáng)度為1 187 MPa，比強(qiáng)度約為2.661×105（N/m2）/（kg/m3），熔覆層比強(qiáng)度與鈦合金接近，屬于比強(qiáng)度較高的輕質(zhì)合金。

圖8 絞股焊絲制備輕質(zhì)多主元合金Fig.8 Preparation of lightweight multi-principal alloy by multi-stranded wires

陳希章等人［12］采用復(fù)合絞股焊絲進(jìn)行冷金屬過(guò)渡（CMT）電弧增材制造，成功制備了Al-Co-Cr-Fe-Ni非等原子比高熵合金，在焊接電流156 A和焊接電壓16.2 V的焊接參數(shù)下，獲得的高熵合金強(qiáng)度達(dá)到2.8 GPa和延伸率42%的優(yōu)異結(jié)合。CMT增材制造及絞股焊絲原理示意及電弧增材制造Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金元素分布如圖9所示。結(jié)果表明，高熵合金由于成分的復(fù)雜性導(dǎo)致流動(dòng)性和偏析等問(wèn)題，無(wú)法制造大尺寸產(chǎn)品，通過(guò)不同種類焊絲絞合，可以有效解決高熵合金絲材制備技術(shù)上的難題，為大尺寸和復(fù)雜構(gòu)件高熵合金材料的制造提供一種新的有效途徑。

圖9 復(fù)合絞股焊絲CMT增材制造非等原子比高熵合金Fig.9 CMT additive manufacturing of non-isoatomic ratio high entropy alloys by composite multi-stranded wires

Liu Jian等人［13］采用復(fù)合絞股焊絲+CMT增材制造成功制備了Mo-Nb-Ta-W-Ti耐高溫高熵合金。電弧增材制造及絞股焊絲示意及電弧增材制造Mo-Nb-Ta-W-Ti高熵合金元素分布如圖10所示。結(jié)果表明，當(dāng)焊接電流為280A、焊接電壓為29 V時(shí)，獲得的高熵合金在1 000℃時(shí)硬度約為110 HV1，接近Inco-nel 718合金（125 HV1）。隨著溫度從500℃升高到1 000℃，抗壓強(qiáng)度從629 MPa降至602 MPa，僅減少了27 MPa，1 000℃時(shí)的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于同溫度下Inconel 718合金（200 MPa）。

圖10 復(fù)合絞股焊絲CMT增材制造耐高溫高熵合金Fig.10 CMT additive manufacturing of high temperature resistant high entropy alloys by composite multi-stranded wires

1.2 標(biāo)準(zhǔn)制定原則

針對(duì)絞股焊絲生產(chǎn)、應(yīng)用及推廣需求，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)絞股焊絲術(shù)語(yǔ)和定義、型號(hào)分類、主要結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝流程、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、供貨條件、包裝、標(biāo)志和品質(zhì)證書(shū)等內(nèi)容分別進(jìn)行了規(guī)定，以保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和全面性，為絞股焊絲的相關(guān)科學(xué)研究、工藝開(kāi)發(fā)和質(zhì)量檢驗(yàn)等提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，同時(shí)為絞股焊絲的快速發(fā)展提供了依據(jù)支撐。

標(biāo)準(zhǔn)在編寫格式、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容等方面執(zhí)行了GB/T 1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》。內(nèi)容主要包括：①范圍；②規(guī)范性引用文件；③術(shù)語(yǔ)和定義；④型號(hào)分類；⑤主要結(jié)構(gòu)；⑥生產(chǎn)工藝流程；⑦技術(shù)要求；⑧試驗(yàn)方法；⑨檢驗(yàn)規(guī)則；⑩供貨技術(shù)條件；?包裝、標(biāo)志和品質(zhì)證書(shū)。

2 標(biāo)準(zhǔn)概述

2.1 適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絞股焊絲的術(shù)語(yǔ)和定義、型號(hào)分類、主要結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝流程、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、供貨條件、包裝、標(biāo)志和品質(zhì)證書(shū)等內(nèi)容。氣體保護(hù)焊、埋弧焊、激光焊和復(fù)合焊等焊接方法所使用的非合金鋼及細(xì)晶粒鋼、熱強(qiáng)鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鎳基合金、鋁合金、鈦合金、銅合金、鎂合金等實(shí)心焊絲或藥芯焊絲及其組合焊絲等也可依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2.2 術(shù)語(yǔ)和定義

絞股焊絲（multi-stranded wires）：多股絞合焊絲的簡(jiǎn)稱，是由兩根或兩根以上同材質(zhì)或異材質(zhì)的實(shí)心焊絲或藥芯焊絲按照一定的螺旋絞合工藝而制成的焊絲。

單絲（single-strand wire）：組成絞股焊絲的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，為實(shí)心焊絲或藥芯焊絲。

同質(zhì)絞股焊絲（homogeneous multi-stranded wires）：組成絞股焊絲的單絲為同材質(zhì)的實(shí)心焊絲或藥芯焊絲。

復(fù)合絞股焊絲（composite multi-stranded wires）：組成絞股焊絲的單絲為異材質(zhì)的實(shí)心焊絲或藥芯焊絲。異材質(zhì)不單指不同成分的同類合金，還包括不同類的合金和純金屬，例如可利用不銹鋼絲、鈦合金絲、鋁合金絲、銅合金絲、純鈷絲等單絲絞合成多股焊絲，形成復(fù)合絞股焊絲。

絞股結(jié)構(gòu)（twist structure）：由兩根或兩根以上的單絲按一定螺旋絞合工藝制成的整體結(jié)構(gòu)。理論上多股絞合焊絲結(jié)構(gòu)具有多樣性，按其適用性主要有如圖11所示的幾種典型結(jié)構(gòu)。絞股焊絲結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中“×”表示單絲直徑相同，相對(duì)位置等同；“+”表示單絲直徑或相對(duì)位置不同。

圖11 絞股焊絲典型結(jié)構(gòu)Fig.11 Typical structure of multi-stranded wires

公稱直徑D（nominal diameter）：絞股焊絲橫截面外切圓的直徑。

捻距L（lay length）：?jiǎn)谓z絞合一周后沿中心軸線方向的距離。

捻角α（spiral angle）：絞股焊絲中心軸與單絲中心軸之間的夾角。絞股焊絲的公稱直徑D、捻距L和捻角α滿足關(guān)系式：

捻距系數(shù)K（lay length coefficient）：絞股焊絲的公稱直徑和捻距滿足關(guān)系式（2）

捻縮率ε（coefficient of twist shrinkage）：捻制長(zhǎng)度為L(zhǎng)（一個(gè)捻距）的絞股焊絲需要單絲的長(zhǎng)度為S，S與L之比為捻縮率滿足關(guān)系式（3）

2.3 型號(hào)分類及生產(chǎn)工藝流程

2.3.1 型號(hào)分類

絞股焊絲按焊絲化學(xué)成分可分為：非合金鋼及細(xì)晶粒鋼、熱強(qiáng)鋼焊絲、高強(qiáng)鋼焊絲、不銹鋼焊絲、鎳基合金焊絲、鋁合金焊絲、鈦合金焊絲、鎂合金焊絲、銅合金焊絲及復(fù)合類焊絲等類別。

2.3.2 型號(hào)編制方法

絞股焊絲型號(hào)由四部分組成：

（1）第一部分用字母“JG”表示絞股焊絲，并用“-”與第二部分隔開(kāi)。

（2）第二部分用字母“X”表示絞股焊絲絞合結(jié)構(gòu)，X為數(shù)字，并用“-”與第三部分隔開(kāi)。

（3）第三部分當(dāng)單絲為同材質(zhì)焊絲時(shí)用添加基礎(chǔ)元素符號(hào)和數(shù)字、字母或二者的組合，表示組成絞股焊絲的單絲型號(hào)；當(dāng)單絲為異材質(zhì)焊絲時(shí)用字母C表示。

（4）根據(jù)供需雙方的協(xié)商，可在型號(hào)后附加擴(kuò)散氫代號(hào)“Hn”，其中“n”代表5、10、15。

本文件中完整的絞股焊絲型號(hào)示例如下：

例1：JG-1×3-Fe50-6 絞股焊絲-1×3結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)非合金鋼單絲型號(hào)Fe50-6

例2：JG-1×7-S308L 絞股焊絲-1×7結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)不銹鋼單絲型號(hào)308L

例3：JG-1×7-Al5356 絞股焊絲-1×7結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)鋁合金單絲型號(hào)5356

例4：JG-1×3-Ni6625 絞股焊絲-1×3結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)鎳基合金單絲型號(hào)6625

例5：JG-1×3-TiTC4 絞股焊絲-1×3結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)鈦合金單絲型號(hào)TC4

例 6：JG-1×3-MgAZ31 絞股焊絲-1×3 結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)鎂合金單絲型號(hào)AZ31

例7：JG-1×7-Cu1897 絞股焊絲-1×7結(jié)構(gòu)-同材質(zhì)銅合金單絲型號(hào)1897

例8：JG-1×3-C； 絞股焊絲-1×3結(jié)構(gòu)-異材質(zhì)單絲

2.3.3 生產(chǎn)工藝流程

絞股焊絲捻股機(jī)主要由載絲工字輪、旋轉(zhuǎn)桶體、預(yù)變形裝置、壓線模、焊絲去應(yīng)力裝置、牽引裝置和收線輪等七大部分組成。

絞股焊絲工藝流程主要包括以下三個(gè)方面：

（1）按焊接工藝規(guī)范要求設(shè)計(jì)絞股焊絲的規(guī)格和絞股結(jié)構(gòu)，確定各單絲直徑和成分。

（2）單絲預(yù)處理。按設(shè)計(jì)要求拉拔單絲至相應(yīng)直徑，確保單絲的直徑、強(qiáng)度、韌性、表面質(zhì)量等符合加工工藝要求，并將其分卷裝盤備用。

（3）捻制。按絞股結(jié)構(gòu)將各單絲盤安裝在捻股機(jī)內(nèi)，設(shè)定好捻距、壓緊力、捻制速度等參數(shù)，經(jīng)預(yù)變形、壓線模、去應(yīng)力裝置后制成絞股焊絲。

2.4 檢驗(yàn)方法

2.4.1 焊絲尺寸及表面質(zhì)量

焊絲尺寸及表面質(zhì)量應(yīng)符合GB/T 25775規(guī)定。焊絲表面油污率應(yīng)不大于0.01%。非合金鋼及細(xì)晶粒鋼絞股焊絲、熱強(qiáng)鋼絞股焊絲、高強(qiáng)鋼絞股焊絲、不銹鋼絞股焊絲、鋁合金絞股焊絲、鎳基合金絞股焊絲的松弛直徑和翹距應(yīng)符合表1規(guī)定；熱強(qiáng)鋼絞股焊絲、高強(qiáng)鋼絞股焊絲、不銹鋼絞股焊絲、鋁合金絞股焊絲、鎳基合金絞股焊絲的尺寸及允許偏差應(yīng)符合表2規(guī)定。其他類別焊絲的松弛直徑和翹距、焊絲尺寸及允許偏差由供需雙方協(xié)商確定。

表1 絞股焊絲松弛直徑及翹距Table 1 Relaxation diameter and warpage distance of multi-stranded wires

表2 絞股焊絲尺寸及允許偏差Table 2 Size and permissible deviation of multi-stranded wires

絞股焊絲平直度檢測(cè)：將約3 m長(zhǎng)的焊絲自由放在平面上，無(wú)波浪形、S形或高低起伏。

絞股焊絲松弛直徑和翹距：測(cè)量纏繞在焊絲盤（卷）上焊絲的松弛直徑和翹距時(shí)，按表1要求從焊絲盤上截取足夠長(zhǎng)度的焊絲，不受拘束地放在平面上，測(cè)量所形成圓或圓弧的直徑即為松弛直徑；焊絲翹曲的最高點(diǎn)到平面的距離即為翹距。

絞股焊絲捻距測(cè)量：將待測(cè)絞股焊絲拉直固定在水平桌面上，其上放置一張白紙，用鉛筆涂抹，會(huì)出現(xiàn)一條絞股焊絲的軌跡，如圖12所示。

圖12 絞股焊絲捻距測(cè)量的軌跡Fig.12 Twist measurement trajectory of multi-stranded wires

在清晰軌跡處量取一段長(zhǎng)度不少于50 mm的軌跡，則捻距的計(jì)算公式為：

式中T為絞股焊絲的捻距（單位：mm）；P為與絞股焊絲結(jié)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)，為正整數(shù)；Ln為白紙上絞股焊絲實(shí)測(cè)軌跡的長(zhǎng)度（單位：mm）；n為白紙上絞股焊絲實(shí)測(cè)軌跡內(nèi)的線段數(shù)目，為正整數(shù)。

絞股焊絲表面質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)按GB/T 25775規(guī)定進(jìn)行，對(duì)焊絲任意部位進(jìn)行目測(cè)檢驗(yàn)，無(wú)影響焊接質(zhì)量的缺陷，如油污、毛刺等。注意：絞股焊絲與傳統(tǒng)焊絲相比表面并不光滑，因此很容易產(chǎn)生油污，從而降低焊接質(zhì)量，因此對(duì)于絞股焊絲來(lái)說(shuō)測(cè)定焊絲表面質(zhì)量極為重要。

絞股焊絲表面油污率測(cè)定：（1）試驗(yàn)選用長(zhǎng)度≥10 cm的待測(cè)絞股焊絲，稱量其質(zhì)量；（2）在盛有丙酮或酒精的超聲波清洗儀中清洗待測(cè)絞股焊絲至少5 min，取出；（3）在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)120℃保持至少2 h，取出并稱重；（4）稱量精確到0.000 1 g。

表面油污率計(jì)算公式為：

式中X為焊絲表面油污率（單位：%）；m0為清洗前待測(cè)絞股焊絲的質(zhì)量（單位：g）；m1為清洗后待測(cè)絞股焊絲的質(zhì)量（單位：g）。

2.4.2 焊絲送絲穩(wěn)定性分析

絞股焊絲送絲穩(wěn)定性測(cè)試示意如圖13所示。測(cè)試系統(tǒng)主要由焊接部分、信號(hào)收集部分和電源系統(tǒng)組成。選用5 m焊槍進(jìn)行測(cè)試。旋轉(zhuǎn)焊件壁厚宜為5～10 mm，其內(nèi)腔套有不銹鋼件，應(yīng)有循環(huán)水冷卻裝置，以保證連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間焊接工作。使用絞股焊絲規(guī)格為直徑1.2～2.0 mm；其他規(guī)格焊絲直徑具體考核指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。確定焊接工藝規(guī)范后，固定好焊絲出絲位置、送絲路徑及焊槍，調(diào)試好各測(cè)試軟件，準(zhǔn)備接收測(cè)量信號(hào)。正常狀態(tài)下，焊接時(shí)長(zhǎng)不少于5 min或焊縫長(zhǎng)度不少于1 000 mm。用于評(píng)價(jià)送絲穩(wěn)定性的參量有送絲機(jī)的電流信號(hào)I、焊接過(guò)程中焊絲送進(jìn)的阻力信號(hào)f、焊接過(guò)程中的電壓信號(hào)U和電流信號(hào)I。各測(cè)試軟件可以記錄焊接時(shí)間段內(nèi)的阻力、電壓、電流信號(hào)值，繼而測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)的信號(hào)平均值及其方差。平均值反映了各參量測(cè)試值的大小，方差反映了各參量在焊接時(shí)間段內(nèi)的波動(dòng)大小。直徑2.4 mm不銹鋼絞股焊絲直流焊接送絲穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如圖14所示。直徑1.6 mm鋁合金絞股焊絲直流焊接送絲穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如圖15所示。

圖13 絞股焊絲送絲穩(wěn)定性測(cè)試示意Fig.13 Schematic diagram of feeding stability test of multi-stranded wires

圖14 直徑2.4 mm不銹鋼絞股焊絲直流MAG焊測(cè)試結(jié)果Fig.14 DC MAG welding test results of Φ2.4 mm stainless steel multi-stranded wires

圖15 直徑1.6 mm鋁合金絞股焊絲脈沖MIG焊測(cè)試結(jié)果Fig.15 Pulse MIG welding test results of Φ1.6 mm Al-alloy multistranded wires

2.4.3 化學(xué)成分

同質(zhì)絞股焊絲化學(xué)成分應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如非合金鋼及細(xì)晶粒鋼絞股焊絲、熱強(qiáng)鋼及高強(qiáng)鋼絞股焊絲、不銹鋼絞股焊絲、埋弧絞股焊絲、鎳基合金絞股焊絲、鋁合金絞股焊絲、鈦合金絞股焊絲、銅合金絞股焊絲、鎂合金絞股焊絲等應(yīng)分別符合 GB/T 39279、GB/T 39281、GB/T 29713、GB/T 36034、GB/T 36037、GB/T 5293、GB/T 12470、GB/T 17854、GB/T 10858、GB/T 15620、GB/T 30562、GB/T 8110、GB/T 9460、YS/T 696等標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定；非合金鋼及細(xì)晶粒鋼藥芯焊絲熔敷金屬成分應(yīng)符合GB/T 10045相關(guān)規(guī)定。復(fù)合絞股焊絲熔敷金屬化學(xué)成份由供需雙方協(xié)商決定。

2.5 檢驗(yàn)記錄

檢驗(yàn)記錄應(yīng)包括試板材料、試板尺寸、焊絲型號(hào)、焊絲規(guī)格、焊接方法、焊接電源、電流類型和極性、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、點(diǎn)極端與工件距離、保護(hù)氣類型和流量、焊接道間溫度、焊接層數(shù)道數(shù)等。

2.6 包裝、標(biāo)志和存儲(chǔ)

絞股焊絲應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膬?nèi)外包裝，以防止在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中損壞。每個(gè)絞股焊絲包裝應(yīng)包含如下標(biāo)志：標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、焊絲型號(hào)、制造廠商名稱及商標(biāo)、規(guī)格及凈質(zhì)量、批號(hào)及生產(chǎn)日期。絞股焊絲儲(chǔ)存庫(kù)應(yīng)保持適宜的溫度及濕度，一般室溫不低于5℃，相對(duì)濕度不大于60%。室內(nèi)應(yīng)保持清潔，不得存放有害介質(zhì)，以保證不損害焊接材料的性能。對(duì)于因吸潮而可能導(dǎo)致失效及有特殊需求的焊接材料，應(yīng)采取必要的存放措施，如設(shè)置貨架，采用防塵劑、去濕器，設(shè)置恒溫恒濕室等。

3 結(jié)論

（1）該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該產(chǎn)品領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白，可以科學(xué)地對(duì)絞股焊絲產(chǎn)品進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，為絞股焊絲產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

（2）隨著絞股焊絲多合金體系的快速發(fā)展，未來(lái)新型復(fù)合絞股焊絲將是重要的發(fā)展方向之一，因此還需進(jìn)一步開(kāi)展復(fù)合絞股焊絲的相關(guān)研究，積累完善數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，進(jìn)一步量化技術(shù)要求。