鎮(zhèn)江船艇學(xué)院（江蘇 212003）黃曉艷

焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用，如艦船的船體、高爐爐殼、建筑構(gòu)架、鍋爐與壓力容器、車廂及家用電器、汽車車身等工業(yè)產(chǎn)品的制造，都離不開焊接。焊接方法很多，焊條電弧焊是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多、最廣的一種焊接方法。焊條電弧焊所用焊接材料主要是指焊條，焊條品種非常多，應(yīng)用最多的是碳鋼焊條和低合金鋼焊條。2012年11月5日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB/T 5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》，該標(biāo)準(zhǔn)于2013年3月1日正式實施。GB/T 5117第1版本于1967年首次發(fā)布，經(jīng)歷了1976、1985和1995年三次修訂。前一版本GB/T 5117—1995（舊標(biāo)準(zhǔn)）的名稱為《碳鋼焊條》，而新修訂的GB/T 5117—2012（新標(biāo)準(zhǔn)）的名稱為《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》。新標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2560：2009《焊接材料 非合金鋼和細(xì)晶粒鋼焊條電弧焊用藥皮焊條分類》，主要技術(shù)指標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)相同。為了便于標(biāo)準(zhǔn)的理解、宣傳和貫徹，本文對新標(biāo)準(zhǔn)中變化較大的范圍、型號、技術(shù)要求等方面進(jìn)行介紹，并與舊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析比較。

1.范圍

標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍在原標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)大：①增加了耐候鋼焊條的技術(shù)要求，與原碳鋼焊條一起列入非合金鋼類焊條。②增加了GB/T 5118—1995《低合金鋼焊條》中的所有碳鉬鋼、鎳鋼、鎳鉬鋼焊條型號，以及錳鉬鋼焊條型號中的E5515—D3、E5516—D3、E5518—D3，其他低合金焊條型號中的E5018W、E5518W等焊條的技術(shù)要求。這些型號按ISO 2560：2009重新進(jìn)行了編制。③標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度范圍由490MPa提高到570MPa。

2.型號

（1）型號劃分 新標(biāo)準(zhǔn)中焊條型號的劃分除按熔敷金屬力學(xué)性能、藥皮類型、焊接位置、電流類型外，還增加了熔敷金屬化學(xué)成分和焊后狀態(tài)。舊標(biāo)準(zhǔn)中焊條型號共29個，其中E43系列15個，E50系列14個。新標(biāo)準(zhǔn)中焊條型號共111個。就碳鋼焊條而言，碳鋼焊條共33個(保留22個，刪除4個，新增8個，變更3個)，其中E43系列14個，E50系列17個，E57系列2個。刪除了E4322、E4323、E5018M、E5023四個焊條型號。新增E4318、E5012、E5013、E5016—1、E5018—1、E5024—1及E5716、E5728八個焊條型號。由于采用國際標(biāo)準(zhǔn)編制方法，將舊標(biāo)準(zhǔn)中E4300變更為E4340，E4301變更為E4319，E5001變更為E5019。其余焊條型號分類按ISO 2560：2009要求。焊條型號與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)焊條型號之間的對照關(guān)系參見GB/T 5117—2012附錄B。

（2）型號編制方法及示例 新舊標(biāo)準(zhǔn)型號編制方法示意如圖1、圖2所示。由圖可見，新標(biāo)準(zhǔn)焊條型號由五部分組成，而舊標(biāo)準(zhǔn)由四部分組成。

新標(biāo)準(zhǔn)的主要變化如下：

圖1 新標(biāo)準(zhǔn)型號編制示意

圖2 舊標(biāo)準(zhǔn)型號編制示意

第一，新增55、57兩個抗拉強(qiáng)度代號。表1為熔敷金屬抗拉強(qiáng)度代號新舊標(biāo)準(zhǔn)對比，對于抗拉強(qiáng)度代號“43”的焊條型號，其熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值由420MPa提高到430MPa。

字母“U”表示在規(guī)定試驗溫度下，沖擊吸收能量可以達(dá)到47J以上。

擴(kuò)散氫代號“HX”，其中X代表15、10或5，分別表示每100g熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量的最大值（mL）。

表1 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度代號新舊標(biāo)準(zhǔn)對比

第二，取消由第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置。第三位和第四位數(shù)字組合時，除表示藥皮類型和電流類型外，還表示焊接位置。新舊標(biāo)準(zhǔn)藥皮類型代號對比如表2所示。藥皮類型中“特殊型”由代號“00”修改為“40”，“鈦鐵礦型”由“01”修改為“19”。變更后的代號“40”有很大變化，藥皮類型由“特殊型”修改為“不做規(guī)定”，焊接位置和電流類型均由制造商確定。藥皮類型中（見表2）“鐵粉”除代號“48”取消，其他基本不變，舊標(biāo)準(zhǔn)中的高鈦鈉、高鈦鉀、鈦型均修改為金紅石，低氫鈉、低氫鉀、低氫型均修改為堿性，鈦鈣型修改為鈦型，高纖維素鈉、高纖維素鉀型都修改為纖維素。電流類型的主要變化是：舊標(biāo)準(zhǔn)的“或”修改為“和”，代號20、27舊標(biāo)準(zhǔn)分平、平角焊，新標(biāo)準(zhǔn)不分。焊接位置新標(biāo)準(zhǔn)見GB/T 16672《焊縫-工作位置-傾角和轉(zhuǎn)角的定義》。

第三，增加了熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號(見表3)和焊后狀態(tài)代號(見圖1)。

第四，取消“附加‘R’表示耐吸潮焊條；附加‘M’表示耐吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條；附加‘-1’表示沖擊性能有特殊規(guī)定的焊條”。新增可選附加代號（見圖1）。值得注意的是，焊條型號如E5018—1中，“-1”新標(biāo)準(zhǔn)中表示熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號，而舊標(biāo)準(zhǔn)中表示沖擊性能有特殊規(guī)定的焊條，意義完全不同。

表2 藥皮類型代號新舊標(biāo)準(zhǔn)對比

表3 熔敷金屬化學(xué)成分分類代號

3.技術(shù)要求

新標(biāo)準(zhǔn)中在技術(shù)要求方面主要有以下四方面的變化：

第一，新標(biāo)準(zhǔn)中焊條尺寸應(yīng)符合GB/T 25775—2010《焊接材料供貨技術(shù)條件 產(chǎn)品類型、尺寸、公差和標(biāo)志》的規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 544：2003《焊接材料 焊接材料供貨技術(shù)條件 產(chǎn)品類型、尺寸、公差和標(biāo)志》，表4為焊條尺寸新舊標(biāo)準(zhǔn)對比。由表4可見，新標(biāo)準(zhǔn)取消了φ5.6mm和φ6.4mm焊條直徑，直徑公差有所增大，φ1.6mm、φ2.0mm和φ2.5mm焊條直徑的公差由±0.05mm增大到±0.06mm，其他公差則由±0.05mm增大到±0.10mm。焊條長度方面，φ1.6mm的長度由200～250mm修改為200～350mm，φ3.2mm、φ4.0mm和φ5.0mm的最低長度由350mm降為275mm，φ6.0mm和φ8.0mm焊條長度則由450～700mm降為275～450mm，長度公差由±2.0mm增大到±5.0mm。焊條夾持端長度不分焊條直徑大小，至少都應(yīng)15mm。

第二，依據(jù)ISO 2560:2009，新標(biāo)準(zhǔn)對焊條熔敷金屬化學(xué)成分要求進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。

第三，表5為碳鋼焊條熔敷金屬力學(xué)性能新舊標(biāo)準(zhǔn)對比。新標(biāo)準(zhǔn)中力學(xué)性能的名稱和符號發(fā)生了明顯的變化，并明確規(guī)定屈服強(qiáng)度為下屈服強(qiáng)度；E43系列焊條的抗拉強(qiáng)度的最小值由420MPa提高到430MPa；E5010、E5011抗拉強(qiáng)度的最小值由490MPa修改為490～650MPa；斷后伸長率進(jìn)行了適當(dāng)?shù)慕档汀?/p>

表4 焊條尺寸新舊標(biāo)準(zhǔn)對比 （mm）

表5 碳鋼焊條熔敷金屬力學(xué)性能新舊標(biāo)準(zhǔn)對比

第四，刪除了藥皮含水量的技術(shù)要求。

4.其他變化

新標(biāo)準(zhǔn)在試驗方法、檢驗規(guī)則、質(zhì)量證明等方面采用了最新的國家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)是近些年修改或等同采用相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)制訂的。①熔敷金屬拉伸試樣尺寸及取樣位置按GB/T 25774.1《焊接材料的檢驗 第1部分：鋼、鎳及鎳合金熔敷金屬力學(xué)性能試樣的制備及檢驗》(GB/T 25774.1—2010，ISO 15792—1：2000，MOD)規(guī)定。②熔敷金屬拉伸試驗按GB/T 2652《焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法》(GB/T 2652—2008，ISO 5178：2001，ITD)進(jìn)行。③焊縫金屬V型缺口沖擊試驗按GB/T 2650《焊接接頭沖擊試驗方法》(GB/T 2650—2008，ISO 9016：2001，IDT)進(jìn)行。④T形接頭角焊縫試驗的試件制備按GB/T 25774.3《焊接材料的檢驗 第3部分：T形接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》(GB/T 25774.3—2010，ISO 15792—3：2000，IDT)進(jìn)行。⑤熔敷金屬擴(kuò)散氫含量的測定按GB/T 3965《熔敷金屬中擴(kuò)散氫測定方法》(GB/T 3695—2012，ISO 3690：2000，MOD)進(jìn)行。⑥每批焊條的批量劃分及驗收按GB/T 25778《焊接材料采購指南》(GB/T 25778—2010，ISO 14344：2002，MOD)規(guī)定進(jìn)行。⑦焊條的標(biāo)志和質(zhì)量證明按GB/T 25775《焊接材料供貨技術(shù)條件 產(chǎn)品類型、尺寸、公差和標(biāo)志》(GB/T 25775—2010，ISO 544：2003，MOD)規(guī)定。

5.結(jié)語

為了使國家標(biāo)準(zhǔn)成為與國際標(biāo)準(zhǔn)一致的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》對GB/T 5117—1995《碳鋼焊條》進(jìn)行了修訂，主要修改內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)的名稱進(jìn)行了修改；標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍擴(kuò)大；型號編制采用國際標(biāo)準(zhǔn)編制方法；焊條的技術(shù)要求按ISO 2560：2009，對熔敷金屬化學(xué)成分進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，對熔敷金屬斷后伸長率要求進(jìn)行了適當(dāng)?shù)慕档?；刪除了藥皮含水量的技術(shù)要求。

通過新舊標(biāo)準(zhǔn)的對比，使用者可以在實際生產(chǎn)、教學(xué)、科研中更加深刻地理解和運(yùn)用新標(biāo)準(zhǔn)。