中国实心焊丝最新标准制修订动态说明

杨子佳　宋北　李苏珊　储继君　陈默

0 前言

近5年来，中国实心焊丝产量占焊接材料总产量的比例不断提升，已达到45%，并超过了焊条，成为产量最多的焊材类别。随着自动化焊接需求的提升和钢材新材料的应用，不断推动配套实心焊丝产品的研发，品种和型号快速、多样化发展。中国现行有效的实心焊丝国家标准GB/T 8110—2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》[1]是修改采用AWS A5.18M： 2005和AWS A5.28M： 2005标准，标准已滞后于产品的發展。自2008年始，中国焊接材料标准体系已按照ISO标准体系对基础试验方法标准，以及焊条、埋弧焊材及药芯焊材系列产品标准逐步进行了转化。由全国焊接标准化技术委员会归口，哈尔滨焊接研究院有限公司负责制修订的4项实心焊丝系列国家标准和1项保护气体国家标准经国家标准化管理委员会批准，于2020年11月19日发布，将于2021年6月1日起正式实施，至此中国焊接材料国家标准体系全面完成了向ISO体系转化工作。

该次标准制修订按ISO标准体系进行了转化，由原来的碳钢、低合金钢实心焊丝标准调整为非合金钢及细晶粒钢、高强钢和热强钢3个分类，其中非合金钢及细晶粒钢按照焊接方法的不同，分为熔化极气体保护电弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊2项标准。为了更好地实施焊丝系列标准，同时配套制定了保护气体标准，填补了该类产品的标准空白。该次标准制修订体系结构调整大，技术内容变化多，影响范围广，为了便于焊接材料生产企业和使用单位更好地应用新标准，现将标准制修订情况简要介绍如下。

1 标准采标及适用范围

该次制修订的4项实心焊丝系列国家标准和1项保护气体国家标准均修改采用相应国际标准。5项标准的采标情况及适用范围见表1[2-6]。

2 编制方法

2.1 实心焊丝型号编制方法

4项实心焊丝标准从种类上分为非合金钢及细晶粒钢、热强钢和高强钢3类，从焊接方法上分为熔化极气体保护电弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊2类。其中非合金钢及细晶粒钢实心焊丝，按照熔化极气体保护电弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊2种焊接方法分别形成单独的标准;热强钢和高强钢实心焊丝则将适用于2类焊接方法的焊丝列于同一标准中。

在型号编制上，实心焊丝型号按焊接方法、熔敷金属力学性能、焊后状态、保护气体类型和焊丝化学成分等进行划分。

2.1.1 焊接方法

用字母“G”表示熔化极气体保护电弧焊用实心焊丝，字母“W”表示钨极惰性气体保护电弧焊用实心填充丝。

2.1.2 熔敷金属力学性能

非合金钢及细晶粒钢和高强钢实心焊丝的熔敷金属力学性能分为拉伸性能和冲击韧性2部分，分别用抗拉强度代号和冲击试验温度代号表示。其中，抗拉强度代号用2位数字表示，如“43”表示抗拉强度要求值为430～600 MPa;冲击试验温度用数字和（或）字母表示，如“Y”表示冲击吸收能量（KV2）不小于27 J时的试验温度是+20 ℃，“4”表示冲击吸收能量（KV2）不小于27 J时的试验温度是-40 ℃，“4H”表示冲击吸收能量（KV2）不小于27 J时的试验温度是-45 ℃。

热强钢实心焊丝的熔敷金属力学性能只规定拉伸性能，无冲击韧性要求。抗拉强度代号用2位数字表示，如“49”表示抗拉强度最小规定值为490 MPa。

2.1.3 焊后状态

非合金钢及细晶粒钢和高强钢实心焊丝的焊后状态分为焊态条件、焊后热处理条件、焊态和焊后热处理条件均可3种，分别用“A”，“P”，“AP”表示，放在抗拉强度代号后面，以表示在某一特定条件下所获得的抗拉强度。

热强钢实心焊丝均需进行热处理，不需单独表示出焊后状态。

2.1.4 保护气体类型

保护气体类型按GB/T 39255—2020规定表示。保护气体类型代号用字母和数字组合表示，如“C1”表示保护气体组成为100%CO2。当焊接方法为钨极惰性气体保护电弧焊时，非合金钢及细晶粒钢实心焊丝型号编制中不包括本部分，高强钢和热强钢实心焊丝可以省略本部分。

2.1.5 焊丝化学成分

焊丝化学成分用化学成分分类表示，为便于实际使用对照，增加了焊丝成分代号。化学成分分类用数字或者数字与字母组合表示，焊丝成分代号表示方法与GB/T 8110—2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》型号表示方法一致。

2.1.6 附加可选代号

随着中国近几年无镀铜实心焊丝的发展，实心焊丝系列国家标准在型号中附加可选无镀铜代号“N”，表示无镀铜焊丝。还可在型号中附加可选代号“U”，表示在规定的试验温度下，冲击吸收能量（KV2）应不小于47 J。4种实心焊丝型号示例如图1～图4所示。

2.2 保护气体型号编制方法

保护气体型号按化学性质和组分等进行划分。由保护气体的类型代号、基体气体和组分气体的化学符号/代号和组分气体的体积分数（公称值）表示，保护气体型号示例如图5所示。

3 技术要求

3.1 化学成分

实心焊丝按照抗拉强度范围进行了重新的分类，保留了原标准GB/T 8110—2008中全部实心焊丝型号，分类后按照相应的国际标准编制了化学成分分类，为了便于实际使用对照，增加了焊丝成分代号;增加了相应国际标准的全部实心焊丝型号;根据中国的使用需求，非合金钢及细晶粒钢增加了6个化学成分分类（SNCC2，SNCC21，SNCC3，SNCC31，SN2MC，SN3MC）;为了适用中国国技术要求，非合金钢及细晶粒钢实心焊丝化学成分分类为2，3，4，6，7的焊丝化学成分，S由“0.030%”，“0.035%”调整为“0.025%”。

3.2 力学性能

实心焊丝抗拉强度划分更为细致，非合金钢及细晶粒钢实心焊丝最小抗拉强度要求值为430～570 MPa系列;高强钢实心焊丝最小抗拉强度要求值为590～960 MPa系列;热强鋼实心焊丝最小抗拉强度要求值为490～780 MPa系列。

对于冲击韧性，热强钢实心焊丝无此要求，其他类实心焊丝冲击试验温度要求包括了+20 ℃，0 ℃及-20～-100 ℃的系列温度，为了适用中国技术要求，相比相应的国际标准，非合金钢及细晶粒钢实心焊丝还增加了-45 ℃和-75 ℃的要求，高强钢实心焊丝增加了-45 ℃，-70 ℃，-80 ℃，-90 ℃，-100 ℃的要求，以满足将来发展产品和提高性能的需求。

3.3 其他技术要求

实心焊丝国家标准与相应的国际标准，主要技术内容等同，为了适用中国实际需求，还增加了实心焊丝尺寸及表面质量、松弛直径和翘距、焊缝X射线检测的技术要求和相应试验方法，焊丝送丝性能的技术要求。与原国标GB/T 8110—2008相比主要变化内容是删除熔敷金属扩散氢含量相关要求。

4 结束语

随着焊接制造领域高效化、自动化的发展，实心焊丝将得到更广泛的应用，该系列标准的实施将解决因标准滞后所引发的一系列影响技术发展和推广应用的问题，产生良好的社会效益和经济效益。同时，也有利于中国高端焊接材料的自主技术开发，促进焊接材料产品质量的提高和行业的整体技术进步，为国家重大装备和重点工程的自主化建设提供技术支撑，提高国家重大装备和重点工程的国际竞争力。

参考文献

[1] 全国标准化技术委员会. GB/T 8110—2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝[S]. 北京：标准出版社， 2008.

[2] 全国标准化技术委员会. GB/T 8110—2020熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝 [S]. 北京：标准出版社， 2020.

[3] 全国标准化技术委员会. GB/T 39279—2020气体保护电弧焊用热强钢实心焊丝[S]. 北京：标准出版社， 2020.

[4] 全国标准化技术委员会.GB/T 39280—2020 钨极惰性气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝[S]. 北京：标准出版社， 2020.

[5] 全国标准化技术委员会. GB/T 39281—2020 气体保护电弧焊用高强钢实心焊丝[S]. 北京：标准出版社， 2020.

[6] 全国标准化技术委员会. GB/T 39255—2020 焊接与切割用保护气体[S]. 北京：标准出版社， 2020.