鑄鐵焊條及焊絲國內外標準化現狀研究

楊子佳，郭梟，宋北，郝潤澤

(哈爾濱焊接研究院有限公司, 哈爾濱 150028)

鑄鐵焊條及焊絲用于鑄鐵材料的焊接、修復及與鑄鐵或其他黑色、有色金屬的連接。國內上一版的鑄鐵焊條及焊絲國家標準GB/T 10044—2006，修改采用AWS A5.15-90[1]。其后美國標準一直沒(méi)有更新，最近一次標準確認是2016年完成；
ISO于1983年首次發(fā)布了ISO 1071:1983，分別于2003年和2015年進(jìn)行了修訂；
日本發(fā)布了JIS Z 3252:2012[2]，修改采用ISO 1071:2003。國內焊接材料標準體系自2010年起按照ISO標準體系進(jìn)行轉化，目前基礎試驗方法、供貨技術(shù)條件、采購指南、焊條、埋弧焊焊材、藥芯焊材及實(shí)心焊絲系列標準按照ISO標準體系進(jìn)行了轉化和制修訂，已陸續實(shí)施。GB/T 10044—2006《鑄鐵焊條及焊絲》無(wú)論從標齡還是體系方面都迫切需要進(jìn)行修訂。由全國焊接標準化技術(shù)委員會(huì )歸口,哈爾濱焊接研究院有限公司負責制修訂了GB/T 10044—2022[3]《鑄鐵焊條及焊絲》一項國家標準，經(jīng)國家標準化管理委員會(huì )批準，于2022年10月14日發(fā)布，并于當日開(kāi)始實(shí)施。為了便于焊接材料生產(chǎn)企業(yè)和使用單位更好地應用新標準，現將相關(guān)標準國內外制修訂情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

國家標準GB/T 10044—2022《鑄鐵焊條及焊絲》，修改采用ISO 1071:2015[4]，與國際標準化組織(ISO)的鑄鐵焊條及焊絲標準化對比情況見(jiàn)表1，鑒于美國標準和日本標準對國內焊材標準和應用的影響，表1中對美國和日本的鑄鐵焊條及焊絲標準化情況也做簡(jiǎn)單介紹。

表1 國內外鑄鐵焊條及焊絲的標準化情況

從標齡上相比，AWS A5.15標齡最長(cháng)，超過(guò)30年以上，于2016年做過(guò)確認；
JIS Z 3252標齡也有10年之久，于2021年做過(guò)確認；
ISO 1071于2015年發(fā)布最新版，2020年做過(guò)確認。

從型號編制上相比，GB/T 10044—2022和JIS Z 3252:2012，都是修改采用ISO 1071，只是年代版本號不同，GB/T 10044—2022、JIS Z 3252:2012和ISO 1071:2015型號編制方法基本一致，使用產(chǎn)品類(lèi)型代號、鑄鐵焊接代號和化學(xué)成分代號表示，對于藥芯焊絲產(chǎn)品，增加了保護氣體類(lèi)型代號，而對于焊條產(chǎn)品，還可以附加熔敷效率-電流類(lèi)型代號。使用字母“E”表示焊條，字母“T” 表示藥芯焊絲，字母“S”表示電弧焊用實(shí)心焊絲，字母“R”表示氣焊用實(shí)心焊絲，使用字母 “C”表示鑄鐵焊接。AWS A5.15-90使用產(chǎn)品類(lèi)型代號、化學(xué)成分代號和鑄鐵焊接代號表示。AWS沿用本身的產(chǎn)品類(lèi)型代號表示方法，使用字母“E”表示焊條或藥芯焊絲，字母組合“ER”表示電弧焊用實(shí)心焊絲，字母“R”表示氣焊用實(shí)心焊絲，字母組合“CI”表示鑄鐵焊接。

從主要技術(shù)要求上相比，GB/T 10044—2022規定了焊材尺寸、外在質(zhì)量、化學(xué)成分、熔敷金屬力學(xué)性能要求(協(xié)定)和焊接工藝性能。ISO 1071:2015規定了化學(xué)成分，熔敷金屬力學(xué)性能要求由供需雙方協(xié)商確定，但不作為分類(lèi)的一部分，提供了部分焊材產(chǎn)品的熔敷金屬拉伸性能參考值，通過(guò)引用標準ISO 544《焊接材料 焊接材料供貨技術(shù)條件 產(chǎn)品類(lèi)型、尺寸、公差和標志》對焊材尺寸和外在質(zhì)量提出了相應技術(shù)要求；
AWS A5.15-90除規定了化學(xué)成分要求外，還規定了尺寸和外在質(zhì)量要求；
JIS Z 3252:2012也是除規定了化學(xué)成分要求外，還規定了尺寸和外在質(zhì)量要求。

2.1 適用范圍

新修訂的GB/T 10044—2022《鑄鐵焊條及焊絲》，適用于鑄鐵的電弧焊用焊條，自保護和氣體保護電弧焊用藥芯焊絲，氣體保護電弧焊用實(shí)心焊絲和填充絲，氣焊用鑄造填充絲。

2.2 型號劃分及編制方法

鑄鐵焊條及焊絲型號劃分原則與ISO保持一致，根據其焊縫金屬與母材同質(zhì)或異質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)。

2.2.1焊縫同質(zhì)的焊條及焊絲

焊縫同質(zhì)的焊條及焊絲根據合金類(lèi)型分類(lèi)進(jìn)行劃分，產(chǎn)品類(lèi)型包括焊條、藥芯焊絲和氣焊用鑄造填充絲。

用焊條代號“E”、鑄鐵焊接代號“C”和熔敷金屬合金類(lèi)型分類(lèi)代號表示，除此以外，還可以附加可選熔敷效率-電流類(lèi)型代號。型號示例如圖1所示。

圖1 焊縫同質(zhì)的焊條國標型號示例

用藥芯焊絲代號“T”、鑄鐵焊接代號“C”、熔敷金屬合金類(lèi)型分類(lèi)代號和保護氣體類(lèi)型代號表示，除此以外，還可以附加可選熔敷效率代號。型號示例如圖2所示。

圖2 焊縫同質(zhì)的藥芯焊絲國標型號示例

用氣焊鑄造填充絲代號“R”、鑄鐵焊接代號“C”和填充絲合金類(lèi)型分類(lèi)代號表示。型號示例如圖3所示。

圖3 焊縫同質(zhì)的氣焊鑄造填充絲國標型號示例

2.2.2焊縫異質(zhì)的焊條及焊絲

焊縫異質(zhì)的焊條及焊絲根據化學(xué)成分進(jìn)行分類(lèi)劃分，產(chǎn)品類(lèi)型包括焊條、藥芯焊絲和電弧焊用實(shí)心焊絲和填充絲。

根據前文中國35個(gè)大中城市地價(jià)、房?jì)r(jià)和物價(jià)的收斂性分析結果可知，2010年之前各城市的地價(jià)呈現σ發(fā)散現象，而在2010年之后才有了一定的收斂趨勢。此外，2010年之前我國房?jì)r(jià)不斷持續高漲，2010年中央政府出臺了一系列房地產(chǎn)調控政策，從抑制需求、增加供給、加強監管等方面對房地產(chǎn)市場(chǎng)進(jìn)行全方位調控，進(jìn)而抑制房?jì)r(jià)過(guò)快上漲。增加住房供給無(wú)疑又沖擊了土地市場(chǎng)，引發(fā)北京等熱點(diǎn)城市頻現“地王”。因此，本文以2010年為分割點(diǎn)，將樣本期2002—2016年劃分為2002—2010年和2010—2016年兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行實(shí)證檢驗，以考察地價(jià)、房?jì)r(jià)和物價(jià)三者之間互動(dòng)關(guān)系的時(shí)序差異。估計結果如表6所示：

用焊條代號“E”、鑄鐵焊接代號“C” 和熔敷金屬化學(xué)成分分類(lèi)代號表示，除此以外，還可以附加可選熔敷效率-電流類(lèi)型代號。型號示例如圖4所示。

圖4 焊縫異質(zhì)的焊條國標型號示例

用藥芯焊絲代號“T”、鑄鐵焊接代號“C”、熔敷金屬化學(xué)成分分類(lèi)代號和保護氣體類(lèi)型代號表示，除此以外，還可以附加可選熔敷效率代號。型號示例如圖4所示。

圖5 焊縫異質(zhì)的藥芯焊絲國標型號示例

用氣體保護電弧焊用實(shí)心焊絲和填充絲代號“S”、鑄鐵焊接代號“C” 和焊絲化學(xué)成分分類(lèi)代號表示。型號示例如圖6所示。

圖6 焊縫異質(zhì)的氣體保護電弧焊用實(shí)心焊絲和填充絲國標型號示例

2.3 技術(shù)要求

鑄鐵焊條及焊絲技術(shù)要求包括尺寸、外在質(zhì)量、化學(xué)成分、熔敷金屬力學(xué)性能要求(協(xié)定)和焊接工藝性能。

2.3.1尺寸及外在質(zhì)量

與ISO 1071:2015相比，針對不同焊材產(chǎn)品細化了不同的技術(shù)要求，特別是鑄造填充絲根據其產(chǎn)品特點(diǎn)規定了更明確的技術(shù)要求。

2.3.2化學(xué)成分

2.3.3焊接工藝性能

與ISO 1071:2015相比，增加了不同焊材產(chǎn)品的焊接工藝性能，保留了GB/T 10044—2006中的相關(guān)要求，有助于焊材生產(chǎn)者和使用者關(guān)注鑄鐵焊條及焊絲的工藝性能。

2.3.4熔敷金屬力學(xué)性能

與GB/T 10044—2006相比，增加了焊條及焊絲的熔敷金屬力學(xué)性能要求，但具體要求由供需雙方協(xié)商確定，表述方式與ISO 1071:2015保持一致。由于鑄鐵焊接材料特性，焊縫同質(zhì)的力學(xué)性能和顯微組織與母材基本一致，因此對熔敷金屬力學(xué)性能不作要求。焊縫異質(zhì)的力學(xué)性能通常用拉伸性能描述。

2.4 試驗方法

2.4.1尺寸及外在質(zhì)量

選擇合適的量具對焊材進(jìn)行尺寸測量，通過(guò)目視檢驗焊材的外在質(zhì)量，焊條的偏心度采用任何適宜的方法。

2.4.2化學(xué)成分

化學(xué)成分分析可采用任何適宜的分析方法。當涉及仲裁試驗時(shí)，標準對于制備熔敷金屬試樣進(jìn)行了明確和細致的規定，以便于標準的實(shí)施。

2.4.3焊接工藝性能

針對不同的焊材產(chǎn)品，標準規定了焊接工藝性能試件制備方法和檢驗項目。

2.4.4熔敷金屬力學(xué)性能

對于需要進(jìn)行拉伸試驗的焊材產(chǎn)品，標準規定了試件制備方法和試樣試驗方法。

GB/T 10044—2022《鑄鐵焊條及焊絲》發(fā)布實(shí)施后，將對國內相應焊接材料產(chǎn)品的質(zhì)量提升和發(fā)展應用起到關(guān)鍵支撐作用。