镇江船艇学院（江苏 212003）黄晓艳

焊接在现代工业生产中具有十分重要的作用，如舰船的船体、高炉炉壳、建筑构架、锅炉与压力容器、车厢及家用电器、汽车车身等工业产品的制造，都离不开焊接。焊接方法很多，焊条电弧焊是目前生产中应用最多、最广的一种焊接方法。焊条电弧焊所用焊接材料主要是指焊条，焊条品种非常多，应用最多的是碳钢焊条和低合金钢焊条。2012年11月5日国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布了GB/T 5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》，该标准于2013年3月1日正式实施。GB/T 5117第1版本于1967年首次发布，经历了1976、1985和1995年三次修订。前一版本GB/T 5117—1995（旧标准）的名称为《碳钢焊条》，而新修订的GB/T 5117—2012（新标准）的名称为《非合金钢及细晶粒钢焊条》。新标准修改采用国际标准ISO 2560：2009《焊接材料 非合金钢和细晶粒钢焊条电弧焊用药皮焊条分类》，主要技术指标与国际标准相同。为了便于标准的理解、宣传和贯彻，本文对新标准中变化较大的范围、型号、技术要求等方面进行介绍，并与旧标准进行分析比较。

1.范围

标准的适用范围在原标准基础上进行了扩大：①增加了耐候钢焊条的技术要求，与原碳钢焊条一起列入非合金钢类焊条。②增加了GB/T 5118—1995《低合金钢焊条》中的所有碳钼钢、镍钢、镍钼钢焊条型号，以及锰钼钢焊条型号中的E5515—D3、E5516—D3、E5518—D3，其他低合金焊条型号中的E5018W、E5518W等焊条的技术要求。这些型号按ISO 2560：2009重新进行了编制。③标准抗拉强度范围由490MPa提高到570MPa。

2.型号

（1）型号划分 新标准中焊条型号的划分除按熔敷金属力学性能、药皮类型、焊接位置、电流类型外，还增加了熔敷金属化学成分和焊后状态。旧标准中焊条型号共29个，其中E43系列15个，E50系列14个。新标准中焊条型号共111个。就碳钢焊条而言，碳钢焊条共33个(保留22个，删除4个，新增8个，变更3个)，其中E43系列14个，E50系列17个，E57系列2个。删除了E4322、E4323、E5018M、E5023四个焊条型号。新增E4318、E5012、E5013、E5016—1、E5018—1、E5024—1及E5716、E5728八个焊条型号。由于采用国际标准编制方法，将旧标准中E4300变更为E4340，E4301变更为E4319，E5001变更为E5019。其余焊条型号分类按ISO 2560：2009要求。焊条型号与其他相关标准焊条型号之间的对照关系参见GB/T 5117—2012附录B。

（2）型号编制方法及示例 新旧标准型号编制方法示意如图1、图2所示。由图可见，新标准焊条型号由五部分组成，而旧标准由四部分组成。

新标准的主要变化如下：

图1 新标准型号编制示意

图2 旧标准型号编制示意

第一，新增55、57两个抗拉强度代号。表1为熔敷金属抗拉强度代号新旧标准对比，对于抗拉强度代号“43”的焊条型号，其熔敷金属抗拉强度最小值由420MPa提高到430MPa。

字母“U”表示在规定试验温度下，冲击吸收能量可以达到47J以上。

扩散氢代号“HX”，其中X代表15、10或5，分别表示每100g熔敷金属中扩散氢含量的最大值（mL）。

表1 熔敷金属抗拉强度代号新旧标准对比

第二，取消由第三位数字表示焊条的焊接位置。第三位和第四位数字组合时，除表示药皮类型和电流类型外，还表示焊接位置。新旧标准药皮类型代号对比如表2所示。药皮类型中“特殊型”由代号“00”修改为“40”，“钛铁矿型”由“01”修改为“19”。变更后的代号“40”有很大变化，药皮类型由“特殊型”修改为“不做规定”，焊接位置和电流类型均由制造商确定。药皮类型中（见表2）“铁粉”除代号“48”取消，其他基本不变，旧标准中的高钛钠、高钛钾、钛型均修改为金红石，低氢钠、低氢钾、低氢型均修改为碱性，钛钙型修改为钛型，高纤维素钠、高纤维素钾型都修改为纤维素。电流类型的主要变化是：旧标准的“或”修改为“和”，代号20、27旧标准分平、平角焊，新标准不分。焊接位置新标准见GB/T 16672《焊缝-工作位置-倾角和转角的定义》。

第三，增加了熔敷金属的化学成分分类代号(见表3)和焊后状态代号(见图1)。

第四，取消“附加‘R’表示耐吸潮焊条；附加‘M’表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加‘-1’表示冲击性能有特殊规定的焊条”。新增可选附加代号（见图1）。值得注意的是，焊条型号如E5018—1中，“-1”新标准中表示熔敷金属的化学成分分类代号，而旧标准中表示冲击性能有特殊规定的焊条，意义完全不同。

表2 药皮类型代号新旧标准对比

表3 熔敷金属化学成分分类代号

3.技术要求

新标准中在技术要求方面主要有以下四方面的变化：

第一，新标准中焊条尺寸应符合GB/T 25775—2010《焊接材料供货技术条件 产品类型、尺寸、公差和标志》的规定，该标准修改采用国际标准ISO 544：2003《焊接材料 焊接材料供货技术条件 产品类型、尺寸、公差和标志》，表4为焊条尺寸新旧标准对比。由表4可见，新标准取消了φ5.6mm和φ6.4mm焊条直径，直径公差有所增大，φ1.6mm、φ2.0mm和φ2.5mm焊条直径的公差由±0.05mm增大到±0.06mm，其他公差则由±0.05mm增大到±0.10mm。焊条长度方面，φ1.6mm的长度由200～250mm修改为200～350mm，φ3.2mm、φ4.0mm和φ5.0mm的最低长度由350mm降为275mm，φ6.0mm和φ8.0mm焊条长度则由450～700mm降为275～450mm，长度公差由±2.0mm增大到±5.0mm。焊条夹持端长度不分焊条直径大小，至少都应15mm。

第二，依据ISO 2560:2009，新标准对焊条熔敷金属化学成分要求进行了相应调整。

第三，表5为碳钢焊条熔敷金属力学性能新旧标准对比。新标准中力学性能的名称和符号发生了明显的变化，并明确规定屈服强度为下屈服强度；E43系列焊条的抗拉强度的最小值由420MPa提高到430MPa；E5010、E5011抗拉强度的最小值由490MPa修改为490～650MPa；断后伸长率进行了适当的降低。

表4 焊条尺寸新旧标准对比 （mm）

表5 碳钢焊条熔敷金属力学性能新旧标准对比

第四，删除了药皮含水量的技术要求。

4.其他变化

新标准在试验方法、检验规则、质量证明等方面采用了最新的国家标准，这些标准是近些年修改或等同采用相应国际标准制订的。①熔敷金属拉伸试样尺寸及取样位置按GB/T 25774.1《焊接材料的检验 第1部分：钢、镍及镍合金熔敷金属力学性能试样的制备及检验》(GB/T 25774.1—2010，ISO 15792—1：2000，MOD)规定。②熔敷金属拉伸试验按GB/T 2652《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》(GB/T 2652—2008，ISO 5178：2001，ITD)进行。③焊缝金属V型缺口冲击试验按GB/T 2650《焊接接头冲击试验方法》(GB/T 2650—2008，ISO 9016：2001，IDT)进行。④T形接头角焊缝试验的试件制备按GB/T 25774.3《焊接材料的检验 第3部分：T形接头角焊缝试样的制备及检验》(GB/T 25774.3—2010，ISO 15792—3：2000，IDT)进行。⑤熔敷金属扩散氢含量的测定按GB/T 3965《熔敷金属中扩散氢测定方法》(GB/T 3695—2012，ISO 3690：2000，MOD)进行。⑥每批焊条的批量划分及验收按GB/T 25778《焊接材料采购指南》(GB/T 25778—2010，ISO 14344：2002，MOD)规定进行。⑦焊条的标志和质量证明按GB/T 25775《焊接材料供货技术条件 产品类型、尺寸、公差和标志》(GB/T 25775—2010，ISO 544：2003，MOD)规定。

5.结语

为了使国家标准成为与国际标准一致的国际通用标准，GB/T 5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》对GB/T 5117—1995《碳钢焊条》进行了修订，主要修改内容：标准的名称进行了修改；标准的适用范围扩大；型号编制采用国际标准编制方法；焊条的技术要求按ISO 2560：2009，对熔敷金属化学成分进行了相应调整，对熔敷金属断后伸长率要求进行了适当的降低；删除了药皮含水量的技术要求。

通过新旧标准的对比，使用者可以在实际生产、教学、科研中更加深刻地理解和运用新标准。