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有更新，最近一次標準確認是2016年完成；
ISO于1983年首次發布了ISO 1071:1983，分別于2003年和2015年進行了修訂；
日本發布了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標準體系進行轉化，目前基礎試驗方法、供貨技術條件、采購指南、焊條、埋弧焊焊材、藥芯焊材及實心焊絲系列標準按照ISO標準體系進行了轉化和制修訂，已陸續實施。GB/T 10044—2006《鑄鐵焊條及焊絲》無論從標齡還是體系方面都迫切需要進行修訂。由全國焊接標準化技術委員會歸口,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，經國家標準化管理委員會批準，于2022年10月14日發布，并于當日開始實施。為了便于焊接材料生產企業和使用單位更好地應用新標準，現將相關標準國內外制修訂情況進行簡要介紹。

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，超過30年以上，于2016年做過確認；
JIS Z 3252標齡也有10年之久，于2021年做過確認；
ISO 1071于2015年發布最新版，2020年做過確認。

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，使用產品類型代號、鑄鐵焊接代號和化學成分代號表示，對于藥芯焊絲產品，增加了保護氣體類型代號，而對于焊條產品，還可以附加熔敷效率-電流類型代號。使用字母“E”表示焊條，字母“T” 表示藥芯焊絲，字母“S”表示電弧焊用實心焊絲，字母“R”表示氣焊用實心焊絲，使用字母 “C”表示鑄鐵焊接。AWS A5.15-90使用產品類型代號、化學成分代號和鑄鐵焊接代號表示。AWS沿用本身的產品類型代號表示方法，使用字母“E”表示焊條或藥芯焊絲，字母組合“ER”表示電弧焊用實心焊絲，字母“R”表示氣焊用實心焊絲，字母組合“CI”表示鑄鐵焊接。

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

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或異質進行分類。

2.2.1焊縫同質的焊條及焊絲

焊縫同質的焊條及焊絲根據合金類型分類進行劃分，產品類型包括焊條、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”和熔敷金屬合金類型分類代號表示，除此以外，還可以附加可選熔敷效率-電流類型代號。型號示例如圖1所示。

圖1 焊縫同質的焊條國標型號示例

用藥芯焊絲代號“T”、鑄鐵焊接代號“C”、熔敷金屬合金類型分類代號和保護氣體類型代號表示，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”和填充絲合金類型分類代號表示。型號示例如圖3所示。

圖3 焊縫同質的氣焊鑄造填充絲國標型號示例

2.2.2焊縫異質的焊條及焊絲

焊縫異質的焊條及焊絲根據化學成分進行分類劃分，產品類型包括焊條、藥芯焊絲和電弧焊用實心焊絲和填充絲。

根據前文中國35個大中城市地價、房價和物價的收斂性分析結果可知，2010年之前各城市的地價呈現σ發散現象，而在2010年之后才有了一定的收斂趨勢。此外，2010年之前我國房價不斷持續高漲，2010年中央政府出臺了一系列房地產調控政策，從抑制需求、增加供給、加強監管等方面對房地產市場進行全方位調控，進而抑制房價過快上漲。增加住房供給無疑又沖擊了土地市場，引發北京等熱點城市頻現“地王”。因此，本文以2010年為分割點，將樣本期2002—2016年劃分為2002—2010年和2010—2016年兩個時段進行實證檢驗，以考察地價、房價和物價三者之間互動關系的時序差異。估計結果如表6所示：

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

圖4 焊縫異質的焊條國標型號示例

用藥芯焊絲代號“T”、鑄鐵焊接代號“C”、熔敷金屬化學成分分類代號和保護氣體類型代號表示，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 焊縫異質的藥芯焊絲國標型號示例

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

圖6 焊縫異質的氣體保護電弧焊用實心焊絲和填充絲國標型號示例

2.3 技術要求

鑄鐵焊條及焊絲技術要求包括尺寸、外在質量、化學成分、熔敷金屬力學性能要求(協定)和焊接工藝性能。

2.3.1尺寸及外在質量

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

2.3.2化學成分

2.3.3焊接工藝性能

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

2.3.4熔敷金屬力學性能

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

2.4 試驗方法

2.4.1尺寸及外在質量

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

2.4.2化學成分

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

2.4.3焊接工藝性能

針對不同的焊材產品，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熔敷金屬力學性能

對于需要進行拉伸試驗的焊材產品，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》發布實施后，將對國內相應焊接材料產品的質量提升和發展應用起到關鍵支撐作用。