ISO16834：2012焊接材料-高强钢气体保护电弧焊焊焊丝及熔敷金属-分类

焊接材料——高强钢气体保护电弧焊焊焊丝及熔敷金属——分类1适用范围本国际标准规定了在焊态条件和焊后热处理条件下（PWHT），熔敷金属屈服强度500MPa以上（或者抗拉强度570Mpa以上）的高强钢气体保护电弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊焊丝的分类要求。一种焊丝可以根据不同的保护气体进行试验和分类。本国际标准包括两个分类体系：按照熔敷金属的屈服强度和47焦耳平均冲击功分类的体系，或者按照熔敷金属的抗拉强度和27焦耳平均冲击功分类的体系。在本国际标准中,后缀字母“A”的篇章和表格只适用于按照熔敷金属的屈服强度和47J平均冲击能量进行分类的焊丝。在本国际标准中,后缀字母“B”的篇章和表格只适用于按照熔敷金属的抗拉强度和27J平均冲击能量进行分类的焊丝。在本国际标准中,不带字母“A”或者“B”的篇章和表格适用于分类的所有焊丝。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO544,焊接材料—焊接填充金属的供货技术条件—产品类型、尺寸、公差及标记ISO13916,焊接—预热温度、道间温度及预热维持温度的测定指南ISO14175:1997,焊接填充材料-电弧焊和切割用保护气体ISO14344,焊接及相关工艺—焊剂和气体保护焊工艺中的气体—焊接填充材料采购指南ISO15792-1:2000,焊接填充材料—试验方法—第一部分：钢材、镍及镍合金全焊缝金属试样试验方法ISO80000-1:2009,量和单位—第一部分：总则3分类两种方式的分类表述焊丝的熔敷金属拉伸性能和冲击性能。两种命名包含了一些满足其他分类要求的附加标识，但并非全部包括，正如以下部分所示。在大多数情况下，产品使用两种方法进行分类，则其中的一种或者两种分类方法均可用于该产品。焊丝应根据表3A或者表3B中的化学成分分类。焊缝熔敷金属应根据使用具体组别的保护气体下熔敷金属的力学性能，采用附加标记进行分类。3A按照屈服强度和47焦耳冲击功进行分类3B按照抗拉强度和27焦耳冲击功进行分类分类符号由以下六部分组成：1)第一部分给出产品/工艺的标记；2)第二部分给出熔敷金属的强度和伸长率标记（见表1A）；3)第三部分给出熔敷金属冲击性能的标记（见表2）；4)第四部分给出所用保护气体的标记(见表4.4)；5)第五部分给出所用焊丝化学成分的标记(见表3A)；6）第六部分给出焊后热处理条件下的的标记(见表4.6A)分类符号由以下五部分组成：1)第一部分给出产品/工艺的标记；2)第二部分给出焊态或者焊后热处理条件下熔敷金属的强度和伸长率标记（见表1B）；3)第三部分给出与规定抗拉强度相同条件下的熔敷金属的冲击性能的标记（见表2），标记后的字母“U”表示在指定的夏比试验温度下平均值达到47J的非强制性要求；4)第四部分给出所用保护气体的标记(见表4.4)；5)第五部分给出所用焊丝化学成分的标记(见表3B)。4标记和要求4.1产品/工艺标记焊丝熔化极气体保护电弧焊符号为字母“G”，实心焊丝钨极惰性气体保护电弧焊符号为字母W。4.2熔敷金属强度和伸长率的标记4.2A按照屈服强度和47焦耳冲击功分类表1A中的标记，表示满足第5条款的情况下，在焊态条件下熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和伸长率。4.2B按照抗拉强度和27焦耳冲击功分类表1B中的标记，表示满足第5条款的情况下，在焊态或焊后热处理条件下熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和伸长率。表1A—熔敷金属拉伸性能标记（按照屈服强度和47J冲击功分类）标记最低屈服强度aMpa抗拉强度Mpa最低伸长率b%5562697989550620690790890640到820700到890770到940880到1080940到11801818171615a对于屈服强度来说,，在屈服发生时将使用屈服强度(ReL)，否则，将使用0.2%的屈服点强度(Rp0.2)。b标距长度等于试样直径的五倍。表1B—熔敷金属强度和伸长率标记（按照抗拉强度和27J冲击功分类）标记最低屈服强度aMpa抗拉强度Mpa最低伸长率b%59X62X69X76X78X83X490530600680680745590到790620到820690到890760到960780到980830到1030161514131312aX是“A”，“P”或者“AP”见4.6B；b对于屈服强度来说，在屈服发生时将使用低屈服强度(ReL)，否则，将使用0.2%的屈服点强度（Rp0.2）；c标距长度等于试样直径的五倍。注：对在焊态下获得的焊缝金属进行焊后热处理会改变其强度。4.3熔敷金属冲击性能标记4.3A按照屈服强度和47J冲击功分类4.3B按照抗拉强度和27J冲击功分类表2中的代号表明在条款5A条件下表2中的代号表明在条款5B条件下熔敷金属冲击功为47J的温度。试验须检 熔敷金属在焊态或热处理态冲击功为27J验三个试件。仅允许一个数值低于47J但 的试验温度。试验须检验5个试件。舍弃是不能低于32J。 最高值和最低值。剩余的三个值中有两个应大于27J，有一个可低于27J但不能低于20J。保留的三个值的平均值不能低于27J。 带有可选附件代号U，在热处理条件 代号后面，表明在正常冲击功为27J的试验温度下，需满足47焦耳冲击功的 附加要求。对于47J冲击功要求，试件 数量和数值要求见4.3A。当熔敷金属归类到表2中某一温度值时,它应自动包含表中任意更高的温度值。 表2—熔敷金属或焊接接头冲击性能标记标记平均最下冲击功为47Ja,b或27Jb的温度ZAa或Yb023456无要求+200-20-30-40-50-60a见4.3A。b见4.3B。4.4保护气体代号保护气体代号应符合ISO14175:2008，例如：—当按照ISO14175-I1的保护气体分类时，应使用代号I1，100%氩气；—当按照ISO14175-M12的保护气体分类时，应使用代号M12，用于混合气体但不包括氦气。—当按照ISO14175-M13的保护气体分类时，应使用代号M13；—当按照ISO14175-M20的保护气体分类时，应使用代号M20，用于混合气体但不包括氦气。—当按照ISO14175-M21的保护气体分类时，应使用代号M21，用于混合气体但不包括氦气。—当按照ISO14175-C1的保护气体分类时，应使用代号C1，二氧化碳。—代号Z表示未规定保护气体。4.5焊丝的化学成分标记表3A或者表3B中的代号表示焊丝的化学成分和典型的合金元素。4.6焊后热处理条件标记4.6A按照屈服强度和47J冲击功分类4.6B按照抗拉强度和27J冲击功分类代号T表示焊缝金属的强度，伸长率和冲熔敷金属为焊态时，则应标记为击性能，是在焊后热处理条件下获得的。焊后 代号A。熔敷金属为热处理态时，热处理条件应符合5.3A。 应标记为代号P。当熔敷金属为以上 两种状态时，则标记为代号AP。表3A-化学成分标记(按照屈服强度和47J冲击功分类)标记(ISO1683-A)化学成分%（质量分数）a,bCSiMnPSNiCrMoCuV其余元素总和Mn3NiCrMo0.140.60-0.801.30-1.800.0150.0180.50-0.650.40-0.650.15-0.300.300.030.25Mn3Ni1CrMo0.120.40-0.701.30-1.800.0150.0181.20-1.600.20-0.400.20-0.300.350.05-0.130.25Mn3Ni1Mo0.120.40-0.801.30-1.900.0150.0180.80-1.300.150.25-0.650.300.030.25Mn3Ni1.5Mo0.080.20-0.601.30-1.800.0150.0181.40-2.100.150.25-0.550.300.030.25Mn3Ni1Cu0.120.20-0.601.20-1.800.0150.0180.80-1.250.150.200.30-0.650.030.25Mn3Ni1MoCu0.120.20-0.601.20-1.800.0150.0180.80-1.250.150.20-0.550.30-0.650.030.25Mn3Ni2.5CrMo0.120.40-0.701.30-1.800.0150.0182.30-2.800.20-0.600.30-0.650.300.030.25Mn4Ni1Mo0.120.50-0.801.60-2.100.0150.0180.80-1.250.150.20-0.550.300.030.25Mn4Ni2Mo0.120.25-0.601.60-2.100.0150.0182.00-2.600.150.30-0.650.300.030.25Mn4Ni1.5CrMo0.120.50-0.801.60-2.100.0150.0181.30-1.900.15-0.400.30-0.650.300.030.25Mn4Ni2CrMo0.120.60-0.901.60-2.100.0150.0181.80-2.300.20-0.450.45-0.700.300.030.25Mn4Ni2.5CrMo0.130.50-0.801.60-2.100.0150.0182.30-2.800.20-0.600.30-0.650.300.030.25Zc其他协定成分a如果未规定：Ti≤0.10%（质量分数），Zr≤0.10%（质量分数）和Al≤0.12%（质量分数）。钢中残余铜含量包括任何镀层应符合表中规定的数值。b表中单值为最大值。c该表中未列出化学成分的焊丝，其标记可用相类似规则的标记表示，词头加字母“Z”。其化学成分范围不作规定，因此可能存在两种焊丝具有相同的Z分类，这两种分类之间不可替换。表3B-化学成分标记（按照抗拉强度和27J冲击功分类）标记(ISO16834-B)化学成分（质量分数）a,b%CSiMnPSNiCrMoCuTi2M30.120.30-0.700.60-1.400.0250.025——0.40-0.650.50—3M10.05-0.150.40-1.001.40-2.100.0250.025——0.10-0.450.50—3M1T0.120.40-1.001.40-2.100.0250.025——0.10-0.450.500.02-0.303M30.120.60-0.901.10-1.600.0250.025——0.40-0.650.50—3M310.120.30-0.901.00-1.850.0250.025——0.40-0.650.50—3M3T0.120.40-1.001.00-1.850.0250.025——0.40-0.650.500.02-0.304M30.120.301.50-2.000.0250.025——0.40-0.650.50—4M310.07-0.120.50-0.801.60-2.100.0250.025——0.40-0.600.50—4M3T0.120.50-0.801.60-2.200.0250.025——0.40-0.650.500.02-0.30N1M2T0.120.60-1.001.70-2.300.0250.0250.40-0.80—0.20-0.600.500.02-0.30N1M30.120.20-0.801.00-1.800.0250.0250.30-0.90—0.40-0.650.50—N2M1T0.120.30-0.801.10-1.900.0250.0250.80-1.60—0.10-0.450.500.02-0.30N2M2T0.05-0.150.30-0.901.00-1.800.0250.0250.70-1.20—0.20-0.600.500.02-0.30N2M30.120.301.10-1.600.0250.0250.80-1.20—0.40-0.650.50—N2M3T0.05-0.150.30-0.901.40-2.100.0250.0250.70-1.20—0.40-0.650.500.02-0.30N2M4T0.120.50-1.001.70-2.300.0250.0250.80-1.30—0.55-0.850.500.02-0.30N3M2c0.080.20-0.551.25-1.800.0100.0101.40-2.100.300.25-0.550.250.10N4M2d0.090.20-0.551.40-1.800.0100.0101.90-2.600.500.25-0.550.250.10N4M3T0.120.45-0.901.40-1.900.0250.0251.50-2.10—0.40-0.650.500.01-0.30N4M4T0.120.40-0.901.60-2.100.0250.0251.90-2.50—0.40-0.900.500.02-0.30N5M3e0.100.25-0.601.40-1.800.0100.0102.00-2.800.600.30-0.650.250.10N5M3T0.120.40-0.901.40-2.000.0250.0252.40-3.10—0.40-0.700.500.02-0.30N7M4T0.120.30-0.701.30-1.700.0250.0253.20-3.800.300.60-0.900.500.02-0.30C1M1T0.02-0.150.50-0.901.10-1.600.0250.025—0.30-0.600.10-0.450.400.02-0.30N3C1M4T0.120.35-0.751.25-1.700.0250.0251.30-1.800.30-0.600.50-0.750.500.02-0.30N4CM2T0.120.20-0.601.30-1.800.0250.0251.50-2.100.20-0.500.30-0.600.500.02-0.30N4CM21T0.120.20-0.701.10-1.700.0250.0251.80-2.300.05-0.350.25-0.600.500.02-0.30N4CM22T0.120.65-0.951.90-2.400.0250.0252.00-2.300.10-0.300.35-0.550.500.02-0.30N5CM3T0.120.20-0.701.10-1.700.0250.0252.40-2.900.05-0.350.35-0.700.500.02-0.30N5C1M3T0.120.40-0.901.40-2.000.0250.0252.40-3.000.40-0.600.40-0.700.500.02-0.30N6CM2T0.120.30-0.601.50-1.800.0250.0252.80-3.000.05-0.300.25-0.500.500.02-0.30N6C1M40.120.250.90-1.400.0250.0252.65-3.150.20-0.500.55-0.850.50—N6C2M2T0.120.20-0.501.50-1.900.0250.0252.50-3.100.70-1.000.30-0.600.500.02-0.30N6C2M40.120.40-0.601.80-2.000.0250.0252.80-3.001.00-1.200.50-0.800.500.04N6CM3T0.120.30-0.701.20-1.500.0250.0252.70-3.300.10-0.350.40-0.650.500.02-0.30Gf任意协商成分a焊丝需按照表中列出数值的化学元素进行分析，如果在分析过程中发现其他元素，这些元素的总量（除铁外）不应超过0.50%（质量分数）。b表中单值为最大值。cV0.05%（质量分数），Zr0.10%（质量分数），Al0.10%（质量分数）。dV0.04%（质量分数），Zr0.10%（质量分数），Al0.10%（质量分数）。eV0.03%（质量分数），Zr0.10%（质量分数），Al0.10%（质量分数）。f该表中未列出的焊丝的化学成分应该用相似的代号表示且前面加字母G。其化学成分范围不作规定，因此可能存在两种焊丝具有相同的G分类，这两种分类之间不可替换。5力学试验5A按照屈服强度和47J冲击功分类5B按照抗拉强度和27J冲击功分类熔敷金属的拉伸和冲击试验应使用 熔敷金属的拉伸和冲击试验应使用直径为1.2mm的气体保护焊用焊丝依据直径为1.2mm的气体保护焊用焊丝依据ISO15792-1:2000表1中规定的试件类 ISO15792-1:2000表1中规定的试件类型1.3在焊态或焊后热处理态下进行， 型1.3在焊态或焊后热处理态下进行，或或依据ISO15792-1:2000的试件类型1.1 使用试件类型1.1和直径为2.4mm的惰性，使用直径为2.4mm的惰性气体钨极氩 气体钨极氩弧焊用焊丝或焊棒在焊态和弧焊用焊丝或焊棒在焊态和焊后热处理态 焊后热处理态下，依据5.1B，5.2B和5.3B下，依据5.1A，5.2A和5.3A进行试验。 进行试验。如果未生产直径为1.2mm或 2.4mm的焊丝，使用制造商推荐的尺寸最 接近的焊丝进行试验。5.1预热和道间温度5.1A按照屈服强度和47J冲击功分类5.1B按照抗拉强度和27J冲击功分类 焊接焊缝金属试件应该在120℃到 预热和道间温度应依据表4B中的焊缝180℃之间进行，焊接不要求预热的试件 金属类型恰当选择。道间温度应使用测温笔、的第一层除外。 表面温度计或者热电偶依据ISO13926进行道间温度应使用测温笔、表面温度 测量。计或者热电偶依据ISO13926进行测量。 焊接应持续进行直到试件组合的温度达到表4B中规定的最大道间温度，如果，任何一道焊完后的温度超过规定温度，试件应该在大气中冷却至规定的温度范围之内。如果低于规定的道间温度，应重新加热至该范围之内。表4B预热和道间温度（按照抗拉强度和27J冲击能量分类）标记第一道预热温度℃其余道预热和道间温度℃GG和WG供需双方协定除去GG和WG的其他标记100-165150±155.2焊接条件和焊道顺序5.2A按照屈服强度和47J冲击功分类5.2B按照抗拉强度和27J冲击功分类焊接条件应符合表5A规定且焊道顺序 焊接条件应符合表5 规定且焊道顺序应符合表6A。同一层包含的两焊道焊接方 应符合表6B。同一层包含的两焊道焊接方向不能改变，但是焊层的焊接方向应交替变换。向不能改变，但是焊层的焊接方向应交替变换。表5A-焊接条件 表5B-焊接条件工艺直径mm焊接电流A电弧电压V干伸长mm焊接速度mm/minGW1.22.4290±30220±30ab20±3—330±60100±30a电弧电压取决于选择的保护气体。b钨极氩弧焊设备的电压不能设置。工艺直径mm焊接电流A电弧电压V干伸长mm焊接速度mm/minGW1.22.4280±10200±20ab20±3—450±50150±15a电弧电压取决于选择的保护气体。b钨极氩弧焊(TIG)设备的电压不能设置。（按照屈服强度和47J冲击功分类）（按照抗拉强度和27J冲击功分类）表6A-焊道顺序 表6B-焊道顺序（按照屈服强度和47J冲击功分类） （按照抗拉强度和27J冲击功分类）工艺焊丝直径mm每层道数层数GW1.22.42a2b6-108-11a顶层可由3道完成。b顶层可由3或4道完成。工艺焊丝直径mm每层道数层数GW1.22.42或32a6-108-11a顶层可由3或4道完成。5.3焊后热处理条件5.3A按照屈服强度和47J冲击功分类5.3B按照抗拉强度和27J冲击功分类使用焊丝焊接的试验试件且熔敷金 使用焊丝焊接的试验试件且熔敷金属属且按焊后热处理态分类的，应该加热至且按焊后热处理态分类的，应该加热至560℃-600℃，保温60min。然后随炉冷 610℃±25℃，保温60-75min。当试件放却至300℃。 入炉内时，炉温应不高于300℃。应以不 超过220℃/h的加热速率从此温度加热到保温温度610℃±25℃。保温结束后，试 件应以不大于195℃/h的冷却速率随炉冷却至300℃以下。试件可以在低于300℃的任一温度取出试件，在静止空气中冷却至室温。6化学分析化学分析应从焊丝上制取试样。可采用任何分析技术，但发生争议时，应参照已公布的方法。6A按照屈服强度和47J冲击能量分类6B按照抗拉强度和27J冲击能量分类化学分析的结果应满足表3A中对于 化学分析的结果应满足表3B中对于试验分类的要求。 试验分类的要求。7修约规则为确定符合本国际标准的要求，实际的试验数值应遵循ISO80000-1:2009，附录B.3规则A中的要求进行修约。如果给出被测数值的设备计量单位与本国际标准不符，则应将被测数值的单位转换成本国际标准中的单位再进行修约。用平均值与本国际标准的要求值比较时，应在计算平均值之后再进行修约。如果第2章引用的试验方法包含的修约方法与本国际标准的规定有冲突时，应采用试验方法的修约要求。修约结果应符合所试验分类对应项目的要求。8复验如果任何试验结果没有达到规定要求时，该项试验应双倍复验。双倍复验的结果应全部符合规定。复验的试样可从原试件或新试件上制取。对于化学分析，复验只是针对那些不合格的特定成分。如果其中之一或两个的复验结果没有满足要求，则认为该试验材料没有达到本标准中对于该分类的要求。在任一试验准备过程中或试验完成后，如果能够清楚地确认在焊接试件或试样制备中，或试验执行中，没有按照规定的或正确的程序操作，则认为该试验无效，无论试验是否实际已完成，或试验结果是否达到要求。该项试验应按照正确的规定的程序重新进行。这种情况下，不要求做双倍试验。9供货技术条件供货技术条件应达到ISO544和ISO14344中的要求。10示例10A按照屈服强度和47J冲击功分类焊丝、熔敷金属的标记应遵循的原则示例如下。示例1A:使用气体保护电弧焊工艺焊接的熔敷金属（G），在最低屈服强度是620Mpa(62)，-60℃（6）时最低平均冲击功是47J，由混合气体（M21）和焊丝Mn4Ni1Mo焊成，标记方式如下：ISO16834-A-G626M21Mn4Ni1Mo按照表3A中Mn4Ni1Mo的化学要求标记的焊丝，标记方式如下：ISO16834-A-GMn4Ni1Mo其中ISO16834-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类；G焊丝和/或熔敷金属/金属熔化极气体保护焊(见4.1)；;62强度和伸长率（见1A）；6焊态条件下的冲击性能（见表2）；M21保护气体（见4.4）；Mn4Ni1Mo焊丝的化学成分（见表3A）。示例2A:钨极惰性气体保护焊熔敷金属（W），在最低屈服强度是550Mpa(55)，-60℃（6）时最低平均冲击功是47J，由氩气（I1）和焊丝Mn4Ni1Mo在焊后热处理条件下（T）焊成，标记方式如下：ISO16834-A-W556I1Mn4Ni1MoT按照表3A中Mn4Ni1Mo的化学要求标记的焊丝，标记方式如下：ISO16834-A-WMn4Ni1Mo其中