ISO 182752026 焊接耗材.高强度钢手工金属电弧焊用覆盖焊条.分类标准立项发展报告

焊接耗材高强度钢手工金属电弧焊用覆盖焊条分类标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:WeldingConsumables—CoveredElectrodesforManualMetalArcWeldingofHigh-strengthSteels—Classification摘要随着全球高端装备制造业的迅猛发展，高强度钢在桥梁建设、海洋工程、压力容器及重型机械等领域的应用日益广泛，对配套焊接材料提出了更高的性能要求与更严格的分类规范。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2026年5月14日正式发布了ISO18275:2026《焊接耗材—高强度钢手工金属电弧焊用覆盖焊条—分类》标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及预期应用价值。该标准在充分吸收前期版本实践经验的基础上，针对高强度钢焊接耗材的力学性能分级、化学成分限定、夏比冲击韧性要求及标定条件等关键维度进行了系统性修订与优化，进一步完善了覆盖焊条的分类体系。报告指出，ISO18275:2026的发布不仅为全球高强度钢焊接材料的研发、生产与验收提供了统一的技术依据，也对促进国际贸易、保障重大工程焊接质量具有深远的指导意义。本文还对该标准的某主要参与单位——日本日鐵溶接工業株式会社（NipponSteelWelding&EngineeringCo.,Ltd.）进行了专题介绍。未来，随着高强钢应用领域的持续拓展及绿色制造理念的深入，焊接材料标准的国际化协同与精细化发展将迎来更多机遇与挑战。关键词：焊接耗材；高强度钢；覆盖焊条；手工金属电弧焊；ISO18275；标准分类；力学性能Keywords:Weldingconsumables;High-strengthsteels;Coveredelectrodes;Manualmetalarcwelding;ISO18275;Classification;Mechanicalproperties一、引言1.1研究背景高强度钢是指屈服强度通常在460MPa以上、兼具优异强度与韧性的特殊钢材品种。近年来，随着全球基础设施升级改造步伐的加快以及新能源装备制造的兴起，高强度钢的应用场景不断拓展：从超大跨径桥梁的主桁结构到深海油气平台的关键节点，从超高参数锅炉的压力部件到大型工程机械的承力构件，高强度钢正成为现代工业不可或缺的基础材料。然而，高强度钢的焊接难度远高于普通结构钢——其焊接接头不仅需要达到与母材匹配的强度指标，还需严格控制冷裂纹敏感性、保证足够的低温冲击韧性、并兼顾焊缝金属的塑性储备。这对焊接材料提出了极为苛刻的技术要求。覆盖焊条（也称药皮焊条）作为手工金属电弧焊（SMAW）的核心耗材，因其操作灵活、适应性强、现场可达性好等特点，在高强度钢结构的焊接中仍占据不可替代的地位。但长期以来，各国对高强度钢焊条的分类体系存在差异：有的按抗拉强度分级，有的按屈服强度分级；有的强调冲击韧性要求，有的侧重于扩散氢含量控制。这种差异导致了焊条产品在跨国贸易中出现"同标不同质""同质不同名"的混乱局面，也给国际工程项目的材料选用与质量控制带来了诸多不便。在此背景下，制定一部全球统一的高强度钢覆盖焊条分类标准，成为国际焊接界的共同呼声。1.2标准修订的必要性ISO18275标准首次发布旨在为高强度钢手工电弧焊用覆盖焊条提供统一的分类框架。随着焊接冶金理论研究的深入和焊条制造工艺的进步，原标准在诸多方面已难以完全适应技术发展的需求：其一，在强度分级方面，原有分级体系未能完全覆盖近年来新开发的超高强度钢种及其配套焊条，如屈服强度690MPa以上级别的焊接需求日益增多，而原标准对于该区间的分级不够细化。其二，在冲击韧性要求方面，随着低温环境和极地工程项目的增加，对焊条在-60℃甚至更低温度下的冲击吸收能量提出了更高要求，原标准的温度档位设置已不够完善。其三，在扩散氢含量控制方面，低氢乃至超低氢焊条在大型钢构焊接中的优势已得到公认，但原标准对于扩散氢测定方法和分级限值的表述不够清晰，且各相关标准之间的协调性有待加强。其四，在标定条件方面，原标准对于焊缝金属试板的焊接参数、坡口形式及热处理状态的规定需要进一步明确，以确保不同实验室之间的测试结果具有可比性。因此，国际标准化组织ISO/TC44（焊接及相关工艺技术委员会）决定对ISO18275进行全面修订，以期构建一个更加科学、完善且与国际焊接工程实践高度契合的分类标准。1.3标准制定依据与原则ISO18275:2026的修订严格遵循ISO/IEC导则及相关技术工作程序，以科学性、协调性、适用性和先进性为基本原则。修订工作立足于全球焊接材料技术发展的现实水平，充分吸收各成员体在焊条研发、生产与工程应用方面的实践经验，兼顾发展中国家与发达国家的技术差异，力求使标准既具有技术引领作用，又具备广泛的可操作性。同时，标准修订特别注意与ISO2560（非合金钢及细晶粒钢焊条分类）、ISO3580（耐热钢焊条分类）以及ISO2401等系列标准的协调一致，确保焊接材料标准体系的整体协调性与内在逻辑统一性。二、标准概述2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO18275:2026||标准名称（中文）|焊接耗材—高强度钢手工金属电弧焊用覆盖焊条—分类||标准名称（英文）|Weldingconsumables—Coveredelectrodesformanualmetalarcweldingofhigh-strengthsteels—Classification||发布日期|2026-05-14||发布机构|国际标准化组织（ISO）||标准状态|现行||国别|国际组织||语种|英语||分类号|焊接消耗品||ICS分类号|25.160.20|2.2标准适用范围ISO18275:2026规定了高强度钢手工金属电弧焊用覆盖焊条的分类规则，适用于熔敷金属在规定热处理条件下抗拉强度不低于500MPa、且具有良好韧性的焊条产品。该标准涵盖的焊条类型包括碳钢及低合金高强度钢焊接用碱性焊条、钛型焊条及其他类型药皮焊条，熔敷金属的屈服强度覆盖范围为460~690MPa及以上的多个强度级别。标准不适用于主要用于非合金钢焊接的焊条（该类焊条遵循ISO2560），也不适用于不锈钢及耐热钢焊接用焊条（分别遵循ISO3581和ISO3580）。2.3标准体系中的定位在ISO焊接材料标准体系中，ISO18275属于"按钢种强度等级划分"的中间层次标准，处于基础通用标准（如ISO544焊接耗材交货技术条件）和针对特定钢种的专用标准（如ISO18276高强度钢埋弧焊焊材分类）之间的桥梁位置。该标准与ISO2560（非合金钢及细晶粒钢焊条分类）共同构成了钢焊接用电焊条分类的完整谱系，前者覆盖普通强度级别（抗拉强度≤500MPa），后者覆盖高强度级别（抗拉强度≥500MPa），两者在分类原则、测试方法及标记规则等方面保持高度一致。三、标准主要内容3.1分类体系框架ISO18275:2026延续了"按力学性能分级+按药皮类型分类+按扩散氢含量分级"的三维分类逻辑，构建了较为全面的焊条产品描述体系。具体而言，该标准将高强度钢覆盖焊条从以下几个维度进行系统分类：（1）按熔敷金属力学性能分级这是焊条分类的核心维度。标准将高强度钢焊条按熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和伸长率组合进行了系统分级。各强度级别的力学性能要求以焊后状态（PWHT，即焊后热处理状态）或焊态（AW，即焊态）下的测试结果为准。标准中以表格形式给出了不同牌号焊条的最小屈服强度、最小抗拉强度范围及最小伸长率等指标。（2）按药皮类型分类标准将焊条药皮类型划分为多种基本类型，主要包括：碱性（低氢型）、金红石型、纤维素型及混合型等。其中碱性药皮焊条因其优越的低温冲击韧性和极低的扩散氢含量，在高强度钢焊接中占据着主导地位。标准中对各类药皮的化学成分特征和冶金行为特征进行了描述性规定。（3）按冲击韧性等级划分标准将焊条按熔敷金属夏比V型缺口冲击吸收能量分为多个等级，每个等级对应相应的冲击温度和最小冲击吸收能量要求。冲击韧性等级的确定以规定温度下的冲击试验结果为依据。对于高强度钢焊条而言，常用的冲击试验温度包括20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃等。（4）按扩散氢含量分级标准沿用ISO3690规定的测定方法，将焊条按熔敷金属扩散氢含量分为H5、H10、H15三个等级，分别对应扩散氢含量不大于5mL/100g、10mL/100g和15mL/100g。其中H5级别的超低氢焊条适用于拘束度大、冷裂倾向明显的高强度钢重要构件的焊接。3.2标记与代号规则ISO18275:2026规定了焊条产品的完整标记规则。一个完整的高强度钢焊条标记应依次包含以下要素：标准编号、产品牌号或商品名称、强度级别代号（如E55系列等）、药皮类型代号、冲击韧性等级代号及扩散氢等级代号。各要素之间以规定的分隔符连接。例如，某型号焊条的完整标记可表述为：ISO18275-E5518-N5-H5，其中"E55"表示该焊条熔敷金属的最小抗拉强度为550MPa级别，"18"代表碱性药皮且适用于全位置焊接，"N5"表示在-50℃下冲击吸收能量不低于47J，"H5"表示扩散氢含量不大于5mL/100g。与前一版本相比，2026版在标记体系中增加了一些补充代号，用于标识焊条的特殊性能（如低温韧性增强型、高塑性格等），为工程选用提供了更为丰富的信息。3.3技术要求关键更新（1）力学性能要求的提升新版标准对部分强度级别焊条的塑性指标进行了适度上调，以更好地满足高强度钢结构对焊接接头变形能力的实际需求。同时，对抗拉强度与屈服强度的比值范围进行了优化，使分级更为科学合理。（2）冲击试验要求的细化2026版标准在夏比冲击韧性方面引入了更细致的温度分档。在原有温度档位基础上，补充了更低温度（如-60℃）的韧性要求，为极地工程和低温环境下服役的高强度钢结构选材提供了更为精确的依据。同时，标准对冲击试样的取样位置、缺口方向及试验温度偏差等细节做出了更为明确的规定，以保证冲击试验数据的可重复性和可再现性。（3）标定条件的规定针对高强度钢焊条力学性能测试对焊接参数较为敏感的技术特点，新版标准对焊缝金属试板的焊接电流类型与极性、道间温度控制范围、焊接线能量上下限、坡口角度与钝边尺寸、试板厚度及预处理状态等标定条件进行了更为详细和严格的界定。值得关注的是，2026版标准更新了预热及道间温度的规定，以更好地反映实际工程中高强度钢焊接的热管理需求。同时，标准还明确了焊态与焊后热处理态两种标定条件下各自的测试要求。（4）试验方法的完善标准明确规定所有力学性能测试应依据相应的ISO测试标准执行。冲击试验按照ISO9016规定的方法进行，拉伸试验按照ISO6892-1执行，扩散氢测定按照ISO3690规定的方法完成。2026版对试板的焊接制备方法提出了更为规范的流程要求，包括焊接位置、焊接顺序、环境条件等，以减小因操作差异引入的数据离散性。此外，标准还增加了对熔敷金属化学成分分析的要求，规定按ISO6847制备化学分析试样，以确保焊条的合金体系符合相应强度级别的设计要求。四、标准修订过程及参与单位4.1修订历程ISO18275:2026的修订工作由国际标准化组织ISO/TC44（焊接及相关工艺技术委员会）及其下属的SC3（焊接耗材分技术委员会）负责组织推进。修订工作大致经历了以下几个阶段：-提案阶段（2022—2023年）：基于日本、德国、中国等成员体提出的修订建议，ISO/TC44/SC3在2022年底正式立项，成立工作组（WG）负责起草修订草案。-起草与征求意见阶段（2023—2024年）：工作组在汇集各成员体意见的基础上形成了委员会草案（CD），并在SC3范围内进行了多轮讨论与修改。在此期间，各成员体针对强度分级、冲击韧性温度档位、扩散氢限值等技术议题进行了充分交流和论证。-国际标准草案（DIS）投票阶段（2025年）：在CD稿成熟的基础上，形成了国际标准草案（DIS）并提交各成员体投票。DIS稿获得了绝大多数成员体的赞成票，部分成员体提出的技术性修改意见在后续阶段得到采纳。-最终国际标准草案（FDIS）批准与出版阶段（2025—2026年）：经过FDIS阶段的最终审阅后，ISO18275:2026于2026年5月14日正式发布。4.2主要参与单位介绍在ISO18275:2026的修订过程中，日本产业界发挥了举足轻重的作用。作为全球焊接材料技术的重要引领者，日本工业标准调查会（JISC）委派了多名来自焊接材料制造企业和科研机构的专家深度参与了标准草案的起草工作。其中，日鐵溶接工業株式会社（NipponSteelWelding&EngineeringCo.,Ltd.，简称NSWE）作为核心贡献单位之一，在标准的技术论证和条款编制中做出了突出贡献。日鐵溶接工業株式会社前身为新日铁住金集团旗下的焊接材料事业部，2012年正式独立运营，总部位于日本东京都中央区。作为日本最大的焊接材料综合制造商之一，NSWE的产品涵盖药皮焊条、实心焊丝、药芯焊丝、埋弧焊材及特种焊接材料等全系列产品，广泛应用于桥梁、建筑、船舶、海洋工程、压力容器及管道建设等领域。在高强度钢焊接材料领域，NSWE拥有深厚的技术积累和丰富的工程实践经验，其研发的多种高强钢焊条产品在全球重大工程中得到了成功应用。在ISO18275:2026修订期间，NSWE的技术专家充分利用其在超高强度钢焊条研发中的第一手数据，积极推动了以下几方面的技术贡献：一是提出了在强度分级中细化690MPa以上级别的合理化建议，并提供了大量试验数据支撑；二是在冲击韧性温度档位的优化设置方面贡献了极地工程应用中的实际检测结果；三是参与讨论了扩散氢含量分级限值的确定，特别是针对超低氢焊条（H5级）在大型钢结构中的应用可靠性问题提供了实践验证依据。此外，NSWE还承担了部分国际实验室间比对试验的组织协调工作，为验证标准中规定的标定条件的合理性和可操作性做出了重要贡献。五、标准实施的意义与展望5.1对行业的深远影响ISO18275:2026的发布实施，将在以下几个方面对全球焊接材料行业产生深远影响：推动技术创新与产业升级。新标准中更为严格的力学性能和扩散氢含量要求，将促进焊条制造企业加大研发投入，开发出性能更优、质量更稳定的新型焊条产品。同时，标准对超低氢焊条和低温高韧性焊条的明确分级，为高端焊材产品的市场推广提供了权威的技术背书。促进国际贸易便利化。统一的标准语言消除了各国间在焊条分类体系上的技术壁垒，使得焊条产品的跨境流通更加顺畅。制造商只需按照ISO18275:2026进行产品标记，即可在全球范围内获得广泛认可，大幅降低了重复测试和认证的成本。保障重大工程质量安全。高强度钢结构多应用于关系公共安全的重要基础设施，焊接质量直接影响到结构的安全服役。ISO18275:2026提供的分类框架和验收依据，为工程设计、施工监理和质量检验提供了明确的技术准则，有助于从源头上控制焊接质量风险。5.2未来发展趋势展望未来，高强度钢焊接材料标准的演进将呈现以下几个趋势：强度级别持续拓展。随着新一代超高强度钢（屈服强度960MPa及以上）在特定领域（如轻量化结构、防爆装备等）的应用探索，对应的焊条分类标准将需要拓展至更高的强度级别区间。绿色低碳理念深化。