ISO 219522025 焊接耗材-抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝、焊丝、焊条和熔敷层-分类标准立项发展报告

焊接耗材——抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝、焊丝、焊条和熔敷层——分类标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:WeldingConsumables—WireElectrodes,Wires,RodsandDepositsforGasShieldedArcWeldingofCreep-ResistingSteels—Classification摘要焊接耗材是决定焊接接头质量与服役性能的关键因素，其分类体系的科学性与国际一致性直接关系到高端装备制造的安全性、可靠性与跨国贸易的顺畅性。抗蠕变钢因其优异的高温强度和抗氧化性能，广泛应用于电站锅炉、汽轮机、石油化工高温高压管道等关键承压部件，对焊接材料提出了极为严格的成分匹配与性能要求。ISO21952:2025《焊接耗材——抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝、焊丝、焊条和熔敷层——分类》由国际标准化组织（ISO）发布，替代此前版本，系统规定了该类焊接材料的分类规则、牌号标识、化学成分要求及熔敷金属力学性能等技术内容。本报告围绕该标准的立项背景、技术内容、修订要点、国际适用性及推广应用前景展开深入分析，重点剖析了标准参与单位在标准制定过程中的技术贡献，并对标准未来发展趋势作出展望。该标准的实施将有效促进我国抗蠕变钢焊接材料产业的技术升级，推动焊接耗材分类体系与国际接轨，为我国高温高压装备制造企业参与国际工程竞争提供有力的标准化支撑。关键词：焊接耗材；抗蠕变钢；气体保护电弧焊；标准分类；ISO21952；国际标准化；熔敷金属Keywords:Weldingconsumables;Creep-resistingsteels;Gasshieldedarcwelding;Classification;ISO21952;Internationalstandardization;Depositmetal1引言1.1研究背景随着全球能源结构调整与电力工业技术升级，超超临界火电机组、大型石化装置及核电站等高温高压装备的建造规模持续扩大。抗蠕变钢作为在高温服役条件下具有良好蠕变强度和抗氧化性能的特种钢种，其焊接质量直接决定着设备的安全运行寿命。据国际能源署（IEA）统计，全球超超临界机组数量在过去十年间增长超过40%，由此带动了高性能抗蠕变钢焊接材料的旺盛需求。焊接耗材的分类标准是焊接材料生产、检验、选用和贸易的技术基础。长期以来，各国在抗蠕变钢焊接材料分类上存在差异，给国际工程建设和材料互换带来障碍。ISO21952作为国际通用的抗蠕变钢气体保护电弧焊耗材分类标准，其修订工作受到全球焊接材料制造商、检验机构和终端用户的高度关注。2025年发布的ISO21952:2025版本，反映了近年来抗蠕变钢焊接材料领域的技术进步和市场需求变化。1.2标准基本信息ISO21952:2025由国际标准化组织（ISO）下属的焊接及相关工艺技术委员会（ISO/TC44）归口管理，具体由SC3“焊接耗材”分技术委员会负责起草。该标准正式发布于2025年2月13日，现行有效。|项目|内容||------|------||标准编号|ISO21952:2025||英文名称|Weldingconsumables—Wireelectrodes,wires,rodsanddepositsforgasshieldedarcweldingofcreep-resistingsteels—Classification||中文名称|焊接耗材——抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝、焊丝、焊条和熔敷层——分类||发布机构|国际标准化组织（ISO）||归口单位|ISO/TC44/SC3（焊接耗材分技术委员会）||发布日期|2025年2月13日||替代标准|ISO21952:2012||国别|国际组织||语种|英语|2标准立项背景与编制依据2.1产业发展需求抗蠕变钢焊接材料广泛服务于电力、石化、核电等国家重大工程领域。随着火电机组参数从亚临界向超超临界发展，蒸汽温度和压力参数持续提升，对焊接接头的高温持久强度、蠕变韧性和抗氧化性能提出了更高要求。传统焊接材料分类体系中，各国标准对焊丝、焊条和焊丝的牌号命名、成分范围及性能指标的规定存在不一致性，给跨国工程项目的材料采购、验收和追溯带来诸多困难。以电站锅炉受热面管道焊接为例，T/P91、T/P92等典型抗蠕变钢牌号在国际工程中应用广泛，但不同国家标准对其匹配焊接材料的分类规则不尽相同。比如，某一牌号焊接材料在某国标准体系下满足特定等级要求，但按照另一国标准体系则可能存在分类归属不明的情况，直接导致工程验收环节出现争议。这种不一致性不仅增加了材料认证的成本，也为焊接工艺评定和焊工技能考核带来了额外负担，制约了高端装备的国际化发展。2.2标准修订的必要性ISO21952:2012版本自发布以来已应用十余年。在此期间，抗蠕变钢焊接材料领域出现了多项重要的技术进展：-新型抗蠕变钢种（如T/P92、T/P122、G115等）的工程应用逐渐成熟，原有标准中部分牌号的分类和成分范围已不能完全覆盖新钢种的匹配需求；-焊接材料制造工艺不断优化，高纯净度冶炼、微合金化等技术使得焊丝、焊条的杂质元素控制水平大幅提升；-国际上对焊接材料质量稳定性和可追溯性的要求日益严格，对分类标准中标识规则、技术条件等内容提出了更新需求；-各国对抗蠕变钢焊接材料的标准体系进行了不同程度的修订，需要在国际层面协调统一。因此，ISO/TC44/SC3决定对ISO21952进行系统修订，以适应技术进步和产业发展的需要。2.3标准编制依据本标准的编制遵循ISO工作导则及相关规范性文件，主要依据包括：-ISO/IEC指令第2部分：国际标准的结构和起草规则-ISO21952:2012（原版本标准）-ISO544:2017焊接耗材——焊接耗材的技术交货条件——熔敷金属尺寸、状态和检验-ISO14344:2010焊接耗材——焊丝、焊条和熔敷金属的采购、标识和包装-ISO8000-2:2020数据质量——第2部分：主数据-相关国际材料标准（如ASTM、EN标准体系中的抗蠕变钢材料标准）3标准主要技术内容3.1标准适用范围ISO21952:2025规定了抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝（wireelectrodes）、焊丝（wires）、焊条（rods）和熔敷层（deposits）的分类要求。适用于采用气体保护电弧焊方法（包括惰性气体保护焊MIG/MAG）对抗蠕变钢进行焊接时使用的实心焊丝、药芯焊丝及填充焊条等焊接材料的分类。该标准规定的分类体系覆盖了焊接材料的以下关键属性：-化学成分（熔敷金属的化学成分范围）-力学性能（熔敷金属的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击吸收能量等）-焊丝/焊条的技术状态（表面状态、供货状态等）-熔敷金属的热处理状态3.2分类体系3.2.1分类代号构成标准中每个焊接材料的分类代号由以下部分组成：-第一部分：代表焊接方法类型和产品形式（如“G”表示气体保护电弧焊用焊丝/焊丝/焊条）-第二部分：代表熔敷金属的化学成分等级（以字母和数字组合表示，对应标准的化学成分表中规定的具体成分等级）-第三部分：代表熔敷金属的力学性能等级（以数字表示强度级别和冲击性能要求）3.2.2化学成分要求标准中以化学成分表的形式列出了各类别焊接材料熔敷金属的化学成分范围，包括：-主要合金元素：碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、铬（Cr）、钼（Mo）、钒（V）、钨（W）、铌（Nb）等-杂质元素限量：对P、S等有害元素的含量上限做出了严格规定对于抗蠕变钢焊接材料，标准特别关注Cr、Mo、V等关键强化元素的含量范围，以保证熔敷金属在高温服役条件下具有足够的蠕变强度和微观组织稳定性。例如，对于典型的9Cr-1Mo系焊接材料（如匹配T/P91钢的焊接材料），标准对Cr含量、Mo含量及Nb、V等微量元素的范围控制均有明确要求。3.2.3力学性能要求标准规定了不同分类等级焊接材料熔敷金属的力学性能指标，主要包括热处理状态要求及对应的力学性能指标：-屈服强度（ReH/Rp0.2）：规定不低于某一数值-抗拉强度（Rm）：规定最小值和范围-断裂后延伸率（A）：规定最小值-冲击吸收能量（KV）：在特定温度下的最小值要求力学性能指标根据不同的分类等级而有所差异，且需在标准规定的热处理状态下进行测定。标准还明确了试件的制备方法、热处理工艺参数及试验方法，确保力学性能测试的可比性和可重复性。3.3与上版本的主要技术变化ISO21952:2025相对于ISO21952:2012，主要技术内容变化包括：1.新增焊丝类型：补充了近年来开发的新型抗蠕变钢匹配焊接材料的分类，扩展了标准的覆盖范围；2.更新化学成分要求：针对部分牌号的化学成分范围进行了调整，以反映冶炼技术和合金设计的最新进展；3.修订力学性能指标：提升部分类别的冲击性能要求，适应更高安全等级的应用需求；4.增加熔敷金属热处理状态说明：对焊后热处理（PWHT）参数范围进行了更明确规定；5.完善分类标记规则：增加了新的标记示例，便于标准的实际应用和焊材标识管理。4标准归口单位及主要参与企事业单位4.1国际标准化组织焊接及相关工艺技术委员会（ISO/TC44）ISO/TC44“焊接及相关工艺技术委员会”是国际标准化组织中负责焊接领域标准制定的核心技术委员会，成立于1947年，秘书处目前由日本工业标准调查会（JISC）承担。TC44的工作范围涵盖焊接工艺、焊接设备、焊接耗材、焊接质量检验等焊接全产业链的技术标准化工作。在ISO/TC44组织结构中，SC3“焊接耗材”分技术委员会专门负责各类焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂、药芯焊丝等）的分类、技术要求、检验方法和交付条件等标准的制定与修订工作。SC3的工作直接关系到全球焊接材料市场的技术协调和贸易便利化。ISO21952:2025的修订工作由SC3下设的工作组（WG）具体承担。在标准修订过程中，来自德国、日本、中国、美国、法国等主要工业国家的专家在项目召集人的组织下，针对标准技术内容进行了多轮深入讨论和技术论证。其中，以国际焊接研究所（IIW）第I-B分委会（钎焊、气焊及相关工艺）专家为代表的学术界力量，以及来自世界主要焊接材料制造商的技术专家为标准的修订提供了重要的技术支撑。4.2主要参与单位介绍——天津金桥焊材集团在ISO21952:2025的修订过程中，天津金桥焊材集团有限公司作为中国焊接材料行业的代表性企业，深度参与了标准技术内容的讨论和意见反馈工作。该公司作为全国焊接标准化技术委员会（SAC/TC55）的委员单位，通过中国国家标准化管理委员会向ISO/TC44/SC3提交了中国在抗蠕变钢焊接材料领域的技术意见和实践经验。在抗蠕变钢焊接材料领域，天津金桥焊材集团积累了深厚的技术功底。集团技术中心是国家级企业技术中心，拥有国际先进的焊接材料研发与检测装备，包括直读光谱仪、氧氮氢分析仪、高温持久试验机、全自动冲击试验机等精密仪器设备。企业研发团队长期跟踪ISO、AWS、EN等国际焊接材料标准的发展动态，在耐热钢焊接材料配方设计、冶金质量控制和应用性能评价方面形成了自主知识产权体系。在ISO21952标准修订过程中，天津金桥焊材集团的技术专家结合企业在抗蠕变钢焊接材料生产中的实际经验，就以下关键议题提出了建设性意见：-新型抗蠕变钢种匹配焊接材料的化学成分优化方案-熔敷金属冲击试验温度与性能指标设置的合理性论证-杂质元素控制水平的现实可行性分析-标准分类体系的适用性和可操作性评估同时，该集团利用自身完善的焊接材料检测平台，为国内相关研究机构在参与标准验证试验阶段提供了必要的试验样品和技术数据支撑，为中国在该国际标准制修订中赢得话语权提供了有力支撑。5标准的应用价值与推广前景5.1对行业的技术引领作用ISO21952:2025作为抗蠕变钢气体保护电弧焊耗材分类的国际标准，对焊接材料行业的技术进步具有重要的引领作用：-技术规范作用：标准为制造商提供了产品设计和质量控制的技术依据，有利于规范市场竞争秩序，淘汰落后产能；-质量提升作用：通过明确各类别焊接材料的化学成分和力学性能要求，推动企业提高产品一致性和稳定性；-创新引导作用：标准中新增的焊接材料类别为新型抗蠕变钢焊接材料的研发提供了技术方向指引，有利于促进高端焊接材料的国产化进程。5.2对国际贸易的促进作用在全球能源装备市场一体化发展的背景下，ISO21952:2025对消除技术性贸易壁垒、促进焊接材料国际贸易具有积极意义：-统一分类体系有助于不同国家和地区的焊接材料实现互换和互认，降低跨国采购的认证成本；-标准中对标识规则和标记方法的统一规定，有利于供应链的信息追溯和质量管控；-与国际标准接轨有助于我国焊接材料企业开拓海外市场，提升国际竞争力。5.3对重大工程建设的支撑作用在“一带一路”倡议和国际产能合作深入推进的背景下，我国工程企业承建了大量海外电站、石化项目。ISO21952:2025的应用为这些重大工程建设提供了坚实的技术保障：-标准为工程项目中焊接材料的选型和验收提供了国际公认的技术依据，有效降低了因标准差异引发的技术纠纷风险；-统一的分类体系简化了焊接工艺评定和焊工技能认证的流程，提高了工程建设效率；-对焊接材料性能指标的明确规定，为焊接接头的质量控制和长期安全运行提供了基础保障。6结论与展望6.1结论ISO21952:2025《焊接耗材——抗蠕变钢气体保护电弧焊用焊丝、焊丝、焊条和熔敷层——分类》的发布实施，是国际焊接材料标准化工作的一项重要成果。该标准在充分继承ISO21952:2012技术框架的基础上，根据近年来抗蠕变钢焊接材料领域的技术进步和产业需求，对化学成分、力学性能、分类标识等多方面内容进行了系统修订和完善，使标准的技术内容更加科学合理、适用性更加广泛。本报告对该标准的立项背景、技术内容和应用前景进行的系统分析表明：第一，抗蠕变钢焊接材料分类标准的国际化统一是产业发展的客观需要。随着超超临界火电机组、大型石化装置等高端装备在全球范围内的大规模建设，焊接材料分类标准的国际协调已经成为消除技术壁垒、促进产业发展的关键基础。第二，ISO21952:2025在技术内容上充分反映了行业最新发展成果。标准中新增的焊接材料类别和调整后的技术要求，体现了抗蠕变钢焊接材料领域在合金设计、纯净化冶炼和性能优化等方面的最新进展，具有较强的先进性和适用性。第三，标准对推动产业升级和支撑重大工程建设具有重要意义。该标准的实施将为焊接材料制造企业提供明确的技术指引，为国际贸易提供统一的技术依据，为重大工程建设提供可靠的技术保障。6.2展望随着全球能源结构转型和高温高压装备技术向更高参数方向持续发展，抗蠕变钢焊接材料将面临更高的性能要求和技术挑战。未来，ISO21952标准的持续修订和更新仍将是国际焊接标准化工作的重要内容。预计未来发展趋势主要体现在以下方面：-新型耐热钢焊接材料的标准化覆盖将进一步扩展：随着G115、Sanicro25等新型耐热钢的工程应用逐步推进，匹配焊接材料的标准分类需求将日益迫切；-数字化与智能化技术的融合应用将加速推进：未来标准可能在焊接材料数据数字化表达、与焊接工艺数据库的衔接等方面作出新的规定，以适应智能制造的总体趋势；-绿色低碳发展理念将在标准中逐步体现：对焊接材料全生命周期环境影响评价的考量可能逐步纳入标准技术内容，推动行业向绿色低碳方向转型；-中国在国际焊接材料标