EN 499 焊接材料的选择.doc

EN 499：1994 焊料非合金钢和细粒钢的手动金属电弧焊接用涂剂焊条分类ICS 25.160.20 代替DIN 1913-1， 1984年6月版关键词：焊接，手动焊接，焊条，焊接耗材，钢，分类欧洲标准EN 499：1994具有DIN 标准同样的资格。前 言CEN/TC 121制定的此欧洲标准。涉及制定的德国责任机构为焊接标准委员会。尽管本标准中提出的分类系统与DIN1913-1（根据特性定义涂敷焊条）规定的系统一致，但是两个系统之间存在很大差别；细节见附件。条款2中，此DIN标准参考的相应国际和欧洲标准如下：ISO/EN 标准 DIN 标准prEN 759 DIN 8559-102*)prEN 1597-1 DIN 32525-1*)prEN 1597-3 DIN 32525-101*)EN 22401 DIN EN 22401EN 26847 DIN EN 26847ISO 31-0 DIN 1313ISO 3690 DIN 8572-1*)目前处于起草阶段。修正与DIN 1913-1（1984年6月版）比较，做了如下修改：a） 分类系统与欧洲级别标准提议的一致，且达到最新技术水平；b） 根据全熔敷金属的强度和延伸率的分类目前是基于最小屈服强度，而不是最大强度，由最小屈服强度值得出符号，而不是抗拉强度范围；c） 分类表示全熔敷金属的冲击强度的符号仅适用于平均最小冲击能为47J的金属；不包括冲击能为28J金属的符号；d） 目前，名称包括表示全熔敷金属化学成分的符号；e） 由于个体欧洲标准包含技术交货条件（见条款7），此处省略；f） 不包括按照焊条的分类。先前版本DIN 1913：1934-03，1937-11，1942-06；DIN 1913-1：1954-12，1960-05，1967-11，1976-01，1984-06；DIN 1913-2：1954-12，1960-05，1968-12，1976-05。参考标准（不在标准化参考中）DIN 1313 物理量和等式：概念和术语DIN 8559-102*) 钢填充金属的技术交货条件DIN 8572-1 采用手工电弧焊的焊缝金属中扩散氢的测定DIN 32525-1*) 用焊接钢、镍和镍合金的焊缝金属试件对填充材料的检验DIN 32525-101*) 用于分类的填充材料的检验；角焊的焊接位置DIN EN 22401 涂敷焊条；效率，金属过渡和熔敷系数的测定（ISO 2401：1972）DIN EN 26847 手动金属电弧焊接用涂敷焊条；化学分析用焊接金属块的熔敷（ISO 6847：1985）*)目前处于起草阶段。国际专利分类号B 23 K 035/04B 23 K 035/22ICS 25.160.20 关键词：焊接，手动焊接，焊条，焊接耗材，钢，分类英语版焊料非合金钢和细粒钢的手动金属电弧焊接用涂剂焊条分类 1994年12月5日，CEN批准此欧洲标准。CEN成员一定要遵守CEN/CENELEC国际规则，此规则规定，无任何改动情况下，给本欧洲标准具有国家标准同样资格的条件。向中央秘书处或任一个CEN成员申请，可以获得有关这个国家标准的最新目录或文献参考。本欧洲标准有三种正式版（英语，法语和德语）。在CEN成员负责下，并且通知给管理中心，那么翻译成任何一种其他本国语言的版本，都有正式版本同样的资格。CEN成员有奥地利，比利时，捷克共和国，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，冰岛，爱尔兰，意大利，卢森堡，荷兰，挪威，葡萄牙，西班牙，瑞典，瑞士和英国。C E N欧洲标准委员会前言0 引言1 适用范围2 标准化参考3 分类4 符号和条件4.1 产品/工艺符号 4.2 全熔敷金属的强度和延伸率符号4.3 全熔敷金属的冲击性能符号 4.4 全熔敷金属化学成分符号 4.5 焊条药皮种类的符号 4.6 焊缝金属过渡系数和电流类型符号 4.7 焊接位置符号 4.9 全熔敷金属氢含量符号 5 力学试验 5.1 预热温度和层间温度 5.2 焊道次序 6 化学分析 7 技术交货条件 8 名称举例 附件 A （仅供参考）焊条药皮类型的说明 附件 B （仅供参考）参考书目 前言此欧洲标准由技术委员会CEN/TC 121“焊接”编制，秘书处设在DS。CEN/TC 121决定提交最终草案以便决议132/1992的正式投票。结果是肯定的。附录A仅供参考，包含“焊条药皮类型的说明”。附录B也是仅供参考，包含“参考目录”。在标准化参考中，ISO 3690进行了参考。要说明的是，为了CEN/TC 121/SC 3的同一主题正在制定欧洲标准（00121129）。最迟在1995年6月，通过同等文本的出版或背书，给予此欧洲标准予国家标准的资格，且同时取消与国家标准冲突的部分。依照CEN/CENELEC 国际规则，以下国家标准组织一定要履行本欧洲标准：奥地利，比利时，捷克共和国，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，冰岛，爱尔兰，意大利，卢森堡，荷兰，挪威，葡萄牙，西班牙，瑞典，瑞士和英国。0 引言为了命名涂敷焊条，本标准按照熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和延伸率来提供分类。焊接金属的屈服强度与抗拉强度的比率一般高于母材的比率。用户应该注释焊接金属与母材屈服强度的匹配不必要求焊缝金属抗拉强度与母材抗拉强度的匹配。要求匹配抗拉强度的地方，应参考表1第3栏选择耗件。 应当标明，常用来分类焊条的全熔敷金属试样的机械特性与产品接缝中的不同，全熔敷金属，是因为焊接程序的不同而有所不同，如，焊条尺寸，焊缝宽度，焊接位置，母材成分。1 适用范围本标准规定，在焊接条件下，最小屈服强度上限为500N/mm2的非合金钢和细晶粒钢的手工电弧焊接的焊态下的涂敷焊条和熔敷金属的分类要求。2 标准化参考本标准合并了一些标注日期或无标注日期的其它出版物中的条款。这些标准化参考在正文适当地方引用，出版物的名称列在下面。对于标注日期的参考，只有当把它们合并到修改或修订本中，这些出版物随后的修改或修订本才应用于本标准。而对于无标注日期的参考，其出版物的最新版本可参考应用。prEN 759 焊料焊接填充金属（包括产品类型，尺寸，公差和标志）的技术交货条件prEN 1597-1 焊料分类检验第1部分：钢、镍和镍合金中全熔敷金属试件的试验设备prEN 1597-3 焊料分类检验第3部分：角焊中焊料的位置性能检验EN 22401 涂敷焊条效率，金属过渡系数和熔敷系数的测定EN 26847 手动金属电弧焊接用涂敷焊条化学分析用焊接金属块的熔敷ISO 31-0 量和单位第零部分：一般原则ISO 3690 焊接和相关工艺，电弧焊接含铁金属中氢含量的测定3 分类 分类包含以下涂敷焊条的全熔敷金属特性。除焊接位置符号以EN 1597-3为准外，分类以4mm焊条为准。分类分为以下8部分：1） 第一部分给出表示要确定的产品/工艺符号；2）第二部分给出表示全熔敷金属强度和延伸率符号；3）第三部分给出表示全熔敷金属的冲击性能符号；4）第四部分给出表示全熔敷金属的化学成分符号；5）第五部分给出表示焊条药皮类型符号；6）第六部分给出表示焊缝金属过渡系数和电流类型符号；7）第七部分给出表示焊接位置符号；8）第八部分给出表示熔敷金属氢含量符号。 为了促进国际标准的使用，分类分为两部分：a） 必要部分这一部分包括产品类型，强度和延伸率，冲击性能，化学成分和药皮类型等的符号，即，在4.1，4.2，4.3，4.4和4.5中定义的符号。b) 可选性部分这一部分包括焊缝金属过渡系数，电流的类型，适合焊条焊接位置，以及氢含量符号，即在4.6，4.7和4.8中定义的符号。包装和制造商的说明书以及数据单都要有完整的分类命名（见第8条款）。4 符号和要求4.1 产品/工艺符号在手工电弧焊接中使用的涂敷焊条符号是字母E，且把它置于名称的开始。4.2 全熔敷金属强度和延伸率符号表1中的符号表示焊接条件下测定的全熔敷金属的屈服强度，抗拉强度和延伸率，此条件与条款5一致。表1全熔敷金属的强度和延伸率符号符号最小屈服强度1）N/mm2抗拉强度N/mm2最小延伸率2）%353842465035538042046050044057047060050064053068056072022202020181） 对于屈服强度，当进行屈服时，应使用较低的屈服（Rel）否则，用0.2%的保证强度（Rp0.2）。2）标距等于试样直径的5倍。4.3 全熔敷金属的冲击性能符号表2中的符号表示条款5中给定条件下平均冲击功为47焦耳达到的温度，应使用三个样品。只能有一个个别值低于47焦耳，但是不能低于32焦耳。当全熔敷金属在特定温度下分类时，它自动就包含表2中任何较高的温度。表2全熔敷金属的冲击能符号符号平均最小47焦耳冲击能的温度ZA023456没有要求+200-20-30-40-50-604.4 全熔敷金属化学成分符号表3中的符号表示全熔敷金属的化学成分，它根据第六条款来确定。表3全熔敷金属的化学成分符号合金符号化学成分1）,2）,3）MnMoNi无符号2.0Mo1.40.30.6MnMo1.42.00.30.61Ni1.40.61.22Ni1.41.82.63Ni1.42.63.8Mn1Ni1.42.00.61.21NiMo1.40.30.60.61.2Z其他议定的任何成分1）如果没有特殊规定，Mo0.2； Ni0.3；Cr0.2；V0.05；Cu105，125105，125a.c+d.cd.c56125，160125，160a.c+d.cd.c78160160a.c+d.cd.c1） 为了示范交流电可操作性，用高于65伏无载电压进行试验。2） a.c交流电；d.c直流电。4.7 焊接位置符号以下焊接位置符号表示按照EN1597-3进行焊条试验的位置。1） 所有位置；2） 除垂直向下外的所有位置；3） 平对接焊缝，平顶角焊缝，横向垂直角焊缝；4） 平对接焊缝，平顶角焊缝；5） 垂直向下和根据符号3的位置。4.8 熔敷金属氢含量符号表5中符号表示，根据ISO 3690中给出的方法，直径为4mm焊条熔敷金属氢含量。使用的电流应为厂家推荐电流最大值的90。用于交流电的推荐焊条应使用交流电来检测。仅用于直流电的推荐焊条在焊条阳极使用直流电来检测。厂家应该提供推荐的电流类型和达到氢含量的干燥条件的资料信息。表5全熔敷金属氢含量符号符号氢含量ml/100g（全熔敷金属）最大值H5H10H1551015注1：收集和测量扩散氢的其他方法可以用于进行批试验（只要它们具有同等的再现性），并且按照ISO 3690中给出的方法校准。氢受电流类型的影响。注2：氢可以显著影响或导致焊缝产生裂纹。随着合金含量和应力级别的上升，氢导致裂纹的危险性增加。这种裂纹一般在接头变冷以后发生扩展，所以称为冷裂纹。假设外部条件满足（也就是焊接部位清洁和干燥），那么焊接金属中的氢源于焊条中含氢化合物；对于碱性焊条，药皮吸收的水是主要来源。在电弧作用下，水发生分解并且升华为氢原子后被焊接金属吸收。在给定材料和应力条件下，随着焊接金属中氢含量的减少，冷裂纹产生的风险也随之减少。注3：实际上，适当的氢含量依靠具体的应用，为了确保达到这一点，应该遵守焊条制造商推荐的相关操作，储存和烘干条件。5 机械性能试验应在焊态条件下，以及5.1和5.2规定的焊接条件下，根据EN 15971，采用4mm焊条在全熔敷金属3型号试验设备上进行拉伸和冲击试验及所有要求的复验。5.1 预热和层间温度不要求焊前预热；焊接可以从室温开始。应使用温度计色笔，表面温度计或热电偶测量层间温度。层间温度不应超过250。如果在每一道焊接之后，层间温度超过要求，试验设备应该在空气中冷却到极限温度下。5.2 焊道顺序焊道顺序如表6所示。单个焊层的焊接方向不应改变，但是，多个焊层的焊接方向可交替。应采用厂家推荐的最大电流的90焊接电流焊接每个焊道。当推荐使用交流电和直流电焊接时，无论那种类型药皮，都应该用交流电焊接，而当仅要求使用直流电时，使用直流电焊接。表6焊道顺序焊条直径mm分层组织层序号每层焊道层数4.01到顶层2 1）791） 最上面两层可以用三个道焊。6 化学分析可以用适当的试件进行化学分析。万一出现争议，应采用根据EN 26847样品。可以使用任何分析法，但是万一有争议，应该参考已制定出版的方法。注：见B.1和B.2。7 技术交货条件技术交货条件应满足EN 759的要求。8 名称实例 手动金属电弧焊接用的涂敷焊条熔敷在30（3）时，最小屈服强度为460N/mm2（46），最低平均冲击能为47焦耳，化学成分中含1.1Mn，0.7Ni（1Ni）的焊缝金属。在平对接焊缝和平顶角焊缝（4）中可以使用带有碱性药皮（B）和140过渡系数的焊条，同时采用直流和交流电（5）进行。氢的含量根据ISO 3690决定，但不能超过5ml/100g这样的熔敷焊缝金属（H5）。名称为：EN 499 E 46 3 1Ni B 54 H5必需部分：EN 499 E 46 3 1Ni B说明：EN 499 标准号E 涂敷焊条/手工金属电弧焊（见4.1）；46 强度和延伸率（见表1）；3 冲击性能（见表2）；1Ni 全熔敷金属的化学成分（见表3）；B 焊条药皮类型（见4.5）；5 过渡系数和电流类型（见表4）；4 焊接位置（见表4.7）；H5 氢含量（见表5）。附录A（仅供参考）焊条药皮类型详述A.1 概述涂敷焊条的性能，也就是，焊接金属的焊接性能和机械性能受药皮决定性影响程度。这一均匀的混合物一般包含以下六种主要成分： 造渣材料； 脱氧剂； 产生保护性气体材料； 电离介质； 粘结剂 合金元素另外，加入铁粉可以增加焊条标称效率（见4.6），它可以影响定位焊性能。在下面，“厚药皮”即指药皮与焊条直径比率大于或等于 1.6。A.2 酸性涂敷焊条这中类型的药皮氧化铁的比例很大，这样具有高的氧势能和还原剂（锰铁）。有厚药皮，酸性熔渣使液滴有很好的流动性并且形成平滑的焊接。具有酸性药皮的焊条仅对位焊有很有限的应用，但比其他类型更容易产生硬化裂纹。A.3 纤维基涂敷焊条这种类型的焊条在药皮中有大量可燃性的有机物质，纤维素。在电弧强烈的作用下，这种焊条尤其适合在垂直向下位置的焊接。A.4 金红石涂敷焊条这种类型的焊条产生粗大液滴，以保证焊条适合焊接薄板。金红石型焊条适用除垂直向下位置之外的所有焊接位置。A.5. 厚金矿石涂敷焊条这种类型的焊条其药皮和焊芯之间的直径比率大于等于1：6。这种焊条的特性是它的药皮具有高的金矿石含量，良好的矫形锻压特性和精细的波纹状焊缝。A.6 金矿石-纤维涂敷焊条这种焊条药皮的成分与金矿石类型焊条相似，但是，包含更多的纤维。所以这种类型的焊条适合于垂直向下位置的焊接。A.7 酸性金矿石-涂敷焊条有关焊接特性，这种混合类型的焊条可与有酸性药皮的焊条相比。但是，在这种焊条药皮中，金矿石代替了氧化铁的实际比率。所以，有很厚药皮的这些焊条，适合除垂直向下位置之外的所有位置。A.8 金红石碱性涂敷焊条这种类型焊条药皮的特点是金矿石含量大和碱性成分比率不断增加。大部分有厚药皮的这种焊条，具有良好的机械性能。除垂直位置之外，所有位置都具有良好焊接性能。A.9 碱性焊条这种焊条药皮的特性是碱土金属的碳酸盐含量高，例如，碳酸钙和氟氟石。要提高焊接性能，尤其是使用交流焊接时，要求非碱性成分的浓度较高（例如金矿石和/或石英）。碱性焊条有两个突出的特点：一个是焊接金属的冲击性能较高，尤其是在低温条件下，另一个是他们比其他类型的焊条具有更高的抗裂性。由于高的冶金纯度抑制了固态裂纹产生，同时使冷裂纹产生的风险降低，烘干焊条很有必要，这也是由于氢含量低的缘故。低于所有其他类型的焊条，并且熔敷金属的氢含量不能超过容许的上限H15ml/100g。通常碱性类型的焊条适合除垂直向下位置之外的所有焊接位置。而专门适合垂直向下位置焊接的焊条具有特殊成分。附录B（仅供参考）目录B.1 钢铁实验室手册B.2 BS 62003 铁、钢和其他黑色金属的分析和样品第3部分：分析方法第 17 页 共 17 页