GBT51171995碳钢焊条.docx

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GBT51171995碳钢焊条

GB／T5117－1995碳钢焊条

GB／T5117－1995代替GB5117－85 碳钢焊条

1主题内容与适用范围

2引用标准

3型号分类

4技术要求

4．1尺寸

4．2药皮

4．3T型接头角焊缝

4．4熔敷金属化学成分

4．5力学性能

4．6焊缝射线探伤

4．7药皮含水量、熔敷金属扩散氢含量

5试验方法

5．1试验用母材

5．2焊条烘干与焊接电流种类

5．3T型接头角焊缝试验

5．4熔敷金属化学分析

5．5力学性能试验

5．6焊缝射线探伤试验

5．7焊条药皮含水量试验

5．8熔敷金属中扩散氢含量试验

5．9吸潮试验

6检验规则

7包装、标记、质量证明书

附录A碳钢焊条的简要说明（参考件）

附录B药皮含水量试验装置的改进（参考件）

附加说明

1主题内容与适用范围

本标准规定了碳钢焊条型号分类、技术要求、试验方法及检验规则等内容。

本标准适用于药皮焊条电弧焊接用碳钢焊条。

2引用标准

GB700碳素结构钢GB／T1591低合金高强度结构钢

GB223.1－223.24钢铁及合金化学分析方法

GB2651焊接接头拉伸试验方法

GB2652焊缝及熔敷金属拉伸试验方法

GB2650焊接接头冲击试验方法

GB2653焊接接头弯曲及压扁试验方法

GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级

GB／T3965熔敷金属中扩散氢测定方法

3型号分类

3.1焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分（见图1）。

3.2焊条型号编制方法如下：

字母"E"表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小;第三位数字表示焊条的焊接位置."0"及"1"表示焊要适用于全位置焊接（平、立、仰、横）,“2“表示焊条适用于平焊及及平面焊,“4“表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数组合时表示焊接电流种类及药皮类型。

在第四位数字后附加“R“表示耐吸潮焊条；附加“M“表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加“－1“表示冲击性能有特殊规定的焊条。

表1

焊条型号

药皮类型

焊接位置

电流种类

E43系列－熔敷金属抗拉强度≥420Mpa（43kgf/mm2）

E4300

特殊型

平、立、仰、横

交流或直流正、反接

E4301

钛铁矿型

E4303

钛钙型

E4310

高纤维素钠型

直流反接

E4311

高纤维素钾型

交流或直流反接

E4312

高钛钠型

平、立、仰、横

交流或直流正接

E4313

高钛钾型

交流或直流正、反接

E4315

低氢钠型

直流反接

E4316

低氢钾型

交流或直流反接

E4320

氧化铁型

平

交流或直流正、反接

平角焊

交流或直流正接

E4322

平

交流或直流正接

E4323

铁粉钛钙型

平、平角焊

交流或直流正、反接

E4324

铁粉钛型

E4327

铁粉氧化型

平

交流或直流正、反接

平角焊

交流或直流正接

E4328

铁粉低氢型

平、平角焊

交流或直流反接

E50系列－熔敷金属抗拉强度≥490Mpa（50kgf/mm2）

E5001

钛铁矿型

平、立、仰、横

交流或直流正、反接

E5003

钛钙型

E5010

高纤维素钠型

直流反接

E5011

高纤维素钾型

交流或直流反接

E5014

铁粉钛型

交流或直流正、反接

E5015

低氢钠型

直流反接

E5016

低氢钾型

交流或直流反接

E5018

铁粉低氢钾型

E5018M

铁粉低氢型

直流反接

E5023

铁粉钛钙型

平、平角焊

交流或直流正、反接

E5024

铁粉钛型

平、平角焊

交流或直流正、反接

E5027

铁粉氧化铁型

交流或直流正接

E5028

铁粉低氢型

交流或直流反接

E5048

平、仰、横、立向下

注：

①焊接位置栏中文字涵义：

平－平焊、立－立焊、仰－仰焊、横－横焊、平角焊－水平角焊、立向下－向下立焊。

②焊接位置栏中立和仰系指适用于立焊和仰焊的直径不大于4.0mm的E5014、EXX15、EXX16、E5018和E5018M型焊条及直径不大于5.0mm的其他型号焊条。

③E4322型焊条适宜单道焊。

3.3本标准队了E5018M型焊条可以列入E5018型焊条外（同时符合这两种型号焊条的所有要求），凡列入一种型号的焊条不能再列入其他型号。

3.4本标准中完整的焊条型号举例如下：

E4315

┬┬ ┬

││┬└表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接。

││└─表示焊条适用于全位置焊接。

│└──表示熔敷金属抗拉强度的最小值。

└────表示焊条。

4技术要求

4.1尺寸

4.1.1焊条尺寸应符合表2规定。

表2焊条尺寸mm

焊条直径

焊条长度

基本尺寸

极限偏差

基本尺寸

极限偏差

1.6

±0.05

200-250

±2.0

2.0

250-350

2.5

3.2

350-450

4.0

5.0

5.6

450-700

6.0

6.4

8.0

4.1.1.1允许制造直径2.4mm或2.6mm焊条代替2.5mm焊条,直径3.0mm焊要代替3.2mm焊条,直径4.8mm焊条代替5.0mm焊条,直径5.8mm焊条代替6.0mm焊条。

4.1.1.2根据需方要求,允许通过协议供应其他尺寸的焊条。

4.1.2焊条夹持端长度应符合表3规定。

表3夹持端长度mm

焊条直径

夹持端长度

≤4.0

10-30

≥5.0

15-35

注：

用于重力焊的焊条,夹持端长度不得小于25mm。

4.2药皮

4.2.1焊芯和药皮不应有任何影响焊条质量的缺陷。

4.2.2焊条引弧端药皮应倒角,焊芯端面应露出,以保证易于引弧。

焊条露芯符合如下规定：

a.低氢型焊条,沿长度方向的露芯长度不应大于焊芯直径的二分之一或1.6mm两者的较小值；

b.其他型号焊条,沿长度方向的露芯长度不应大于焊芯直径的三分之二或2.4mm两者的较小值。

c.各种直径焊条沿圆周方向的露芯不应大于圆周的一半。

4.2.3焊条偏心度应符合如下规定：

a.直径不大于2.5mm焊条，偏心度不应大于7％；

b.直径为3.2mm和4.0mm焊条，偏心度不应大于5％；

c.直径不大于5.0mm焊条，偏心度不应大于4％。

偏心度计算方法如下（见图10）

T1－T2

焊条偏心度＝──────×100％

（T1＋T2）／2

式中：

T1－焊要断面药皮层最大厚度＋焊芯直径；

T2－同一断面药皮层最小厚度＋焊芯直径；

4．3T型接头角焊缝

4．3．1角焊缝表面经肉眼检查应无裂纹、焊瘤、夹渣及表面气孔，允许有个别短而且深度小于1mm的咬边。

4．3．2角焊缝的焊脚尺寸应符合表4规定。

凸形角焊缝的凸度及角焊缝的两焊脚长度之差应符合表5规定

表4mm

焊条型号

焊条直径

试板尺寸

焊接位置

焊脚尺寸

板厚T

板长L（不小于）

E4300

EXX01

EXX03

E4312

E4313

1．6、2．0

4．0

150

立、仰

≤3．2

2．5

250

3．2

5．0

300

≤4．8

4．0

10．0

≤6．4

5．0

12．0

≤9．5

5．6

300、400

平

≥6．4

6．0

6．4、8．0

400

≥8．0

EXX10

EXX11

2．5

4．0

250

立、仰

≤4.0

3．2

5．0

300

≤4．8

4．0

10．0

≤6．4

5．0

≤8．0

5．6、6．0、6．4、8．0

12．0

400

平

≥6．4

E5014

2．5

4．0

300

立、仰

≤4．0

3．2

5．0

≤4．8

4．0

10．0

≤8．0

5．0

平

≥6．4

5．6、6．0

300、400

6．4、8．0

16．0

400

≥8．0

EXX15

EXX16

2．5

4．0

250

立、仰

≤4．0

3．2

6．0

300

≤4．8

4．0

10．0

≤8．0

5．0

平

≥4．0

5．6、6．0

12．0

300、400

≥4．8

6．4、8．0

400

≥8．0

E5018

2．5

4．0

250、300

立、仰

≤4．0

3．2

6．0

300

≤4．8

4．0

10．0

≤8．0

5．0

平

≥6．4

5．6、6．0

12．0

300、400

6．4、8．0

400

≥8．0

E4320

3．2

6．0

300

≥3．2

4．0

10．0

≥4．0

5．0

300、400

≥4．8

5．6、6．0

12．0

400

≥6．4

6．4、8．0

≥8．0

EXX23

EXX24

EXX27

EXX28

2．5

6．0

250

≥4．0

3．2

300

4．0

10．0

≥4．8

5．0

300、400

≥6．4

5．6、6．0

12．0

400、650

6．4、8．0

≥8．0

E5048

3．2

6．0

300

立向下、仰

≤6．4

4．0

10．0

≤8．0

5．0

300、400

平、立向下

≥6．4

注：

焊条型号中的“XX“代表“43或50“。

表5mm

焊脚尺寸

凸度（不大于）

两焊脚之差（不大于）

≤3．2

1．2

0．8

≤4．0

1．2

≤4．8

1．6

≤5．6

2．0

≤6．4

2．4

≤7．1

2．8

≤8．0

2．0

3．2

≤8．7

3．6

≤9．5

4．0

4．3．3角焊缝的两纵向断裂表面经肉眼检查应无裂纹。

焊缝根部未熔合的总长度应不大于焊缝总长度的20％。

对于E4312、E4313和E5014型焊条施焊的角焊缝，当未熔合的深度不大于最小焊脚的25％时，允许连续存在；对于其他型号焊条施焊的角焊缝，当未熔合的深度不大于最小焊脚的25％时，连续未熔合的长度不应大于25mm。

角焊缝试验不检验内部气孔。

4．4熔敷金属化学成分

熔敷金属化学成分应符合表6规定。

表6％

焊条型号

MnNiCrMoV总量

E4300,E4301,

E4303,34310,

E4311,E4312,

E4313,E4320,

E4322,E4323,

E4324,E4327,

E5001,E5003,

E5010,E5011

0.035

0.040

E5015,E5016,

E5018,E5027

1.60

0.75

0.30

0.20

0.30

0.08

1.75

E4315,E4316,

E4328,E5014,

E5023,E5024

1.25

0.90

1.50

E5028,E5048

1.60

1.75

E5018M

0.12

0.40-1.60

0.80

0.020

0.030

0.25

0.15

0.35

0.05

注：

表中单值均为最大值。

4．5力学性能

4．5．1熔敷金属拉伸试验及E4332型焊条焊缝横向拉伸试验结果应符合表7规定。

4．5．2焊缝金属夏比V型缺口冲击试验结果应符合表8规定。

4．5．3E4322型焊条焊缝金属纵向弯曲试样经弯曲后，在焊缝上不应有大于3．2mm的裂纹。

4．6焊缝射线探伤

焊缝金属探伤应符合表9规定。

表7

焊条型号

抗拉强度σb

屈服点σs

伸长率δ5

MPa

（kgf/mm2）

MPa

（kfg/mm2）

E43系列

E4300,E4301,E4303,

E4310,E4311,E4315,

E4316,E4320,E4323,

E4327,E4328

420

（43）

330

（34）

E4312,E4313,E4324

E4322

不要求

E50系列

E5001,E5003,E5010,

E5011

490

（50）

400

（41）

E5015,E5016,E5018,

E5027,E5028,E5048

E5014,E5023,E5024

E5018m

365－500

（37－51）

注：

①表中的单值均为最小值。

②E5024－1型焊条的伸长率最低值为22％。

③E5018M型焊条熔敷金属抗拉强度名义上是490Mpa（50kgf/mm2），直径为2．5mm焊条的屈服点不大于530Mpa（50kgf/mm2）。

表8

焊条型号

夏比V型缺口冲击吸收功J（不小于）

试验温度，℃

5个试样中3个值的平均值

EXX10，EXX11，EXX15，EXX16，EXX18，EXX27，

E5048

－30

EXX01，EXX28，E5024－1

－20

E4300，EXX03，EXX23

E5015－1

E5016－1

E5018－1

－46

5个试样的平均值

E5018M

－30

E4312，E4313，E4320，E4322，E5014，EXX24

－

注：

1）在计算5个试样中3个值的平均值时，5个中的最大值和最小值应舍去，余下的3个值要有两个值不小于27J，另一个值不小于20J。

2）用5个试样的值计算平均值，这5个值中要有4个值不大于67J，另一值不小于54J。

表9

焊条型号

焊缝金属射线探伤底片要求

EXX01，EXX15，EXX16，E5018，E5018M，E4320，E5048

I级

E4300。

EXX03，EXX10，EXX11，E4313，E5014，EXX23，EXX24，EXX27，EXX28

II级

E4312，E4322

－

4．7药皮含水量、熔敷金属扩散氢含量

低氢型焊条药含水量和熔敷金属中扩散氢含量应符合表10规定。

除E5018M型焊条外，其他低氢型焊条制造厂可向用户提供焊条药皮含水量或熔敷金属中扩散氢含量的任一种检验结果，如有争议应以焊条药皮含水量结果为准。

E5018M型焊条制造厂必须向用户药皮含水量和熔敷金属中扩散氢含量检验结果。

表10

焊条型号

药皮含水量，％（不大于）

熔敷金属扩散氢含量，mL/100g（不大于）

正常状态

吸潮状态

甘油法

色谱法或水银法

EXX15，EXX15－1，

EXX16，EXX16－1，E5018，E5018－1，EXX28，E5048

0．60

－

8．0

12．0

EXX15R，EXX15－1R，EXX16R，EXX16－1R，E5018，E5018－1R，EXX28R，E5048R

0．30

0．40

6．0

10．0

E5018M

0．10

0．40

－

4．0

5试验方法

5．1试验用母材

所有试验用母材应采用符合GB700规定的Q235A级、B级或与焊条熔敷金属化学成分和力学性能相当的其他材料。

EXX15、EXX16、E5018、EXX28及E5048型焊条也可采用GB／T1591规定的16Mn或其他相不的材料。

5．2焊条烘干与焊接电流种类

5．2．1低氢型焊要如果在贮存或运输中没有良好的防潮措施，试验前应进行260－430℃保温1h以上或按制造厂推荐的烘焙规范烘干，其他型号焊条可在供货状态下试验。

5．2．2试验用的焊接电流种类应符合表11规定，可用于直流或直流焊接的焊条，试验时应采用交流。

表11

焊条型号

焊条直径mm

电流种类

焊接位置

熔敷金属化学分析试验

射线探伤及拉伸试验

冲击试验

角焊缝试验

吸潮试验

E4300

EXX01

EXX03

1.6,2.0,2.5,3.2,4.0,5.0

交流或直流正、反接

平

立、仰

－

5.6,6.0,6.4

平

8.0

－

EXX10

2.5,3.2,4.0,5.0

直流反接

平

立、仰

5.6,6.0,6.4

平

8.0

－

EXX11

2.5,3.2,4.0,5.0

交流或直流反接

平

立、仰

5.6,6.0,6.4

平

8.0

－

E4312

1.6,2.0,2.5,3.2,4.0,5.0

交流或直流正接

立、仰

5.6,6.0,6.4,8.0

平

E4313

1.6,2.0,2.5,3.2,4.0,5.0

交流或直流正、反接

立、仰

5.6,6.0,6.4,8.0

平

E5014

2．5，3．2，4．0

交流或直流正、反接

立、仰

5.0，5.6，6.0，6.4，8.0

平

EXX15

2．5，3．2

直流反接

平

立、仰

4．0

要求

5．0，5．6，6．0

平

6．4

要求

8．0

E5016

R5018

2．5，3．2

交流或直流反接

立、仰

－

4．0

要求

5．0，5．6，6．0

平

－

6．4

要求

8．0

－

E5018M

2．5－4．0

直流反接

立

－

要求

5．0－8．0

平

E4320

3．2，4．0，5．0，5．6，6．0，6．4，8．0

角焊交流或直流正接平焊交流或直流正、反接

平

－

平

－

E4322

3．2，4．0，5．0，5．6

交流或直流正接

焊缝金属横向拉伸试验和纵向弯曲试验：

平

－

EXX23

EXX24

2．5，3．2，4．0，5．0，5．6，6．0，6．4

交流或直流正、反接

平

－

8．0

－

EXX27

3．2，4．0，5．0，6．0

角焊交流或直流正接平焊交流或直流正、反接

平

EXX28

3.2，5.0，5.6,6.0，8．0

交流或直流反接

4．0，6．4

要求

E5048

3．2

交流或直流反接

仰、立向下

－

4．0

要求

5．0

平、立向下

－

注：

1）E4312和E4322型焊条无射线探伤试验要求。

2）E5024型焊条不做冲击试验。

3）吸潮试验系指耐吸嘲焊条。

5．3T型接头角焊缝试验

5．3．1试板制备应符合图2、图3、表4、表11及5．3．2－5．3．4条的规定。

按表4的规定，每个焊接位置制备一套试板。

5．3．2试板由立板和底板组成，立板与底板的结合面应进行机械加工，底板应平直、光洁，以保证两板结合处无明显缝隙。

5．3．3试板最低温度为16℃。

在接头的一侧焊一条单道焊缝，第一根焊条应连续焊到焊条残头不大于50mm时为止，然后用第二根焊条完成整个接头的焊接，第一根焊条的焊缝末端距试板末端小于100mm时，可采用引弧板或较长的试板。

5．3．4立烛埋，E5048型焊条应向下立焊，其他型号焊条应向上立焊。

5．3．5焊后的缝应首先做肉眼检查，然后按图2所示截取一个宏观试件，截得两断面中的任意一面均可用于检验。

5．3．6断面经抛光和腐蚀后，按图4所示划线，测量焊脚尺寸、焊脚及凸形角焊缝的凸度。

测量误差精确到0．1mm。

5．3．7剩余的两块接头按图5所示的折断方向沿整个角焊缝纵向折断，检查断裂表面。

如果断在母材上不能认为焊缝金属不合格，应重新试验。

5．3．8为了保证断于焊缝，可采用下述的一种或几种方法：

a.焊缝的每个焊趾处焊一条加强焊缝，如图5（a）;

b.改变立板在底板上的位置，如图5（b）；

c.焊缝表面开一缺口，如图5（C）。

5．4熔敷金属化学分析

5．4．1熔敷金属化学分析试件应按表11规定的电流种类和焊接位置施焊。

5．4．2熔敷金属化学分析试件应多层堆焊，焊前试件温度不低于室温，每道焊完后试件应在水在冷却，以控制道间温度，道间温度不超过150℃。

在焊接下一道前，清除焊缝表面，并予以干燥。

化学分析试样取样前应将焊表面金属除去，取样位置距基板表面距离不大于6．5mm。

5．4．3熔敷金属化学分析试样可以从拉断后的熔敷金属拉伸试样上制取，也可以从力学性能试板的焊缝中制取，取样时应避开起弧点和收弧点，仲裁试验的试样仅允许从堆焊金属上制取。

5．4．4熔敷金属化学分析试验可采用供需双方同意的任何适宜的方法。

仲裁试验应按GB223．1－223．24进行。

5．5力学性能试验

5．1．1力学性能试验的试板制备按如下规定进行。

5．5．1．1试板应按图6及表11规定制备。

E5018M型焊条试板应按图7及表11规定制备。

5.5.1.2试板焊前应予以反变形或拘束，以防止角变形。

角变形大于5°的试板应予报废。

焊后试板不允许矫正。

5.5.1.3焊前试板预热温度不低于105℃，道间温度应控制在110－180℃之间，在图6、图7规定的点上用测温笔或表面温度计测量预热温度和道间温度，并在焊接过程中予以保持。

E5018M型焊

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