美国国家标准ANSI／AWS碳钢焊丝标准概述

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《焊接材料选用手册》第26页（2217字）

美国国家标准ANSI／AWS A5．18－2001《气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝》是美国焊接协会在2001年颁布的。此标准规定了碳钢的金属极气体保护电弧焊(GMAW)、钨极气体保护电弧焊(GTAW)和等离子电弧焊(PAW)的焊丝和填充焊丝的分类要求。

在AWS A5．18／A5．18M标准中，词头“E”代表焊丝；字母“ER”表示填充金属可以用来作为焊丝，也可以是填充丝；ER后面的两位数字代表焊缝金属要求的最低抗拉强度，A5．18以1000psi而A5．18M则以10MPa递增；字母“S”代表实心焊丝，字母“C”代表绞合和组合金属心焊丝(由于目前使用很少，本手册不作介绍)。短线后的数字2、3、4、6、7、G，在实心焊丝和填充丝的情况下，代表填充金属本身的化学成分。附加字母“N”表示焊丝指定用于核装置中某些非常特殊的焊缝，它处于反应堆压力容器的堆芯区。该区承受强烈的中子辐照，为了抵制中子辐照引起的脆化，焊缝金属中的磷和铜含量必须受到限制。同样，为了抵抗脆化，使之在若干年后依然保持服役能力，焊缝金属必须有高的上平台能量。其次可以尾随供选用的附加扩散氢代号(H16、H8或H4)，它表示按该标准进行试验时，焊丝每100g焊缝金属中最大扩散氢含量为16、8或4mL。

焊丝型号举例如下：

供选用的扩散氢要求见表1．3－7，焊丝的化学成分见表1．3－8，焊缝金属的力学性能分别见表1．3－9和表1．3－10。

表1．3－7 供选择的扩散氢要求(ANSI／AWS A5．18／A5．18M－2001)

注：①本代号加在完整的焊丝类别号后面。

②某些类别号可能不满足较低的平均扩散氢水平(H8和H4)。

表1．3－8 实心焊丝和填充丝的化学成分要求(ANSI／AWS A5．18／A5．18M－2001)

注：①单值为最大值。

②作为类别后缀的字母“N”表示焊缝金属适用于核反应堆活性区，该后缀改变磷和铜的极限值如下：

P≤0．012%

Cu≤0．08%

③SAE／ASTM金属和合金的统一编号体系。

④任何在焊丝或填充丝上的镀层铜，加上填充金属本身的铜，不应超过表列最大0．50%。

⑤在这一类别中，锰的最大含量可以超过2．0%，在此情况下，含锰量每增加0．05%或其部分，最大含碳量应降低0．01%。

⑥化学成分不作规定，但不应故意添加Ni、Cr、Mo和V元素。成分应作报道，应符合供需双方同意的那些要求。

表1．3－9 拉伸试验要求(焊态)(ANSI／AWS A5．18／A5．18M－2001)

注：①为0．2残余变形时的屈服强度和标长为2in．(50mm)时的伸长率或为在A4．2中推荐的供选用的验收试验用0．350in．(90mm)拉伸试样，在采用钨板氩弧焊时标长为1．4in．(36m)。

②CO₂=二氧化碳保护气体(AWS A5．32SG-AC-Y类别)。为分类目的采用CO₂不应解释为排除采用Ar／CO₂(AWS A5．32SG-AC-Y类别)或Ar／O₂(AWSA5．32SG-AO-X类别)混合保护气体。用诸如Ar／O₂或Ar／CO₂混合气体试验的填充金属可能会造成焊缝金属有较高的强度和较低的伸长率。当分类试验仅仅以GTAW为基础时，要求进行用100%氩气保护(AWS A5．32SG-A类别)的试验。

③保护气体由供需双方协定。

表1．3－10 冲击试验要求(焊态)(ANSI／AWS A5．18／A5．18M－2001)

注：①在计算冲击强度时，所得5个试验数值应除去最高值和最低值。剩下3个值中的2个应等于或超过27J(20ft·1bf)；剩下3个值中可以有1个低于27J(20ft·1bf)，但不低于15ft·1bf(20J)，3个值的平均数应不低于规定的20ft·1bf(27J)。

②对带有“N”(核)代号的类别，应在室温下试验3个附加试样。3个中的2个应等于或超过100J(75ft·1bf)，另一个应不低于95J(70ft·1bf)，3个值的平均数应等于或超过100J(75ft·1bf)。