技術 | 鋼結構常用焊條對比與選擇
摘要 該文對焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結構之新、舊國家標準中常用焊條進行了比較，簡略介紹了新國家標準中焊條被修改的內容，指出選擇新國家標準中焊條時應注意的事項。該文可供設計、管理、焊接相關人員參考和借鑒。
1 前言
鋼結構設計、管理、焊接相關人員熟悉並常用的、具有葯皮的手工電弧焊焊條國家標準《碳鋼焊條》GB/T 5117-1995和《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995已於2013年3月1日作廢，取而代之的是修訂後的國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012和《熱強鋼焊條》GB/T 5118-2012.
與上述舊國家標準相比，新國家標準對焊條的分類和型號編排、名稱、型號數量、力學性能、化學成分以及代號等技術要求均作了較大的調整和修改。筆者試著從一個使用者的角度對焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結構之新、舊國家標準中常用焊條和修改內容作一個簡單的對比與介紹，並提出幾點注意事項，供鋼結構設計、管理、焊接相關人員參考和借鑒。
2 新、舊國家標準中常用焊條的異同
2.1 新、舊國家標準中部分常用焊條的熔敷金屬力學性能見表1。
2.2 新、舊國家標準中部分常用焊條的熔敷金屬化學成分見表2。
3 鋼結構常用焊條的選擇
3.1 鋼結構常用焊條推薦選用表
焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結構時，新國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012中的焊條類型完全能夠滿足設計和施工的需求。為此，筆者建議正常情況下應選用該標準中的焊條;當然，特殊情況下(如代換、利用庫存等)亦可選用《熱強鋼焊條》GB/T5118-2012中的焊條。由於上述國家標準中的焊條型號繁多，用於鋼結構焊接的焊條僅僅是其中的很少一部分，故筆者在此推薦選用其中的很少一部分典型焊條，詳見表3。
3.2 注意事項
3.2.1 既然現在必須執行新國家標準，筆者建議，首先不能再寫已經被新國家標準刪除的焊條;其次應準確書寫型號已經被新國家標準修改的焊條;再者應正確書寫新國家標準名稱和標準號，注意不要想當然地混用國家標準名稱和代號。
3.2.2 根據經濟合理、安全適用、熔敷金屬抗拉強度和屈服強度略高於基本金屬的原則，焊接由Q345組成的鋼結構，一般可採用E50系列的「碳鋼」焊條。當然，這裡並不排除採用「碳鉬鋼」或「鎳鋼」等低合金鋼焊條。
3.2.3 在國家標準中，焊條「E43XX" , "E50XX" ,"E50XX-XX"、"E55XX-XX」等中的數字均指最小「抗拉強度」;鋼材「Q235" , "Q345" , "Q390"、"Q420」和鋼筋「HPB300」、"HRBF335」、"HRBF400」、"HRBF500」等中的數字均指「屈服強度」，請讀者注意其區別，不要混為一談。
3.2.4 在新國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012中，對焊條的熔敷金屬化學成分做出了明確規定，但在舊國家標準《碳鋼焊條》GB/T5117-1995中，並沒有對所有焊條的熔敷金屬所含碳、錳和硅等含量做出明確規定。請讀者注意這一點，因為它對鋼材匹配焊條很有幫助。
3.2.5 在新國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012和《熱強鋼焊條》GB/T 5118-2012中均有「碳翔鋼焊條」，但它們的化學成分和力學性能是有差別的，提醒讀者特別注意!
3.2.6 以前在圖紙說明中，將焊接Q345簡寫成『採用E50型焊條」，並沒有指明是採用「E50型碳鋼焊條」還是採用「E50型低合金鋼焊條」，筆者認為將選擇權交給施工單位的做法不能說不可行。
但是，筆者認為將說明寫成「選用《低合金鋼焊條》GB/T 5118-1995中的E50XX型焊條」卻有點畫蛇添足了!因為該「E50XX型焊條」應該在《碳鋼焊條》GB/T 5117-1995之中，而不在《低合金鋼焊條》GB/T 5118-1995之中。筆者臆測寫說明人認為用的鋼材Q345是低合金高強度結構鋼，理所當然地應該選用低合金鋼焊條，殊不知忽視了焊條代號寫法的嚴密性。誠然，我們有的圖紙是長期這樣表達設計意圖的，也未出現問題。這可能是因為該寫法雖然不太嚴密，卻不會產生問題。這是因為"E50型碳鋼焊條」或「E50型低合金鋼焊條」均可焊接Q345。
在執行新國家標準《非合金鋼及細晶粒焊條》GB/T 5117-2012的過程中，如果並不希望用「E50型碳鋼焊條」焊接Q345，仍然籠統寫成選用「E50XX型」焊條，似乎有點表達不清或者說概念有點模糊了。因為在該新國家標準中，"E50型」焊條指的範圍較廣，包括「碳鋼」、「碳鉬鋼」、「鎳鋼」、「耐候鋼」和「其他」兒個系列牌號的焊條。"E50XX型」則僅僅指「碳鋼」焊條。
故筆者建議在圖紙說明中，焊接Q345時，如果不希望用「E50XX型的碳鋼焊條」，可寫成「選用《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》(GB/T 5117-2012)中的E50XX-XX型」焊條;特殊情況時也可寫成「選用《熱強鋼焊條》(GB/T 5118-2012)中的「E50XX-XXX"。
3.2.7 新國家標準《熱強鋼焊條》(GB/T 5118-2012)中刪除了「衝擊試驗要求」這一內容。請讀者特別注意!這一點與舊國家標準《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995有較大區別。建議焊接由Q345, Q390或Q420組成的鋼結構且有抗疲勞要求時，如果沒有特殊規定或協議，建議不要選用「熱強鋼焊條」!
3.2.8 選擇焊條，除考慮強度等級外，還應根據被焊件的結構形狀、板件厚度、荷載性質和鋼材抗裂性能等選擇不同類型的葯皮。通常，結構要求塑性好、衝擊韌性高、低溫性能好時，應選擇鹼性葯皮焊條;結構受力不複雜、母材質量較好時，應盡量選擇較經濟的其他類型葯皮焊條。
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