Технические новинки Vol.19

Vol.19: Последние разработки технических спецификаций AWS


1. Объединение спецификаций AWS

Как уже упоминалось, спецификации AWS для сварочных расходных материалов разрабатывались индивидуально для углеродистой стали и низколегированной разрабатывались до недавнего времени. Были обсужздены новые шаги по унифицированию спецификаций различных видов сварочных расходных материалов были обсуждены, и в этом направлении уже начались конкретные действия, как показано в таблице 1.

Виды сварочных расходных материаловОбычные спецификацииНовые спецификации, подлежащие объединению
Углеродистая стальНизколегированная сталь
Крытый сварочный электродA5.1A5.5Планирование
Сплошная сварочная проволокаA5.18A5.28В процессе подготовки
Флюсовая сварочная проволокаA5.20A5.29A5.36
Таб. 1: Шаги по объединению спецификаций AWS

С целью унификации спецификаций было решено принять открытую систему классификации, в которой сварочные расходные материалы должны быть классифицированы по дополнительному выбору таких свойств, как предел прочности на разрыв, температура испытания ударной вязкости и химический состав. Одним из недостатков традиционной системы было, например, то, что новая продукция с более высокой прочностью и с той же категорией химического состава как у прежнего продукта, но без соответствующей классификации, должна была быть классифицирована как класс "G" из-за фиксированной системы классификации, в которой вышеуказанные свойства были установлены в соответствии с классификациями.

"Спецификация для флюсовых электродов из углеродистой и низколегированной стали, дуговой сварки порошковой проволокой и для сварочных электродов с металлическим покрытием для дуговой сварки плавящимся электродом в среде инертного газа" AWS A5.36 / A5.36M: 2012 была опубликована в 2012 году в качестве первого объединения двух спецификаций AWS. График издания объединенных спецификаций для сплошной сварочной проволоки, как и для покрытых электродов будет, исходя из того, насколько быстро спецификация A5.36 станет узнаваемой и распространенной.

1.1 Флюсовая сварочная проволока

Рис. 1: Интегрированная схема видов порошковой и сплошной проволоки

A5.36, опубликованная в 2012 году, в настоящее время находится в стадии модификации с целью подготовки ко второму изданию. Она содержит не только A5.20 (Спецификация для электродов из углеродистой стали для флюсовой дуговой сварки) и A5.29 (Спецификация для электродов из низколегированной стали для флюсовой дуговой сварки), но и виды металлопорошковой проволоки, которые содержались в A5.18 (Спецификация для электродов и прутьев из углеродистой стали для дуговой сварки в среде защитного газа) и A5.28 (Спецификация электродов и прутье из низколегированной стали для дуговой сварки в среде защитного газа). На рис. 1 показана интегрированная схема флюсовых сварочных проволок (FCWs), включая металлопорошковую и сплошную проволоку (или оголенную проволоку).

На рисунке 2 показана классификация и обозначение в соответствии с A5.36. Они должны быть классифицированы по выбору соответствующих свойств в каждой категории. Тем не менее, некоторые классификации и обозначения, такие, как E71T-1C, которые широко применялись на практике и которые могут вызвать неудобства в случае их внезапного упразднения, могут продолжать применять традиционную систему фиксированной классификации (см. Таб. 2). Изначально планировалось, что A5.20 и A5.29 будут упразднены и переведены в A5.28 в 2015 году; однако, это положение было изменено так, что оба A5.20 и A5.29, а также A5.28 могут продолжать существовать из-за задержки процедур перевода в другую классификацию.

Обязательные Классификация Условные обозначенияa

① Обозначает электрод.

Указатель предела прочности на разрыв. Для A5.36 одна или две цифры обозначают минимальную прочность на разрыв (умноженное на 10000 фунтов на квадратный дюйм) свариваемого металла, наплавленного электродом в условиях сварки, указанных в настоящей спецификации. Для A5.36M две цифры используются для обозначения минимальной прочности на разрыв (умноженное на 10 мегапаскалей [МПа]). См.Таб. 2.

Указатель позиции. Это указатель либо "0" либо "1". "0" - только для нижних и горизонтальных положений. "1" - для всех положений (нижнее, горизонтальное, вертикальное сверху вниз, и/или вертикальное снизу вверх и наверху).

Обозначение удобства использования. Этот символ - это буква "Т", за которой следует некоторое число от 1 до 17 или буква "G". Буква "Т" идентифицирует электрод в качестве флюсового электрода или металлопорошкового электрода. Это условное обозначение указывает на соответствие используемого электрода требованиям к полярности и общим эксплуатационным характеристикам (см. Таб. 4). Буква "G" указывает на то, что полярность и общие рабочие характеристики не определены. "S" появляется в конце этого обозначения, когда классифицируемый электрод предназначен только для однопроходной сварки.

Указатель защитного газа. Указывает на какой-либо тип защитного газа, используемый для классификации (см. Таб. 5). Буква "Z" в этой позиции указывает на то, что состав защитного газа согласован между поставщиком и покупателем. Если в данной позиции не имеется обозначения, это указывает на то, что электрод самостоятельно экранирован и что внешний защитный газ не используется.

⑥ Обозначает состояние термической обработки, в которой были проведены испытания. "А" - для состояния сразу после сварки и «Р» - для послесварочных термообработанных. Время и температура послесварочной термообработки PWHT) указывается в 9.2.1.2 и Таб. 8. Буква "G" в этой позиции указывает на то, что процедура PWHT является согласованной между поставщиком и покупателем. Это условное обозначение опускается, когда классифицируемый электрод предназначен только для однопроходной сварки.

Указатель ударной вязкости. Для A5.36 это условное обозначение указывает на температуру в Фаренгейтах °F, на уровне или выше которой ударная вязкость сварочного металла, упомянутого выше, соответствует или превышает 20 футов · весовых фунтов. Для A5.36M это условное обозначение указывает на температуру в Цельсиях °C, на уровне или выше которой ударная вязкость сварочного металла соответствует или превышает 27J. Указатель ударной вязкости может быть обозначен одной или двумя цифрами (см. Таб. 3). "Z" в этой позиции указывает на то, что не существует каких-либо требований по ударной вязкости для классификации электродов. Это условное обозначение опускается, когда классифицируемый электрод предназначен только для однопроходной сварки. "G" в этой позиции указывает на то, что требования ударной вязкости не определены, но согласованы между покупателем и поставщиком.

Указатель состава наплавки. Один, два или три символа используются для обозначения состава наплавленного сварочного металла (см. Таб. 6). Буква «G» указывает на то, что химический состав не определен. Ни один указатель не используется в этой позиции, когда классифицируемый электрод используется в однопроходной сварке.

Опциональные дополнительные указателиb

⑨ Опциональный, дополнительный указатель диффундирующего водорода (см. Таб. 13).

⑩ Для электродов с флюсовым покрытием символ "D" или "Q", заданный в этой позиции, указывает на то, что сварочный металл будет соответствовать дополнительныым требованиям механических свойств с низкой погонной энергией сварки c процедурами быстрого охлаждения и с использованием высокой погонной энергией сварки с процедурами медленного охлаждения, как это предусмотрено в пункте 16 (см. Таб. 9 и 10).

a Сочетание этих указателей составляет классификацию электрода с флюсовым покрытием.

b Эти указатели не являются обязательными и не являются отдельно применяемыми классификациями для флюсовых и металлопорошковых электродов.

Рис. 2: Классификационные символы и обозначения (Выдержка из AWS A5.36)

Источник Спецификации
для классификации и
требований для электродов
Указатель классификацииb,cТип электродаЗащитный газdТребования к наплавке
Механические свойстваeНаплавкаf
AWS A5.20/A5.20ME7XT-1CgФлюсоваяC1Предел прочности на разрыв: 70 ksi-95 ksi
Минимальный предел текучести: 58 ksii
Мин. ударная вязкость по Шарпи: 20ft-lbf @ 0°F
Мин. % удлинения: 22%j
CS1
E7XT-1MgM21
E7XT-5CgC1Предел прочности на разрыв: 70 ksi-95 ksi
Минимальный предел текучести: 58 ksii
Мин. ударная вязкость по Шарпи: 20ft-lbf @ -20°F
Мин. % удлинения: 22%j
CS1
E7XT-5MgM21
E7XT-6gНичегоGS1
E7XT-8g
E7XT-9CgC1CS1
E7XT-9MgM21
E7XT-12CgC1Предел прочности на разрыв: 70 ksi-90 ksi
Минимальный предел текучести: 58 ksii
Мин. ударная вязкость по Шарпи: 20ft-lbf @ -20°F
Мин. % удлинения: 22%j
CS2
E7XT-12MgM21
E70T-4gНичегоПредел прочности на разрыв: 70 ksi-95 ksi
Минимальный предел текучести: 58 ksii
Мин. ударная вязкость по Шарпи: Not Specified
Мин. % удлинения: 22%j
GS3
E7XT-7g
AWS A5.18/A5.18ME70C-6MhМеталлопорошковаяM21Предел прочности на разрыв: 70 ksi минимум
Минимальный предел текучести: 58 ksii
Мин. ударная вязкость по Шарпи: 20 ft-lbf @ -20°F
Мин. % удлинения: 22%j
CS1
Таб. 2: Фиксированная классификация (Выдержка из AWS A5.36)
a Эти многопроходные электроды классифицируются для применения в соответствии с установленной системой классификации, используемой в AWS A5.20 / A5.20M или A5.18 / A5.18M, в которой этим специфическим электродам посвящена часть AWS A5.36 / A5.36M. Механическое свойство и требования к наплавке такие же, как определено в этой таблице. Эти же самые электроды также могут быть классифицированы по тем же или другим требованиям с использованием открытой системы, представленной в данной спецификации. В этом случае классификационные указатели указаны, как на Рис. 1. См. Таб. А.1 или таблицу А.3 в Приложении А для сравнения указателей "фиксированной классификации" и указателей, эквивалентных указателям "открытой классификации" для вышеупомянутых электродов, когда оба отнесены к требованиям, перечисленным в этой таблице.
b В соответствии с АМС A5.20 / A5.20M, "Е" в начале классификации обозначает электрод. "7" является указателем предела прочности при растяжении. "X" указывает на возможное положение электрода при сварке. "0" используется только для обозначения нижней и горизонтальной сварки. "1" используется для обозначения всех возможных позиции. "T" идентифицирует электрод в качестве электрода с флюсовым покрытием. Одно- или двузначное число после тире указывает на характеристики возможности использования электрода, как это определено в AWS A5.20 / A5.20M. Для открытой системы классификации, введенной в этой спецификации A5.36 / A5.36M, "T" идентифицирует электрод как флюсовый или как металлопорошковый. «Т» сочетается с одно- или двузначным числом в качестве части буквенно-цифрового обозначения для удобства использования. См. Таб. 4. В соответствии с AWS A5.18 / A5.18M для классификации E70C-6М "Е" обозначает электрод. "70" указывает на то, что наплавка будет иметь минимальный предел прочности на разрыв 70 ksi. "С" указывает на то, что электрод представляет собой композитный (с металлопокрытием) электрод. "6" указывает на состав наплавки, полученного с этим электродом. "M" указывает на тип используемого защитного газа.
c Электроды, показанные в затененных панелях, самостоятельно экранированы.
d См.Таб. 5.
e Механические свойства получают путем испытания сварочного металла из паза сварного шва , показанного на Рисунке 2. Сварка и испытание должны быть проведены в соответствии с данной спецификацией. Требования к сварке и тестированию такие же, как приведенные в A5.20 / A5.20M. Все испытания механических свойств для классификаций, перечисленных в этой таблице, должный быть проведены в состоянии непосредственно после сварки.
f см. Таб. 6.
g Дополнительные указатели "D", "Q" и "H", которые не являются частью обозначения классификации электрода, могут быть добавлены при использовании в конце обозначения, как установлено в AWS A5.20 / A5.20M, т.е. E7XT-XXD, E7XT-XXQ, E7XT-XXHX, E7XT-XXDHX или E7XT-XXQHX. Опциональный, дополнительный указатель "J", перечисленный в A5.20 / A5.20M, больше не требуется. Открытая система классификации, введенная в этой спецификации A5.36 / A5.36M, устраняет необходимость в этом указателе.
h Опциональный, дополнительный указатель "Н", который не является частью обозначения классификации электрода электрода, может быть добавлен в конец обозначения, как установлено в AWS A5.18 / A5.18M, т.е. E70C-6MHz. Положения по опциональным, дополнительным указателям "D" и "Q" не были установлены в A5.18 / A5.18M и в результате могут быть не использованы с обозначением E70C-6М. Тем не менее, это не исключает возможности их использования с металлопорошковыми электродами, классифицируемыми с использованием открытой системы классификации по спецификации A5.36 / A5.36M.
i Предел текучести при смещении в 0,2%.
j Процентное удлинение в 2 дюйма [50 мм] длины образца, когда используются номинальный диаметр при растяжении образца в 0.500 дюйма [12 мм] и коэффициент 4:1 номинальной длины образца к диаметру.

1.2 Сплошная сварочная проволока

Как показано на Рис. 1, новый стандарт, который позволил бы интегрировать сплошную сварочную проволоку со спецификациями A5.18 и A5.28 в один стандарт, находится в стадии подготовки. Как и в случае с видами флюсовой сварочной проволокой FCWs, планируется утвердить стратегию, в которой основные части находятся в открытой классификации, но некоторые - в фиксированной классификации. Ожидается, что недавно созданный стандарт может быть опубликован после 2020 года.

1.3 Покрытые электроды

Пока еще единого стандарта нет, но есть планы по его созданию.

2. Гармонизация (или соответствие) со стандартами ISO

Стандарты ISO известны во всем мире в качестве международных стандартов сварочных материалов. В таблице 3 приведены стандарты ИСO для сварочных материалов, установленных на сентябрь 2015. Поскольку AWS участвовала в установлении этих стандартов ISO, содержание некоторых спецификаций AWS соответствует соответствующим стандартам ISO. Эта тенденция, в результате чего продукция, соответствующая спецификации AWS, может также быть принята как продукция, соответствующая стандарту ISO, позволит сварочным материалам быть использованным в различных странах, невзирая на границы, и может привести к их более эффективной и удобной дистрибуции.

Соответствие внутренних стандартов/спецификаций международным было одной из целей Соглашения по Техническим Барьерам в Торговле (TBT), которое было подписано Всемирной торговой организацией (ВТО) и вступило силу в январе 1995 года.

 Мягкая и мелкозернистая стальСталь с высоким пределом прочности на разрывЖаропрочная стальНержавеющая стальНикель и никелевый сплавЧугунАлюминий и алюминиевый сплавМедь и медный сплавТитан и титановый сплав
Крытый сварочный электродISO 2560ISO 18275ISO 3580ISO 3581ISO 14172ISO 1671-ISO 17777-
Флюсовая сварочная проволокаISO 17632ISO 18276ISO 17634ISO 17633ISO 12153---
Сварочные материалы для дуговой сварки неплавящимся электродомISO 636ISO 16834ISO 21952ISO 14343ISO 18274ISO 18273ISO 24373ISO 24034
Сплошная сварочная проволокаISO 14341
Комбинирование проволоки для дуговой сварки под флюсом и проволоки с флюсовым покрытиемISO 14171ISO 26304ISO 24598----
Дуговая сварка под флюсомISO 14174----
Защитный газISO 14175
Наполнитель-стержень для газовой сварки-----ISO 1071---
Таб. 3: Современный статус стандартов ISO

2.1 Алюминий

AWS A5.10 / A5.10M: 2012 "Расходные материалы для сварки - проволочные электроды, проволока и прутки для сварки алюминия и алюминиевых сплавов - Классификация" уже была установлена, как одна из соответствующих классификации ISO 18273: 2004 (с тем же названием).

2.2 Нержавеющая сталь

AWS A5.9 находится в стадии модификации в качестве спецификации AWS, которая соответствует ISO 14343: 2009 "Сварочные материалы - проволочные электроды, ленточные электроды, проволока и прутки для дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей - Классификация".

2.3 Никелевый сплав

AWS A5.14 находится в стадии модификации в качестве спецификации AWS, соответствующей спецификации ISO 18274: 2010 "Расходные материалы для сварки - Сплошные сварочные электроды, сплошные ленточные электроды, сплошная проволока и сплошные прутья для сварки никеля и никелевых сплавов - Классификация ".

2.4 Случаи, в которых механические свойства перечислены в требованиях

Хотя вышеупомянутые три спецификации (алюминий, нержавеющая сталь и сплав никеля) требуют только химические составы, много других спецификаций для сварочных материалов содержат требования к механическим свойствам. Имеется два случая, в которых спецификации AWS и ISO остаются разными, и их объединение до сих еще пор не проводилось.

2.4.1 Конфигурация канавок для всего наплавленного металла на видах флюсовой сварочной проволоки и сплошной сварочной проволоки

Рис. 3: Конфигурация канавок

 AWSISO
Толщина листа (мм) (Пример)20122012
Угол канавки45°20°
Зазор между свариваемыми кромками (мм) (Пример)1261612
Таб. 4: Разница в спецификациях конфигурации канавок

На Рис. 3 показана конфигурация канавок для всего наплавленного металла на флюсовой сварочной проволоке и сплошной сварочной проволоке, а в Таблице 4 - различия в спецификациях AWS и ISO. Тем не менее, поскольку разница в конфигурациях канавок, как показано в таблице 4, мала и имеет лишь незначительное влияние на механические свойства, вполне вероятно, что в спецификации AWS будут приняты те же формы канавок, как и в спецификации ISO.

2.4.2 Форма образца для испытания на растяжение для всех сварочных материалов

Рис. 4: Форма образца для испытания на растяжение

Figure 5: Influence of different gauge length

 AWSISO
Диаметр образца (мм)12.56108
Расчетная длина (мм)50245040
Коэффициент расчетной длины к диаметру образца45
Таб. 5: Разница в спецификациях образца для испытания на растяжение

На Рис. 4 показана форма образца для испытания на растяжение, а в Таб. 5 - разница в спецификациях.

Как показано на Рис. 5, если коэффициент расчетной длины к диаметру образца отличается, то удлинение (%) также изменяется. Поскольку деформированная часть образца с небольшым диаметром становится короче, чем у образца с большим диаметром, то рассчитанное удлинение образца с маленьким диаметром становится меньше.

3. Послесловие

Как уже обсуждалось, AWS способствует прогрессу в направлении интеграции спецификаций для сварочных материалов. Детали и свойства сварочных материалов с теми же классификациями будет легче распознать в рамках системы унифицированных спецификаций.

В то же время, процедура согласования спецификаций AWS со стандартами ИСО также движется вперед. Ожидается, что в будущем все спецификации, относящиеся к сфере сварки, будут иметь одинаковое содержание во всем мире, и сварочные материалы одного и того же качества с одинаковыми описаниями будут доступны в любой точке мира.

Спецификации AWS меняются для того, чтобы быть более полезными, и для того, чтобы они использовались более широко посредством описанных выше способов.


Верх страницы

ТОВАРЫ

Cварка руководство Технические новинки промышленность видео Paisaje Japonés KOBELCO ARC over the last decade (2008~)