中外標準對焊材儲存及再烘干規定的對比和思考

(秦皇島方德工程技術有限公司，河北秦皇島 066000)

0 引言

國內焊接行業，焊材保管基本都是執行JB/T 3223—1996《焊接材料質量管理規程》[1]標準，該標準取代了JB 3223—1983《焊條質量管理規程》[2]，參照RCC-M標準，將焊材儲存濕度不超過相對濕度90%的規定改進為60%。但是時過境遷，國際上對于焊材管理的認識有了很大進步，這個20多年前的標準也需要與時俱進，更新技術，然而新版的JB/T 3223—2017[3]并沒有改進焊材儲存溫度沒有上限的問題以及再烘干方面信息的不足。本文就焊條儲存與再烘干的規定，提出一些個人的思考。

對于焊條儲存與再烘干的標準，國際上大致分為兩個系列，一是以美國AWS系列標準為代表，給出清晰、明確的儲存條件和再烘干細節要求，不區分焊材品牌統一要求；二是以ISO，BS EN系列標準為代表，不提出任何具體技術要求，焊材用戶執行焊材制造商的推薦參數。

1 國際標準對于焊條儲存及再烘干的要求對比

近年來，很多歐洲系標準都有一種傾向，把焊材管理的細節留給焊材制造商，標準中不再作任何細節規定，表1列出規定“焊條儲存及處理由制造商負責”的典型標準。

表1 規定“焊條儲存及處理由制造商負責”的部分標準

與歐洲系標準要求不同，美國AWS系列標準對焊材管理有詳細規定，由于焊材的儲存與烘干要求最典型、最嚴格的就是焊條，故以下均以焊條為典型進行分析,有代表性的如AWS D1.1，AWS PHB-7，AWS A5.5，AWS STD UGFM，以下分別敘述。

1.1 AWS D1.1對于焊材儲存濕度控制原理給出了描述

AWS D1.1-D1.1M—2015《鋼結構焊接》[12]附錄F插圖“溫度-濕度曲線圖結合試驗用以確定低氫焊條在大氣中暴露時間”(見圖1[12])，指出了空氣含水量在不同溫度時對應的濕度是不同的，也指出了焊材儲存的溫度與濕度是聯合控制的；反襯出JB/T 3223—1996中只規定儲存相對濕度最大60%，卻沒有規定儲存的溫度范圍是不能保證焊材品質的。

注：(1)任何標準溫濕度圖均可取代本圖而使用；(2)使用本圖以確定焊條暴露狀況的實例參見AWS D1.1-1.1M—2015中附錄F圖F.2

圖1 溫度-濕度曲線

1.2 美國焊接學會AWS PHB-7—1998對于鋼焊條儲存與烘干的通用規定

AWS PHB-7—1998 《焊條電弧焊便攜手冊》[13]標準應用很廣泛，其中鋼焊條儲存與烘干的通用規定比較詳細，見表2。

表2 鋼焊條保存條件導則

注：溫度單位由華氏度直接轉換，并未圓整

1.3 美國焊接學會AWS A5.XX系列標準對于焊材儲存與烘干的規定

美國焊接學會AWS A5.01～A5.36是世界上影響最大的焊材系列標準，幾乎所有國內外著名品牌焊材均同時提供符合AWS A5.XX系列相應的質保書，此處僅以焊條標準為典型，列舉AWS A5.5《焊條電弧焊用低合金鋼焊條標準》[14]中提出的“藥皮弧焊焊條的典型儲存和干燥條件”，見表3。

表3 藥皮弧焊焊條的典型儲存和干燥條件

1)從包裝中取出的儲存條件；2)由于藥皮的固有成分差別，應向制造廠咨詢正確的干燥條件；3)某些焊條類別可以命名為能滿足低吸潮要求的焊條，但這種名稱并不意味著可推薦在環境空氣中儲存

1.4 美國焊接學會AWS UGFM：2010提供的制造商信息

美國焊接學會的AWS UGFM：2010[15]在標準扉頁上說明該標準是填充金屬委員會搜集了AWS 30多部技術標準匯集而成，對于焊材儲存和烘干管理也提出了類似以上的要求。

值得注意的是，該標準顯示了美國焊接學會的填充金屬委員會成員，很多是焊材制造商，不僅有美國的，也有歐洲和日本的，這也側面證明了AWS對于焊材儲存的規定是歐美日等發達國家的焊材企業共同認可的技術條件?！癆WS A5W 潮濕與氫分委員會”成員共有兩家焊材公司，一家美國公司(Lincoln)，一家歐洲公司(ESAB)。

2 歐洲系焊材制造商的典型焊材儲存及再烘干的要求

由于美國AWS系列標準給出了詳細的焊條儲存及再烘干要求，而歐洲的標準基本上將焊材管理交給焊材制造商，以下事例選擇ESAB(伊薩)品牌來探討。ESAB是“AWS A5W潮濕與氫分委員會”成員，那么這里給出的條件就不僅適用于ESAB，也具有普遍的參考意義。

ESAB的焊條儲存及再烘干的要求依據ESAB《焊材手冊》(2017版)[16]，儲存及再烘干要求見表4，并且說明這個條件適用于“所有類型的焊條，若能在下列氣候條件下儲存，吸潮速率將變得非常緩慢?！?/p>

表4 ESAB《焊材手冊》(2017版)焊條儲存及再烘干要求

3 國內的焊材儲存與再烘干現狀及焊材管理標準改進方向

國內的焊材制造廠商出于種種原因，在焊材儲存與烘干的條件方面，拘于JB/T 3223—1996中的規定，雖然焊材制造廠發現此問題，但出于顧慮并未改進。

3.1 國內焊材儲存溫度上限缺失信息

國內的產品樣本或者最新的網頁上顯示的焊材儲存條件，保存溫度均只提供下限(>5 ℃或10 ℃)、不提供溫度上限，相對濕度不超過60%，也就是數據不完整，一旦溫度超過15 ℃(參考ESAB給出的適用任何類型焊條的儲存條件)，就已經使焊材面臨受潮進而品質受損的風險。從數據嚴謹性來講，給出相對濕度的上限，而沒有給出儲存溫度的上限，是關鍵數據缺失。

3.2 國內的焊材制造廠商對于焊條再烘干未提堆疊層數

國內的產品樣本或者最新的網頁上顯示的焊條再烘干要求中，均無堆疊層數的關鍵信息。

3.3 國內的權威資料已經認識到此問題，但是標準與焊材廠家均無改進

國內焊接行業資料《焊接手冊》[17-18]、第3版(修訂本)[19]，均規定了“室溫宜10～25 ℃，相對濕度小于60%……烘干焊條時，不能堆放得太厚，以1～2層為好，以免焊條受熱不均和潮氣不易排除”，但是國內無論是企業還是標準均沒有改進，依然維持JB/T 3223—1996的規定。

3.4 焊條儲存與再烘干規定在現場遇到的問題

(1)ESAB OK92.55鎳基焊條溫度過高導致受潮事件。

深圳某LNG接收站16萬m3LNG低溫儲罐工程，使用了50多噸鎳基焊條ESAB OK92.55(真空包裝)，存放在集裝箱內，濕度一直控制在60%以內，但是經過夏季，幾個月后真空包裝全部失效，焊條都受潮，焊接時出現密集氣孔。期間，也曾經發現每天中午前后，密閉的焊條儲存集裝箱內均有幾個小時超過50 ℃，但是并不知道會有什么不良后果。事后檢查ESAB的技術文件，才知道原因有二，一是ESAB的真空包裝50 ℃會失效，深圳的高溫天氣使集裝箱儲存環境經常超過50 ℃，導致現場焊條真空包裝失效；二是夏季高溫(平均溫度超過31 ℃)時，60%的相對濕度，其空氣含水量遠遠超過25 ℃時，導致焊條迅速受潮，最后，所有真空包裝的焊條不得不全部進行烘烤后再使用。

(2)低氫焊條烘烤堆疊失控事件。

沿海某大型國有企業，高峰時期月消耗焊材超過百噸，某新開項目業主例行檢查中發現其焊材庫內低氫焊條一直使用鐵絲捆成圓捆后烘烤，兩個多月以后發現該企業的分廠也是如此進行焊條烘烤，當即叫停整改。該事件是標準中沒有類似規定、焊材供應商也沒有堆疊4層以內的說明所帶來的后果。

3.5 JB/T 3223及焊材制造商對于焊條儲存與再烘干規定改進方向

綜上所述，國內的標準如果仿照歐洲的做法，不提出焊材儲存和處理的細節，焊材用戶按照制造商的推薦參數執行，很容易出現上述問題，而且焊材制造商出于種種原因，不會自主提出比JB/T 3223更嚴格的要求。

其實國內的大型焊材制造商是有技術能力并且掌握這些技術細節的，例如某焊材制造商實際生產中按照專業做法堆疊不超過4層烘烤焊材，詳見圖2，但是該制造商的產品樣本中并未提出這些專業細節，而是復制JB/T 3223的規定。目前國內所有焊材制造商的產品樣本中都不首先提出來，導致現場的焊材使用單位不能正確堆疊與烘烤焊條，某些企業甚至會用鐵絲捆扎低氫焊條，并同時在焊條烘箱中烘烤埋弧焊劑，這樣烘烤的焊條肯定會降低熔敷金屬的性能，進而降低了焊接產品的品質，如圖3所示。

圖2 某低氫焊條制造廠烘烤前堆疊狀態

國內的焊接產業在焊材儲存與烘干方面，應仿照AWS的做法，完善焊材儲存與烘烤的規定與細節。

圖3 成捆堆疊烘烤同時夾層烘烤埋弧焊焊劑的情況

4 結語

焊條儲存與再烘干要求是焊材儲存中的典型因素，也是優質焊接產品的基礎條件之一，國內制造業發達地區大多在東部沿海，夏季溫度高、濕度大，焊材儲存不當很容易降低焊接質量，如果再烘干也處置不當，就會加劇這個問題的嚴重性。

基于以上思考，希望JB/T 3223或其他類似焊材標準在更新時能夠解決這些問題，這將會提高整個焊接行業質量水平。