(秦皇島方德工程技術(shù)有限公司，河北秦皇島 066000)

0 引言

國內(nèi)焊接行業(yè)，焊材保管基本都是執(zhí)行JB/T 3223—1996《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》[1]標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)取代了JB 3223—1983《焊條質(zhì)量管理規(guī)程》[2]，參照RCC-M標(biāo)準(zhǔn)，將焊材儲存濕度不超過相對濕度90%的規(guī)定改進(jìn)為60%。但是時(shí)過境遷，國際上對于焊材管理的認(rèn)識有了很大進(jìn)步，這個(gè)20多年前的標(biāo)準(zhǔn)也需要與時(shí)俱進(jìn)，更新技術(shù)，然而新版的JB/T 3223—2017[3]并沒有改進(jìn)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(guī)定，提出一些個(gè)人的思考。

對于焊條儲存與再烘干的標(biāo)準(zhǔn)，國際上大致分為兩個(gè)系列，一是以美國AWS系列標(biāo)準(zhǔn)為代表，給出清晰、明確的儲存條件和再烘干細(xì)節(jié)要求，不區(qū)分焊材品牌統(tǒng)一要求；二是以ISO，BS EN系列標(biāo)準(zhǔn)為代表，不提出任何具體技術(shù)要求，焊材用戶執(zhí)行焊材制造商的推薦參數(shù)。

1 國際標(biāo)準(zhǔn)對于焊條儲存及再烘干的要求對比

近年來，很多歐洲系標(biāo)準(zhǔn)都有一種傾向，把焊材管理的細(xì)節(jié)留給焊材制造商，標(biāo)準(zhǔn)中不再作任何細(xì)節(jié)規(guī)定，表1列出規(guī)定“焊條儲存及處理由制造商負(fù)責(zé)”的典型標(biāo)準(zhǔn)。

表1 規(guī)定“焊條儲存及處理由制造商負(fù)責(zé)”的部分標(biāo)準(zhǔn)

與歐洲系標(biāo)準(zhǔn)要求不同，美國AWS系列標(biāo)準(zhǔn)對焊材管理有詳細(xì)規(guī)定，由于焊材的儲存與烘干要求最典型、最嚴(yán)格的就是焊條，故以下均以焊條為典型進(jìn)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(jié)構(gòu)焊接》[12]附錄F插圖“溫度-濕度曲線圖結(jié)合試驗(yàn)用以確定低氫焊條在大氣中暴露時(shí)間”(見圖1[12])，指出了空氣含水量在不同溫度時(shí)對應(yīng)的濕度是不同的，也指出了焊材儲存的溫度與濕度是聯(lián)合控制的；反襯出JB/T 3223—1996中只規(guī)定儲存相對濕度最大60%，卻沒有規(guī)定儲存的溫度范圍是不能保證焊材品質(zhì)的。

注：(1)任何標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(xué)會(huì)AWS PHB-7—1998對于鋼焊條儲存與烘干的通用規(guī)定

AWS PHB-7—1998 《焊條電弧焊便攜手冊》[13]標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用很廣泛，其中鋼焊條儲存與烘干的通用規(guī)定比較詳細(xì)，見表2。

表2 鋼焊條保存條件導(dǎo)則

注：溫度單位由華氏度直接轉(zhuǎn)換，并未圓整

1.3 美國焊接學(xué)會(huì)AWS A5.XX系列標(biāo)準(zhǔn)對于焊材儲存與烘干的規(guī)定

美國焊接學(xué)會(huì)AWS A5.01～A5.36是世界上影響最大的焊材系列標(biāo)準(zhǔn)，幾乎所有國內(nèi)外著名品牌焊材均同時(shí)提供符合AWS A5.XX系列相應(yīng)的質(zhì)保書，此處僅以焊條標(biāo)準(zhǔn)為典型，列舉AWS A5.5《焊條電弧焊用低合金鋼焊條標(biāo)準(zhǔn)》[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(yīng)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(huán)境空氣中儲存

1.4 美國焊接學(xué)會(huì)AWS UGFM：2010提供的制造商信息

美國焊接學(xué)會(huì)的AWS UGFM：2010[15]在標(biāo)準(zhǔn)扉頁上說明該標(biāo)準(zhǔn)是填充金屬委員會(huì)搜集了AWS 30多部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)顯示了美國焊接學(xué)會(huì)的填充金屬委員會(huì)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(cè)面證明了AWS對于焊材儲存的規(guī)定是歐美日等發(fā)達(dá)國家的焊材企業(yè)共同認(rèn)可的技術(shù)條件。“AWS A5W 潮濕與氫分委員會(huì)”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(biāo)準(zhǔn)給出了詳細(xì)的焊條儲存及再烘干要求，而歐洲的標(biāo)準(zhǔn)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(huì)”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(jù)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(gè)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(nèi)的焊材儲存與再烘干現(xiàn)狀及焊材管理標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)方向

國內(nèi)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(guī)定，雖然焊材制造廠發(fā)現(xiàn)此問題，但出于顧慮并未改進(jìn)。

3.1 國內(nèi)焊材儲存溫度上限缺失信息

國內(nèi)的產(chǎn)品樣本或者最新的網(wǎng)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(shù)據(jù)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(jīng)使焊材面臨受潮進(jìn)而品質(zhì)受損的風(fēng)險(xiǎn)。從數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)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(guān)鍵數(shù)據(jù)缺失。

3.2 國內(nèi)的焊材制造廠商對于焊條再烘干未提堆疊層數(shù)

國內(nèi)的產(chǎn)品樣本或者最新的網(wǎng)頁上顯示的焊條再烘干要求中，均無堆疊層數(shù)的關(guān)鍵信息。

3.3 國內(nèi)的權(quán)威資料已經(jīng)認(rèn)識到此問題，但是標(biāo)準(zhǔn)與焊材廠家均無改進(jìn)

國內(nèi)焊接行業(yè)資料《焊接手冊》[17-18]、第3版(修訂本)[19]，均規(guī)定了“室溫宜10～25 ℃，相對濕度小于60%……烘干焊條時(shí)，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(nèi)無論是企業(yè)還是標(biāo)準(zhǔn)均沒有改進(jìn)，依然維持JB/T 3223—1996的規(guī)定。

3.4 焊條儲存與再烘干規(guī)定在現(xiàn)場遇到的問題

(1)ESAB OK92.55鎳基焊條溫度過高導(dǎo)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(nèi)，濕度一直控制在60%以內(nèi)，但是經(jīng)過夏季，幾個(gè)月后真空包裝全部失效，焊條都受潮，焊接時(shí)出現(xiàn)密集氣孔。期間，也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)每天中午前后，密閉的焊條儲存集裝箱內(nèi)均有幾個(gè)小時(shí)超過50 ℃，但是并不知道會(huì)有什么不良后果。事后檢查ESAB的技術(shù)文件，才知道原因有二，一是ESAB的真空包裝50 ℃會(huì)失效，深圳的高溫天氣使集裝箱儲存環(huán)境經(jīng)常超過50 ℃，導(dǎo)致現(xiàn)場焊條真空包裝失效；二是夏季高溫(平均溫度超過31 ℃)時(shí)，60%的相對濕度，其空氣含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過25 ℃時(shí)，導(dǎo)致焊條迅速受潮，最后，所有真空包裝的焊條不得不全部進(jìn)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(yè)，高峰時(shí)期月消耗焊材超過百噸，某新開項(xiàng)目業(yè)主例行檢查中發(fā)現(xiàn)其焊材庫內(nèi)低氫焊條一直使用鐵絲捆成圓捆后烘烤，兩個(gè)多月以后發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的分廠也是如此進(jìn)行焊條烘烤，當(dāng)即叫停整改。該事件是標(biāo)準(zhǔn)中沒有類似規(guī)定、焊材供應(yīng)商也沒有堆疊4層以內(nèi)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(guī)定改進(jìn)方向

綜上所述，國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)如果仿照歐洲的做法，不提出焊材儲存和處理的細(xì)節(jié)，焊材用戶按照制造商的推薦參數(shù)執(zhí)行，很容易出現(xiàn)上述問題，而且焊材制造商出于種種原因，不會(huì)自主提出比JB/T 3223更嚴(yán)格的要求。

其實(shí)國內(nèi)的大型焊材制造商是有技術(shù)能力并且掌握這些技術(shù)細(xì)節(jié)的，例如某焊材制造商實(shí)際生產(chǎn)中按照專業(yè)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(chǎn)品樣本中并未提出這些專業(yè)細(xì)節(jié)，而是復(fù)制JB/T 3223的規(guī)定。目前國內(nèi)所有焊材制造商的產(chǎn)品樣本中都不首先提出來，導(dǎo)致現(xiàn)場的焊材使用單位不能正確堆疊與烘烤焊條，某些企業(yè)甚至?xí)描F絲捆扎低氫焊條，并同時(shí)在焊條烘箱中烘烤埋弧焊劑，這樣烘烤的焊條肯定會(huì)降低熔敷金屬的性能，進(jìn)而降低了焊接產(chǎn)品的品質(zhì)，如圖3所示。

圖2 某低氫焊條制造廠烘烤前堆疊狀態(tài)

國內(nèi)的焊接產(chǎn)業(yè)在焊材儲存與烘干方面，應(yīng)仿照AWS的做法，完善焊材儲存與烘烤的規(guī)定與細(xì)節(jié)。

圖3 成捆堆疊烘烤同時(shí)夾層烘烤埋弧焊焊劑的情況

4 結(jié)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(yōu)質(zhì)焊接產(chǎn)品的基礎(chǔ)條件之一，國內(nèi)制造業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)大多在東部沿海，夏季溫度高、濕度大，焊材儲存不當(dāng)很容易降低焊接質(zhì)量，如果再烘干也處置不當(dāng)，就會(huì)加劇這個(gè)問題的嚴(yán)重性。

基于以上思考，希望JB/T 3223或其他類似焊材標(biāo)準(zhǔn)在更新時(shí)能夠解決這些問題，這將會(huì)提高整個(gè)焊接行業(yè)質(zhì)量水平。