ICS 77.140.60 CCSH44
中华人民共和国国家标准
GB/T 42899--2023
海洋工程结构钢可焊性试验方法
Test niethod for weldability of ocean engineering structural steel
2024-03-01实施
2023-08-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T42899--2023
煎
本文牌按GB/T1.1---2020标准化工作导期 第1都分标准化文件的结搏和起章规财的规定超尊
谐注意本文件的算紫内容间能纱及专剂，本文件的发布机构不承扭识刻专利的贵在，本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国满标准化技术爱员会（SAC/TC183）妇口：本文件燕草单位，马山钢铁股份有限公司。山东翎铁股份有限公司菜芜分公司，河北锋西第铁架
商股份有限公司，中科西王特钢有限公司，安发工业大学、哈家滨工程大学、中海滴（天津）管造工程技术有履公司、冷金工业信息标准研究院。
本文体主婴起章人：邢军、吴保桥、慈新华、马永福、张、养孝裤、张中武、金磊、刘宝石、庄、 越城林、李水饰、王玉缝、盈金龙、离器军、夏游麻衡、徐婴础，汤贯波。 GB/T42899—2023
海洋工程结构钢可焊性试验方法
1范围
本文件规定了海洋工程结构钢可焊性试验的一般要求、对接焊试验、堆焊试验、控制热强度试验 (CTS)等要求。
本文件适用于厚度不大于150mm的钢板、厚度不大于63mm的热轧H型钢等海洋工程结构钢焊接性试验。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T2651 焊接接头拉伸试验方法 GB/T2653 焊接接头弯曲试验方法 GB/T 3375 焊接术语 GB/T 4340.1 金属材料维氏硬度试验 金第1部分：试验方法 GB/T5185 焊接及相关工艺方法代号 GB/T16672 焊缝工作位置倾角和转角的定义 GB/T17505 钢及钢产品交货一般技术要求 GB/T19869.1 钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验 GB/T21143 金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法 GB/T 28896 金属材料焊接接头准静态断裂韧度测定的试验方法 GB/T32260.2 金属材料焊缝的破坏性试验焊接的冷裂纹试验弧焊方法第2部分：自拘束
试验
ISO/TR17671-1焊接金属材料焊接建议第1部分：电弧焊接通用指南（Welding一Recom mendations for welding of metallic materialsPart l: General guidance for arc welding)
ISO/TR17671-2：2002焊接金属材料焊接建议第2部分：铁素体钢电弧焊接（Welding一 Recommendations for welding of metallic materials-Part 2: Arc welding of ferritic steels)
3术语和定义
GB/T3375界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
生产厂manufacturer 海洋工程结构钢生产企业。
1 GB/T42899—2023
3.2
第三方 thethirdparty 置于供需双方利益之外的独立的专职监督检验机构。
3.3
钢级 steel grade 海洋工程结构钢的强度等级。 注：由屈服强度“届”字的汉语拼音首字母Q和规定的最小上屈服强度数值组成，钢级与牌号对应关系见附录A。
一般要求
4
4.1 海洋工程结构钢可焊性试验分为对接焊试验、堆焊试验或控制热强度试验（CTS）。可焊性试验类型及其相关参数应符合本文件规定且在合同中注明。 4.2海洋工程结构钢可焊性试验有效范围通常为5a内的同一钢种、同一生产工艺（冶炼、轧制工艺和交货条件）、同一生产线以及满足表1规定的化学成分允许偏差。如需方认可，可焊性试验有限期可适当延长。
表1 成品化学成分允许偏差
允许偏差（质量分数）/%
元素 c Si Mn s P Ni Cu N Al Nb V Ti Cr Mo CEV/Ceq Pcm
上限值 +0.02 +0.15 +0.20 +0.005 +0.010 +0.50 +0.15 +0.0025 +0.02 +0.010 +0.02 +0.008 +0.10 +0.04 +0.02 +0.02
下限值 0.06 0.15 0.30 0.010 0.015 0.20 0.20 0.0045 0.03 0.015 0.03 0.008 0.20 0.06 0.06 0.04
CEV/Ceq(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 Pcm(%)=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
4.3 同一钢种应为采用相同合金体系且成品化学成分偏差符合表1规定的海洋工程结构钢。
当海洋工程结构钢厚度大于16mm时，生产厂应进行可焊性试验，并提供有效的试验数据和报告。当海洋工程结构厚度不大于16mm时，经供需双方协商，生产厂应进行可焊性试验，并提供有效的相应数据和报告。可焊性试验应由需方认可的有相关资质的第三方见证，可焊性试验数据和报告均应
4.4
2 GB/T42899—2023
有第三方签字或盖章。若提供以前有效的可焊性数据或报告，其数据和报告均应有第三方签字或盖章。 4.5用于可焊性试验的钢材应经需方同意取自欲供货钢材中在化学成分、性能和生产工艺均具有典型代表的最高性能产品，其中，应优先考虑化学成分，尤其是碳当量。同一钢级产品应选取较高质量等级产品，且可覆盖下一钢级相同质量等级产品。 4.6可焊性试验报告应在试验结束后由焊接试验单位整理完成。
5对接焊试验
5.1一般要求
海洋工程结构钢对接焊试验应根据本文件规定的名义热输人进行焊接。为避免焊接缺陷，焊接时应采取预防措施。
当需方在订货时要求，经供需双方协商并在合同中注明，可采用其他焊接方法和试验要求。 5.2 焊接工艺和规程
焊接工艺如表2所示，其工艺方法代号应符合GB/T5185规定。供方提供的焊接工艺规程应符合 GB/T19869.1规定，其中，应包括焊丝或焊条的尺寸、焊接参数、焊接位置和其他相关参数，例如，埋弧焊焊丝数量、铁粉添加量、焊缝坡口角度。
焊接时应使用经大量实践证明在一10℃下断裂力学性能高的焊接耗材。焊接应由焊接试验单位
聘用有资质的人员完成，其中，试验单位应具备丰富的海洋工程结构钢焊接断裂力学性能试验经验，人员的资质应经需方审核。
表2焊接工艺
焊接工艺方法焊条电弧焊
工艺方法代号
111 114 12 121 123 13 131 135 136 137
自保护药芯焊丝电弧焊
埋弧焊单丝埋弧焊多丝埋弧焊
熔化极气体保护电弧焊熔化极情性气体保护电弧焊（MIG) 熔化极非情性气体保护电弧焊（MAG) 非情性气体保护的药芯焊丝电弧焊情性气体保护的药芯焊丝电弧焊
5.3对接焊技术要求 5.3.1对接焊工艺
海洋工程结构钢对接焊工艺要求应符合表3和表4规定。 5.3.2 试样
试样应取自由连铸坏或模铸锭生产的供货钢材中最厚钢材或由供需双方协商确定。
3 GB/T42899—2023
钢板的焊接方向应平行主轧制方向。热轧H型钢的焊接方向应平行或垂直轧制方向。 每个焊接件的尺寸应满足本文件规定的性能测试、复检及重检需求。若焊接试样不足制备所需性能试
样，应重新制作焊接件。钢板焊接件的宽度应不小于400mm或10倍试样厚度中较大者，且不超过750mm。
表3 钢板对接焊试验工艺要求
名义热输人/(kJ/mm)
熔化极气体保护电弧焊(13)/
埋弧焊(12)4. 埋弧焊(12)d. 3.5±0.2
自保护药芯焊丝电弧焊
钢级' 质量等级 试样状况
(114)e 0.8±0.2
5.0±0.2
最小预热温度125℃ 最大道间温度250℃f
/" Vr /= /B Vs V V V V V V V / /B /" V"
V V V V V V h 二h 14 h _h _h _h _h -h _h
V 一 V - V - V 1 V 一 V 一 V 一 V -
焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态焊接态焊后热处理态
D.E
Q355
D、E
Q390
D、E
Q420
D,E
Q460
Q500
DE
DE
Q550
D、E
Q620
D.E
Q690 注1：“/”表示需试验，“”表示无需求。 注2：钢级见附录A。 其他钢级或质量等级产品，经供需双方协商，参考本文件规定执行。 见公式（1）。经供需双方协商，可采用较高的热输入。 当钢板厚度小于25mm时，仅在需方要求时应进行熔化极气体保护电弧焊（13)或自保护药芯焊丝电弧焊(114)
试验。 d经供需双方协商，焊条电弧焊(111)或自保护药芯焊丝电弧焊(114)可替代埋弧焊(12)。 “对厚度小于16mm钢板，经生产厂允许，可调整预热温度和道间温度， f最小预热温度应由钢板的最大碳当量和厚度确定并应符合惯例，具体见ISO/TR17671-2：2002的附录A。经生产厂允许，可采用较小的最小预热温度。经供需双方协商，可使用其他预热温度和道间温度。 "对于Q355、Q390和Q420钢级钢板，当5.0kJ/mm热输入的试验结果超出了需方接受范围，可减小热输入为 3.5kJ/mm。对于Q620和Q690钢级钢板，经供需双方协商，热输人可小于3.5kJ/mm。 h对于Q460及以上钢级钢板，热输人不大于3.5kJ/mm。
4 GB/T42899—2023
表4热轧H型钢对接焊试验工艺要求
名义热输人/(kJ/mm）b
熔化极气体保护电弧焊(13)
埋弧焊(12) 3.0±0.2
埋弧焊(12) 埋弧焊(12) 3.5±0.2 5.0±0.2
质量等级： 试样状况
钢级
0.85±0.2
最小预热温度最大道间温度250℃d
1 V V V
D、E D.E D、E D、E
V V: V V
焊接态焊接态焊接态焊接态
V: /: e V
Q355 Q390 Q420 Q460 注1：“/”表示需试验，“一”表示无需求。 注2：钢级见附录A。 。其他钢级或质量等级产品，经供需双方协商，参考本文件规定执行。 b见公式（1)。 经供需双方协商，焊条电弧焊（111)或自保护药芯焊丝电弧焊（114)可替代埋弧焊（12）。 d最小预热温度应由热轧H型钢的最大碳当量和厚度确定并应符合惯例，具体见ISO/TR17671-2:2002附录A。
Vt / V!
经生产厂允许，可采用较小的最小预热温度。经供需双方协商，可使用其他预热温度和道间温度。 。对于所有钢级热轧H型钢，当3.5kJ/mm热输入的试验结果超出需方接受范围，可减小热输人为3.0kJ/mm。 当需方指定时。
5.3.3 坡口形式
对接焊试验应采用单边V型或K型坡口试样，坡口角度应小于45°，直边熔合线与轧制面垂直方向夹角不超过10°。
对于钢板和热轧H型钢，焊接接头应固定，可使用或不用垫板；坡口根部间隙不超过10mm。对于热轧H型钢，经供需双方协商，坡口根部间隙可以超过10mm。 5.3.4焊接过程
每个焊接试板的定位焊接和首焊道可使用熔化极气体保护电弧焊（13）、焊条电弧焊（111)或者药芯焊丝电弧焊（114、136、137)工艺。随后的焊道应按照约定的焊接工艺进行焊接。 5.3.5 名义热输入
除初始焊道（如根焊道)外，名义热输入适用于每个焊道，除非有制造规程特殊规定或经供需双方协商。
焊接过程中应记录所有工艺参数，包括预热温度和道间温度。 名义热输人（Q)(kJ/mm)计算公式见公式(1)：
UI
Q=k X10-3
.(1)
"0
式中：
-ISO/TR17671-1中焊接工艺热效率因子，对熔化极气体保护电弧焊（13）和自保护药芯焊
5 GB/T42899—2023
丝电弧焊(114)焊接工艺，k=0.8；对埋弧焊(12)焊接工艺，k=1.0；
U——电弧电压，单位为伏特(V)； I—焊接电流，单位为安培(A) U -焊接速率，单位为毫米每秒（mm/s）。 多丝电弧焊的热输人的计算应符合ISO/TR17671-1的规定。
5.3.6热处理
5.3.6.1对于Q355、Q420、Q460和Q500钢级钢板，焊接试板可进行焊后热处理，热处理温度为（580士 20)℃或供需双方协商确定。热处理时间应不小于按钢材每25mm厚1h计算所得时间或4h。加热速度和冷却速度应符合如下规定：
加热速度不大于（5500/t)℃/h或55℃/h中较大者，其中t为试板的厚度，单位为毫米
a)
(mm); b) 焊接试样应以不大于（6875/t）℃/h或55℃/h中较大者的冷却速度冷至400℃，其中t为试
板的厚度，单位为毫米（mm）； c）400℃以下空冷至室温。
5.3.6.2对于Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690钢级淬火加回火（QT）钢板，在焊后热处理时热处理温度应在550℃～620℃，且最高温度应比质量保证书规定的回火温度低25℃。热处理时间应不小于按钢材每25mm厚1h计算所得时间或4h。加热速度和冷却速度应符合如下规定
a) 加热速度不大于（5500/t）℃/h或55℃/h中较大者，其中t为试板的厚度，单位为毫米
(mm); b) 焊接试样应以不大于（6875/t）℃/h或55℃/h中较大者的冷却速度冷至400℃，其中t为试
板的厚度，单位为毫米（mm）；
c)4 400℃以下空冷至室温。
5.3.7试样脱氢处理
在必要条件下，断裂力学试验前应对焊接试样进行低温脱氢处理。脱氢处理报告中应注明具体工艺。
推荐的脱氢处理工艺为150℃保温48h，脱氢处理工艺参数应在断裂力学试验报告中注明。 在特殊情况下，例如，超厚的试样，经供需双方协商可调整脱氢处理工艺以减少试样中氢含量。在
此情况下，脱氢处理工艺可提高温度及延长处理时间，但保温温度不应超过250℃。 5.4对接焊力学试验 5.4.1一般要求
对接焊力学试验，应符合表5和表6的规定。 对于热轧H型钢，应进行纵向或横向对接焊力学试验，如图1所示。试样应取自翼缘宽度1/6处。
当可焊性试验涉及焊缝金属特性[例如，焊缝金属断裂力学性能和夏比V型冲击韧性（FL一2)时，试样取样位置可由供方确定。
对翼缘厚度超过16mm的热轧H型钢，经供需双方协商，可进行断裂力学试验。 对接焊接头应符合以下的力学试验要求： a 夏比V型缺口冲击试验
钢板和热轧H型钢冲击试样的取样位置、取样方向和冲击试验结果应分别符合表5和表6的规定。复检应符合GB/T17505的规定。
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