钢结构焊接国际论坛
IFWT 2006
欧洲焊接技术规范在建筑钢结构中的应用
马德志 申献辉 王庆鹏
（中冶集团建筑研究总院 北京 100088）
摘要：本文介绍了欧洲焊接技术规范在焊接工艺评定、焊工考试及焊接质量控制等方面的要求和特点，并与国内相关规范进行了比较。 关键词：建筑钢结构 欧标 焊接 规范
Abstract: The paper introduced European welding standards on qualification of welding procedure, approval test of welder, control of welding quality. Some comparisons between European welding standards and domestic standards also have been done.
Key words: Construction steel structure，European welding standards，Welding，Standards
0 前言
欧洲标准（包括ISO及BS标准）同美国标准、日本标准并称世界三大标准体系，在国际上享有重要的地位，随着中国建筑钢结构的强劲发展，以及国内外技术交流的日益频繁尤其是涉外工程的增多，对欧洲标准的使用也有所增多，因此，有必要对其相关标准的内容及实施进行了解。他山之石，可以攻玉，一方面增强我们在涉外工程中的竞争力；另一方面，在国内相应标准的修订中也可得到借鉴。
以下就我单位在香港昂船洲大桥工程钢构件制作过程中对欧洲标准的使用谈一下自己的体会，献一孔之见，希望能对国内同行在使用欧洲焊接技术规范时有所帮助。
欧洲标准由欧洲标准委员会（CEN）下属相应的技术专委会制定，其官方文本为英、法、德三种，包括奥地利、比利时、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国共19个成员国。
1 相关的欧洲焊接标准
1.1 通用标准
BS EN ISO 4063（焊接及其相关方法——名称及代码）；
BS EN ISO 6947（焊接位置——坡度及旋转角度的定义）；
ISO 857－1（焊接及其相关方法——名词－第1部分：金属材料焊接方法）。 1.2 焊接工艺评定标准
BS EN 1011（金属弧焊焊接标准，共5个分册）；
BS EN 288 （焊接工艺评定标准，共9个分册，现基本已被EN ISO 15607～14取代）；
210 2006钢结构焊接国际论坛论文集IFWT 2006 钢结构焊接国际论坛
EN ISO 14555（金属材料的电弧螺柱焊）； EN ISO 15607（焊接工艺评定通用准则）；
EN ISO/TR 15608（焊接工艺评定材料分组）；
EN ISO 15609（金属材料的焊接工艺评定－焊接工艺规程WPS）； EN ISO 15610（金属材料的焊接工艺评定－基于焊材试验的评定）； EN ISO 15611（金属材料的焊接工艺评定－基于先前焊接经验的评定）； EN ISO 15612（金属材料的焊接工艺评定－标准焊接工艺）；
EN ISO 15613（金属材料的焊接工艺评定－基于预生产焊接试验的评定）； EN ISO 15614（金属材料的焊接工艺评定－焊接工艺试验，共13分册）。 1.3 焊工考试标准
BS EN 287 （熔化焊焊工考试，共3个分册）；
EN 1418（全机械自动熔化焊及电阻焊焊接操作者考试）； EN ISO 9606（熔化焊焊工考试，共5个分册）；
EN ISO 14732（全机械自动熔化焊及电阻焊焊接操作者考试）。 1.4 焊接质量验收标准
BS EN 12062：1998（金属材料焊缝的无损检测－通用准则）；
BS EN ISO 5817：2003（缺陷质量分级）； BS EN 970, 1997（VT检测标准）； BS EN 1712、1713、1714、583 （UT探伤标准）； BS EN ISO 9934（MT探伤标准，共3分册）； BS EN 1435（RT探伤标准）； BS EN 571（PT探伤标准）；
BS EN 1321（焊接接头宏观金相检验标准）； BS EN 1043（焊接接头硬度检验标准）。
2 对焊接工艺评定的要求
2.1 材料分组
对于材料焊接性的分组，详见ISO/TR 15608《焊接－金属材料分组指南》，与国内标准JGJ81—2002《建筑钢结构焊接技术规程》根据钢号级别（主要是屈服强度级别）分组不同，该标准是根据金属材料（包括钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金、锆及锆合金、铸铁）的化学成分、屈服强度及供货状态等的综合对金属材料进行分组的，对不同产地、不同材料规范体系的金属材料都可以比较容易的进行分组。因此，相比之下，欧洲标准对金属材料焊接性的影响因素考虑更全面，对金属材料的分组也更科学可行，覆盖面更广。
2.2 焊接方法及施焊位置
与国内标准相同，欧洲标准也对各种焊接方法及施焊位置进行了规定，并给出了各自的代码，这部分内容详见BS EN ISO 4063《焊接及其相关方法——命名和代码》、ISO 6947《施焊位置——倾斜角度和旋转角度》。BS EN ISO 4063对电弧焊、电阻焊、气焊、压力焊
2006钢结构焊接国际论坛论文集211 钢结构焊接国际论坛
IFWT 2006
和缝焊等焊接方法的名称和代码进行了规定，非常全面，基本上包含了所有的焊接方法。几种常用的焊接方法及其代码见表1。
表1 常用焊接方法及其代码
焊 接 方 法 焊条电弧焊 自保护药芯焊丝焊
埋弧焊
惰性气体保护焊（MIG焊） 活性气体保护焊（MAG焊）
代码 111 114 12 131 135
焊 接 方 法 药芯焊丝活性气体保护焊 药芯焊丝惰性气体保护焊 钨极惰性气体保护焊（TIG焊）
等离子弧焊 氧乙炔焊接
代码 136 137 141 15 311
在ISO 6947标准中，根据焊缝倾角和旋转角度对施焊位置进行了分类，其基本施焊位置分为平焊（PA）、横立（PB）、横焊（PC）、横仰（PD）、仰焊（PE）、立向上焊（PF）、立向下焊（PG）、管周向焊缝向上焊（H）、管周向焊缝向下焊（J）和管周向焊缝轨道焊（K），见图1。在此基础上通过增加板（或管）倾角和焊缝转角可以描述任一施焊位置。
图1 基本施焊位置
2.3 焊接工艺评定
2.3.1 欧洲标准中焊接工艺评定
相关的标准和流程见表2及图2。
表2 焊接工艺评定相关标准
焊接方法 通用准则 材料分组 焊接工艺规程WPS
试验焊材 焊接经验 标准工艺 预生产试验 焊接工艺试验
EN ISO 15610
EN ISO 15611
prEN ISO 15612
EN ISO 15613 prEN ISO 15614
CR ISO/TR 15608
EN ISO 15609－1～5
无
EN ISO 15611 EN ISO 15611 EN ISO 14555 EN ISO 15620
无
EN ISO 15611 EN ISO 15611 EN ISO 14555 EN ISO 15620 EN ISO 14555 EN ISO 15620
电弧焊
气焊
电子束焊
激光焊 EN ISO 15607
无
CR ISO/TR 15608 EN ISO 14555 EN ISO 15620
电阻焊
栓钉焊
摩擦焊
212 2006钢结构焊接国际论坛论文集IFWT 2006 钢结构焊接国际论坛
图2 焊接工艺评定流程
注：PWPS——Preliminary Welding Procedure Specification初步的焊接工艺规程。
WPQR——Welding Procedure Qualification Record焊接工艺评定记录。 WPS——Welding Procedure Specification焊接工艺规程。
由表2和图2可以看出，对于实际工程，一个有效可用的WPS，其获得途径可以有几种方法，在这一点上值得国内相关标准借鉴。 2.3.2 基于试验的焊接工艺评定
由于国内钢结构焊接相关标准（JGJ81—2002）中的焊接工艺规程主要是基于工艺评定试验得到的（也有基于以前焊接经验的，但标准中未给出具体评定的细节），所以本文只对欧洲标准中基于试验的焊接工艺评定（EN ISO 15614）做一介绍，以便和国内标准JGJ81—2002进行比较。
3.3.2.1 基本规定
1）EN ISO 15614－1中规定，在焊接工艺评定试验中，焊工（或操作者）焊接的试板一经评定合格，如果符合相应的试验要求，则该焊工同时也获得了相关焊工考试规范（E N
2006钢结构焊接国际论坛论文集213 钢结构焊接国际论坛
IFWT 2006
ISO 9606或EN 1418）认可的在相应许可范围内的焊工资格。
2）工艺评定试板的接头形式为全熔透对接接头、全熔透管对接接头、T形接头（全熔透或角焊缝）和管分支接头（骑座式、插入式、穿越式全熔透焊缝或角焊缝）。
3）工艺评定试板的焊接和试验应由检验人员或相关机构见证。
4）检验和试验要求见表3。
表3 工艺评定试板的检验和试验项目
试 板 形 式
试 验 项 目
外观 射线或超声波探伤 表面裂纹检测（磁粉或渗透）
横向拉伸试验
全熔透对接接头
横弯试验 冲击试验 硬度试验 宏观金相检验
外观
表面裂纹检测（磁粉或渗透）
全熔透T形和管分支接头
射线或超声波探伤
硬度试验 宏观金相检验
外观
表面裂纹检测（磁粉或渗透）
角焊缝
硬度试验 宏观金相检验
按要求 2 4
2组（焊缝和热影响区）
按要求 1 100% 100% 100% 按要求 2 100% 100% 检验比例或数量
100% 100% 100% 2
5）合格标准：试板的各项检验项目应符合EN 25817标准的B级质量要求（焊缝余高、角焊缝凸度、塌陷，焊缝尺寸正偏差应满足C级质量要求），无损检测合格标准在EN 12062标准中给出。
6）复验：如果在检验和试验中，有不符合标准要求的项目，允许按一定规则进行复验，若复验合格，仍可以认为该焊接工艺评定试验合格。
3.3.2.2 关于工艺评定覆盖范围的规定
1）评定合格的焊接工艺规程适用于工厂制造和现场安装。
2）不同焊接接头按其母材分组，板厚、管径和交叉角等（管分支接头）在EN ISO 15614标准中都给出了相应的覆盖范围。
3）同一种方法，手工、机械、自动焊接不可相互替代；不同焊接方法不能互相替代；对不同方法组合的焊接工艺评定，可以对每一焊接方法单独进行评定，也可对该方法组合进行评定，但评定结果仅对具有相同焊接顺序的该方法组合有效。
214 2006钢结构焊接国际论坛论文集
欧洲焊接技术规范的应用
