ICS 25.160.20 J 33 备案号：47825—2015 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 20009.21—2014 压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工 电弧焊焊条 Weldingmaterialforpressurizedwaterreactornuclearpowerplants Part21:Carbon steel covered electrodesfor safety-related components 2015-03-01实施 2014-10-15发布 发布 国家能源局 NB/T20009.21—2014 目 次 前言 IHI 范围 1 2 规范性引用文件 3 型号 2 4技术要求 2 5试验方法 5 6 检验规则 包装、标识和质量证明文件 NB/T 20009.21—2014 前 言 NB/T20009《压水堆核电厂用焊接材料》与NB/T20005《压水堆核电厂用碳钢和低合金钢》、NB/T 20006《压水堆核电厂用合金钢》、NB/T20007《压水堆核电厂用不锈钢》、NB/T20008《压水堆核电 厂用其它材料》共同构成了压水堆核电厂核岛机械设备用材料系列标准。 本部分为NB/T20009的第21部分。 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本部分由核工业标准化研究所归口。 本部分起草单位：上海核工程研究设计院，中国核电工程有限公司，中广核工程有限公司，中国核 动力研究设计院，上海发电设备成套设计研究院，四川大西洋焊接材料股份有限公司，东方电气股份有 限公司。 本部分起草人：梅乐，张俊宝，余燕，姚俊俊，王弘昶，王恒，孙广，邱振生，吴丹蕾，蒋勇，唐 俐。 I1 NB/T20009.21—2014 压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条 1范围 本部分规定了非能动压水堆核电 安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条的型号、技术要求、试验方法、 检验规则、包装、标识和质量证明文件等内容。 本部分适用于非能动压水堆核电厂安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用 是必不可少的 凡是注日期的引 用文件，仪所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引 用文件 具最新版本 括所有的修改单 适用于本文件 GB/T223 钢铁 酸溶硅 和全硅含量的 还原型硅钼 盐光度法 GB/T223. 钢铁及合金化学分析方法 二苯碳酰二耕光度法测定铬量 2 GB/T223. 钢铁及合金 学分析方法 钼试剂萃取光度法 定钒含量 GB/T223 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量 16 GB/T223 铁及合金化学分析方法 新业铜 三氨甲烷萃取光度法测定铜量 GB/T223. 铁及合金化学分析方法 钢 5-CI-PADAB分光光度法测定钻量 GB/T223.23 钢 铁及合金 镍含量的测定 酮历分光光度法 GB/T223.26 钢铁及合金 铂含量的测定硫氰酸盐分光光度法 钢铁及合金化学分析方法 GB/T223.62 酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T223.63 钢铁 及合金化学分析方法高碘酸钠（钾） 法测定锰量 GB/T223.68 合金化学分析方法管式炉内燃烧后侧 钾滴定法测定硫含量 金属中扩散氢测定方法（GB/T3965-2012，ISO3690:2000，MOD） GB/T3965 熔敷 GB/T4336 碳素钢和中 低合金钢火化源原子发射光谱分析方法 现法） 常 非合金钢及细晶粒钢焊条（GB/T5117-2012，ASO2560:2009，MOD） GB/T5117 总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（GB/T20123-2006，ISO GB/T20123 钢铁 15350:2000，IDT) GB/T25774.1 焊接材料的检验 第1部分：钢、镍及镍合金熔敷金属力学性能试样的制备及检验 （GB/T25774.3-2010，ISO15792-1:2000，IDT) GB/T25774.3焊接材料的检验第3部分：T型接头角焊缝试样的制备及检验（GB/T25774.3-2010， ISO15792-3:2000，IDT) GB/T25775焊接材料供货技术条件（GB/T25775-2010，ISO544:2003，IDT） GB/T25777焊接材料熔敷金属化学分析试样制备方法（GB/T25777—2010，ISO6847:2000，IDT） GB/T25778焊接材料采购指南（GB/T25778-2010，ISO14344:2010，TDT） NB/T20003.3核电厂核岛机械设备无损检测另一规范第3部分：射线检测 NB/T20004 核电厂机械设备材料理化试验方法 ASMEBPVC第II卷C篇SFA-5.1M手工电弧焊用碳钢焊条标准 1 NB/T20009.21—2014 AWSA4.4M测定焊剂和焊条药皮含水量的标准程序 ·型号 3 焊条型号为GB/T5117中的E5015、E5016及E5018，相当于ASMESFA-5.1M中的E4915、E4916及 E4918。 4 技术要求 4.1尺寸 4.1.1 焊条的尺寸和公差应符合GB/T25775的规定，具体内容见表1。 表1焊条的尺寸和公差 单位为毫米（mm） 焊条直径 焊条长度 焊芯直径 直径公差 长度 长度公差 2.5 ±0.05 200~350 3.2 ±5 4.0 ±0.10 275~450 5.0 根据供需双方协商，允许制造其他尺寸的焊接材料 4.1.2 焊条夹持端长度应为15mm~30mm。 4.2.药皮 4.2.1碱度 药皮碱度B应大于等于2，B按公式(1)计算： Ccao+CMgo+CBao+CcaF, +Cna,0+Ck,o+0.5(CMmo+Ceo) (1) R Csio, +0.5(CAl,0,+CTio, +Czo,) 式中： -XX化合物的含量，单位为摩尔百分数。 4.2.2缺陷控制 焊条不应有任何影响焊接质量的缺陷。药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围，整根焊条上不应有裂 纹、气泡、杂质和剥落等缺陷及受潮变质现象。 4.2.3 引弧端 焊条引弧端药皮应倒角，焊芯端面应露出，以保证易于引弧。焊条露芯应符合以下规定： 沿长度方向的露芯长度不应大于焊芯直径的1/2与1.6mm两者的较小值； 2 NB/T20009.21—2014 b) 沿圆周方向的露芯不应大于圆周的1/2。 4.2.4 偏心度 焊条偏心度应符合以下规定： a) 直径为2.5mm的焊条，偏心度不应大于7%； 直径为3.2mm和4.0mm的焊条，偏心度不应大于5%； b) 直径为5.0mm的焊条，偏心度不应大于4% 偏心度计算方法见公式（2）及图 T-12 P= x1009 .(2) (T+T,)/2 式中： P焊条偏心 新面药皮最大厚度加 Ti- 一焊条断 上焊 直径 T2——焊条同 断面药皮最 小厚度加 复测量示意图 4.3熔敷金属化学成分 熔敷金属化学成分应符合表2的要求。 表2 熔敷金属化学成分 化学成分（质量分 1% 型号 Mn+Ni+Cr+Mo C Mn Si Ni Mo Cu,Co,Ti +V+Cu+Co 提供实 E5015 ≤0.15 ≤1.60 ≤0.90 ≤0.025 010:0≤ ≤0.30 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.08 ≤1.50 测数据 E5016 提供实 ≤0.15 ≤1.60 ≤0.75 ≤0.025 ≤0.010 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.08 ≤1.75 E5018 测数据 4.4 熔敷金属力学性能 4.4.1 熔敷金属室温拉伸试验 熔敷金属室温拉伸试验结果应符合表3的要求。 3 NB/T20009.21—2014 表3熔敷金属室温拉伸试验 试验温度（℃） 抗拉强度Rm(MPa) 规定塑性延伸强度Rp0.2(MPa) 断后伸长率A（%） 室温 ≥22 490~620 ≥400 4.4.2 熔敷金属高温拉伸试验 当设计文件或图纸对被焊接母材有高温拉伸性能要求时，亦应进行熔敷金属高温拉伸试验，试验温 度和拉伸强度应满足母材的相关要求。 4.4.3熔敷金属夏比V型缺口冲击试验 在-30℃对一组试样三个的试验结果，应满足冲击功平均值≥27J，单个最小值应大于等于20J（只 允许有一个在规定的平均值以下）。 另外，还应进行设备最低服役温度下的冲击试验，一般可取冲击试验温度为0℃，对一组试样三个 的试验结果，应满足冲击功平均值大于等于47J，单个最小值应大于等于41J（只允许有一个在规定的 平均值以下）。当设计文件有其他要求时，冲击试验温度与试验结果还应满足设计要求。 4.5熔敷金属扩散氢含量 熔敷金属扩散氢含量不应大于0.4mL/kg。 4.6焊缝射线检测 试板焊缝应进行100%射线检测，质量评定级别为NB/T20003.3中1级焊接接头。 4.7药皮含水量 4.7.1焊条应在未再烘干的情况下试验，除非焊材供货商另有推荐。 4.7.2对于@Φ4.0mm的E5015、E5016和E5018焊条，药皮含水量不应大于0.25%；其他尺寸的焊条， 没有药皮含水量要求。 4.8角焊缝试验 4.8.1角焊缝的试样检查应按照GB/T25774.3规定。角焊缝的整个表面应进行目视检查，应无裂纹、 咬边、焊瘤、夹渣和气孔。 4.8.2两焊脚长度差和凸度要求应符合表4的规定。 表4角焊缝工艺性试样的尺寸要求 单位为毫米（mm） 两焊脚长度差 凸度 实测焊脚尺寸 ≤4.0 ≤1.0 4.5 ≤1.5 5.0 ≤2.0