本文件描述了焊接材料焊接烟尘排放限值的编制方法，规定了测定烟尘排放速率及化学成分的程序、试验条件和试验报告。 本文件适用于非合金钢、合金钢和有色金属的手工、半自动或全自动电弧焊连接或堆焊所用的全部焊接材料，焊接方法包括焊条电弧焊，实心焊丝、药芯焊丝(包括非金属粉型和金属粉型)的气体保护电弧焊以及药芯焊丝自保护电弧焊。

ICS25.160.10
CCSJ33
中华人民共和国国家标准
GB/T43905.4—2024
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第4部分：焊接材料焊接
烟尘排放限值
Laboratory method for sampling fume and gases in welding and alliedprocesses-Part 4: Welding consumables welding fume emission limit value(ISO 15011-4:2017,Health and safety in welding and allied processes-Laboratorymethodforsamplingfume andgases-Part4:Fumedatasheets,MOD)
2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01实施
规范性引用文件
术语和定义
试验条件
试验报告
附录A（规范性）
附录B(资料性）
附录C（资料性）
附录D（资料性）
附录E（资料性）
附录F（资料性）
附录G（资料性）
参考文献
烟尘数据单
烟尘数据单的可选附加部分
性能数据示例
焊接烟尘数据的用途
焊接烟尘主要组分和关键组分
焊接材料分类体系示例
不锈钢焊条电弧焊烟尘数据单示例（包括可选附加部分）GB/T43905.4—2024
GB/T43905.4—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则起草。
本文件是GB/T43905《焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法》的第4部分。GB/T43905已经发布了以下部分：
第1部分：电弧焊中烟尘排放速率的测定和分析用烟尘的收集；一第2部分：电弧焊、切割及气刨中一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮排放速率的测定；一第3部分：电弧焊中臭氧排放速率的测定；一第4部分：焊接材料焊接烟尘排放限值；一第5部分：基于热解-气相色谱-质谱法的焊接或切割中有机材料热降解物的识别；一第6部分：电阻点焊中烟尘和气体的定量化测定。本文件修改采用ISO15011-4：2017《焊接及相关工艺的健康与安全烟尘和气体取样的实验室方法第4部分：烟尘数据单》。
本文件与IS015011-4：2017的技术差异及其原因如下：用规范性引用的GBZ/T224和GB/T3375替换了ISO/TR25901-2、ISO/TR25901-3、EN1540和EN/TR14599（见第3章），以适用我国技术要求；增加了“排放速率”术语和定义（见3.7），以便于本文件的执行：一用规范性引用的GB/T43905.1替换了ISO15011-1（见4.1、5.1)，以适用我国技术要求；用规范性引用的GB/T27418替换了ISOGUM：1993（见5.3），以适用我国技术要求。本文件做了下列编辑性改动：
根据标准内容和适用范围，将标准名称改为《焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法第4部分：焊接材料焊接烟尘排放限值》；删除了ISO15011-4：2017中3.1、5.1、7.3中表7、D.1.2.1的\注”；一删除了ISO15011-4：2017中D.1.2.2的“注3”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国焊接标准化技术委员会（SAC/TC55）提出并归口。本文件起草单位：中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、河北鑫宇焊业有限公司、郑州机械研究所有限公司、杭州华光焊接新材料股份有限公司、聚力新材料科技（日照）有限公司、四川大西洋焊接材料股份有限公司、北京金威焊材有限公司、浙江申嘉焊材科技有限公司、西安热工研究院有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、北京工业大学、南京理工大学、国家卫生健康委职业安全卫生研究中心、哈尔滨工业大学。
本文件主要起草人：吕晓春、王杭安、路全彬、陈融、孟波、徐晓龙、李伟、郑晓东、杨子佳、刘福广、韩晓辉、石柏成、李红、薛鹏、丁春光、林三宝、郝润泽。m
GB/T43905.4—2024
GB/T43905《焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法》对烟尘和气体的实验室取样和分析方法进行了规范化，有利于对不同工艺方法生成的烟尘和气体进行评估。GB/T43905是通用性基础方法标准，由六个部分构成。第1部分：电弧焊中烟尘排放速率的测定和分析用烟尘的收集。目的在于规定适用于易生成烟尘的明弧焊焊接烟尘排放速率测定的实验室方法以及用于分析的收集方法。第2部分：电弧焊、切割及气刨中一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮排放速率的测定。目的在于规定适用于电弧焊、切割及气刨过程中生成的一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮排放速率测定的实验室方法。一一第3部分：电弧焊中臭氧排放速率的测定。目的在于规定适用于自动焊接电弧焊过程中臭氧排放速率测定的实验室方法。
一第4部分：焊接材料焊接烟尘排放限值。目的在于规定适用于非合金钢、合金钢和有色金属的手工、半自动或全自动电弧焊连接或堆焊所用的全部焊接材料焊接烟尘排放限值的编制方法。一第5部分：基于热解-气相色谱-质谱法的焊接或切割中有机材料热降解物的识别。目的在于规定适用于全部或部分由有机材料组成的涂层在焊接、切割、预热和矫正过程中受热降解后生成的不明确产物组分识别和半定量化测量的实验室方法第6部分：电阻点焊中烟尘和气体的定量化测定。目的在于规定适用于有/无涂层钢板电阻点焊生成的烟尘和气体排放率测定的实验室方法。焊接及相关工艺生成烟尘和气体，如果吸入会对人体健康有害。有关烟尘和气体的数量、成分的资料能够帮助职业卫生专业人员评估工人的接触情况，进而确定适当的控制措施焊接工艺、焊接材料和焊接参数均会引起焊接烟尘排放速率的不同，从而导致焊工接触浓度不同，排放速率不能直接用于评估接触情况，一般而言，在相同的工况下，与具有较高排放速率的焊接工艺相比，具有较低排放速率的焊接工艺、焊接材料和焊接参数通常会导致焊工的接触浓度的影响更低为了确保所使用的焊接条件符合标准化程序，本文件提供了明确的说明和辅助性的信息指导，强调了充分报出试验中使用的焊接条件的必要性，并提供了如何在烟尘数据单上传达这些信息的示例。本文件还提供了如何使用获得数据的信息。本文件执行和对得到结果的解释由具备资格和经验的人员负责。N
1范围
焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法第4部分：焊接材料焊接烟尘排放限值
GB/T43905.4—2024
本文件描述了焊接材料焊接烟尘排放限值的编制方法，规定了测定烟尘排放速率及化学成分的程序、试验条件和试验报告。
本文件适用于非合金钢、合金钢和有色金属的手工、半自动或全自动电弧焊连接或堆焊所用的全部焊接材料，焊接方法包括焊条电弧焊，实心焊丝、药芯焊丝（包括非金属粉型和金属粉型）的气体保护电弧焊以及药芯焊丝自保护电弧焊。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。
GBZ/T224
职业卫生名词术语
GB/T3375
焊接术语
GB/T27418
测量不确定度评定和表示（GB/T27418一2017，ISO/IECGuide98-3：2008MOD）GB/T43905.1
焊接及相关工艺中烟尘和气体取样的实验室方法第1部分：电弧焊中烟尘排放速率的测定和分析用烟尘的收集（GB/T43905.1一2024，ISO15011-1：2009，MOD）3术语和定义
GBZ/T224和GB/T3375界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
累计限值additivelimitvalue
在对化学物质混合物的组合健康影响缺乏专业了解的情形下，仅以每种成分对健康的影响为基础相加计算出的限值。
焊接烟尘累计限值additiveweldingfumelimitvalue焊接烟尘的累计限值（3.1)。
焊接烟尘关键组分keycomponentofaweldingfume焊接烟尘中具有重大职业卫生意义而要求采取最严格的控制措施以确保焊工没有接触过量水平的有关物质，即在最低焊接烟尘浓度下超过限值的成分。3.4
关键组分焊接烟尘限值keycomponentweldingfumelimitvalue确保焊接烟尘中没有任何成分浓度在该限值之上的数值。1
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焊接烟尘主要组分
principalcomponentoftheweldingfume具有职业卫生意义的焊接烟尘成分。3.6
单一组分焊接烟尘限值
singlecomponentweldingfumelimitvalue确保单个组分浓度没有在该计算限值之上的数值。3.7
emissionrate
排放速率
焊接、切割、气刨等相关工艺过程中在单位时间内排放烟尘的质量或气体的体积。4原理
4.1通过试验测定焊接材料在规定的操作条件下使用时生成的焊接烟尘的排放速率和化学成分，焊接烟尘按照GB/T43905.1中规定的程序和本文件中规定的条件生成。4.2烟尘数据单见附录A，可选附加部分见附录B，一些常用焊接方法的数据示例见附录C，数据各种可能的使用方法见附录D，附录E给出了常见焊接烟尘主要组分和关键组分。5程序
5.1按照GB/T43905.1规定的程序进行烟尘排放速率的测定和/或用于分析的焊接烟尘试样（如需要）的收集。在6.2～6.4规定的适用条件下进行试验。5.2分析焊接烟尘试样以获得焊接烟尘所有主要组分（见表E.1）的化学成分数据。如有必要，对焊接烟尘进行初步定性分析。
3根据GB/T27418评定和报告测量不确定度。附录C给出了实验室间比对获得的数据示例。5.3
6试验条件
通用试验参数
表1列出了应用于本文件范围内所有焊接方法的试验参数，也给出了特殊焊接方法的相互参照的试验参数。
由一个具备经验的焊工根据表1～表6中规定的试验参数进行试验，或由多个具备经验的焊工确立的试验条件的中间值作为最终试验参数。本文件用FER表示烟尘排放速率，用CC表示化学成分。用于测量试验参数的所有仪器设备的校准应符合相关文件。表1通用试验参数
试验目的
试验参数
除实心焊丝气体保护电弧焊以外的焊接工艺，使用产品范围内最小直径和最大直径的焊接材料测定FER，通过插值法估算其他直径焊接材料的FER。对于实心焊丝气体保护电弧焊，使用直径至少为1.0mm和1.2mm的焊丝测定FER通过分析使用任一直径焊接材料生成的焊接烟尘获得化学成分数据参数
气体类型
及流量
焊接速度
试验目的
表1通用试验参数（续）
试验参数
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对于焊条电弧焊，见表2。对于实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊，见表3。对于药芯焊丝自保护电弧焊，见表6。测量返回导线中的电流对于焊条电弧焊，见表2。对于实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊，见表3。对于药芯焊丝自保护电弧焊，见表6
对于焊条电弧焊，见表2。对于实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊，见表3。对于药芯焊丝自保护电弧焊，见表6
对于实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊，见表3使用由具备经验的焊工确定的最佳焊接速度材料：对于非合金、低合金、高合金、铸铁和堆焊焊接材料的焊接烟尘试验，使用非合金钢试件。对于镍合金、铝合金和铜合金焊接材料的焊接烟尘试验，使用与焊缝金属化学成分相近的试件。
尺寸：使用一个适宜尺寸的试件，使得在要求的燃弧时间内能够连续熔敷一道焊缝，例如在500mm（长）×50mm（宽）X10mm（厚）扁钢制备的试件熔敷一道线状焊缝；还可使用其他形式，例如在适宜尺寸的旋转平板或管材上，熔敷一道环形焊缝，使得焊缝金属不会熔敷在热态的金属上。
准备：确保试件表面已去除油脂和表面涂层除非与试验焊接材料不相容，否则使用无脉冲电流的逆变电源。在其他情况下，使用制造商推荐的电源。在烟尘数据单中注明电源的设置对于气体保护电弧焊，使用由焊枪制造商推荐的带标准直径气体防护罩的水冷焊枪。对于自保护电弧焊，使用专用设计的水冷焊枪，或使用为气体保护电弧焊设计、但去除气体防护罩的水冷焊枪
在平板上焊接焊缝。对于气体保护电弧焊和自保护电弧焊，焊枪的位置与试件呈90夹角
下面给出表1中试验要求的原因。直径：FER随着焊接材料直径的增加而增加.因为较大直径的焊接材料使用较高的电流，而FER随着电流增加而增加，所以理想的做法宜使用所有产品直径生成FER数据，然而，在本文件范围内，除实心焊丝气体保护电弧焊以外的焊接工艺中，焊接材料直径与电流呈线性关系，因此，允许使用产品范围内最小直径和最大直径的焊接材料生成FER数据，并通过插值法估算其他直径焊接材料的FER。对于实心焊丝气体保护电弧焊，焊丝直径和FER之间没有线性关系，因此有必要使用所有关注直径的焊丝生成FER数据。焊接材料直径对CC没有很大的影响，所以仅用一种直径的焊接材料进行CC测定试验即可。焊接速度：焊接速度对FER，CC的影响不大。焊接速度很低时，FER会增加，但这在最佳工作条件之外，因此，适宜使用由具备经验的焊工确定的最佳焊接速度进行试验。试件：从成本考虑支持使用扁钢。试件能够影响CC且可能影响FER，因此，对于铁素体焊接材料使用钢试件、对于有色焊接材料使用类似材料制成的试件是非常重要的。电源：对于气体保护电弧焊，焊机类型对FER有很大影响。本文件不涉及脉冲焊接，但预计该3
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方法的FER低于传统焊接方法的FER，生成的焊接烟尘的CC相似。组配：推荐试验时在平板上焊接焊缝，因其FER要高于角焊的FER，从而代表最差条件。用于气体保护电弧焊和自保护电弧焊的焊枪角度呈90°夹角是由于焊枪角度对FER有影响，用此设置则避免再规定试验时宜使用推焊技术还是拉焊技术。CC不会受焊接组配的影响。6.2
焊条电弧焊试验
在表1和表2给出的条件下进行焊条电弧焊生成焊接烟尘。表2焊条电弧焊的试验参数
试验目的
试验参数
使用制造商推荐的电流范围内最大值的90%使用由具备经验的焊工确立的最佳操作条件（即弧长），并记录电压。将测量仪器的参考引线连接到焊钳上
使用制造商推荐的极性，如果推荐不止一种极性，使用常用极性进行试验生成焊接烟尘下面给出表2中试验要求的原因。电流：FER随着电流的增加而增加，因此，为了在典型操作条件下进行测量，试验宜使用制造商给出的电流范围内最大值的90%。CC随着电流的变化会有些许变化，但是影响不大。电压：电压会影响FER、CC，然而，焊工通常会确立一个焊接最佳弧长，即确定了电压。对于具备经验的焊工而言，最佳条件不会变化太大。极性：极性对CC的影响不大。直流反接（DCEP，直流电源，反极性）的FER通常大于交流（AC)的FER，而AC的FER通常大于直流正接（DCEN，直流电源，正极性）的FER。总之，所用极性通常与烟尘排放速率数据关联性最大。6.3实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊试验在表1和表3给出的条件下使用机械化焊接进行实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊生成焊接烟尘。
表3实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊的试验参数参数
气体类型
气体流量
导电嘴到工件距
离（CTWD）、送
丝速度和电流
试验目的
试验参数
使用制造商推荐的气体类型，如果推荐不止一种气体，则通过公式（1×CO）和（2×O2）选用氧化性最大的混合物使用提供足够保护的气体流量（通常在15L/min～20L/min）使用表4和表5中推荐的CTWD。根据试验焊接材料的直径，设置电流为制造商推荐的电流范围内最大值的90%，并记录送丝速度参数
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表3实心焊丝和药芯焊丝的气体保护电弧焊的试验参数（续）试验目的
对于实心焊丝，使用开放电弧条件。试验参数
对于氢基和氨基保护气体，在规定电流下确立喷射电弧条件，降低电弧电压，直到听见有微小的劈啪声或嘶声，然后稍微提高电压直到不再听到劈响声（必要时调整送丝速度以恢复试验电流)。对于CO2，由具备经验的焊工设置规定的电流、调整电压，以确立最平稳的熔滴过渡
对于实心焊丝气体保护电弧焊，使用DCEP。对于药芯焊丝气体保护电弧焊，使用制造商推荐的极性，如果制造商推荐不止一种极性，则使用常用的极性生成烟尘下面给出表3中试验要求的原因。气体类型：使用由焊接材料制造商推荐的混合气体类型是十分重要的，如果推荐不止一种气体类型，氧化性最大的混合气体会出现最大的FER，即代表了最差的条件。气体类型对CC仅有轻微影响。
气体流量：最佳气体流量会根据焊接材料直径和种类变化。然而，气体流量不会对FER或CC有太大影响，因此，试验条件只需代表实际工作条件，提供足够的保护即可。CTWD、送丝速度和电流：常规的做法是设置CTWD和送丝速度，然后调整电压，这样比设定电流更准确。然而，不可基于此方法界定试验条件，因为对于每种焊接材料直径、焊接材料种类和保护气体的组合有必要规定不同的送丝速度，因此，有必要规定试验所用的CTWD和电流。表4中列出的试验使用的CTWD源自IEC60974-7。试验使用制造商给出的电流范围内最大值的90%，以产生实际工况的典型喷射过渡条件。电流和CTWD对CC仅有轻微影响。电压：电压和过渡形式对FER、CC都有影响。喷射过渡是最常使用的过渡形式。为了得到喷射过渡，具备经验的焊工通常将电压设置为最小值且不会变化太大。当使用CO，保护气体焊接时不能获得喷射过渡，焊工通常设置到使熔滴平稳过渡的最佳电压。极性：对于实心焊丝气体保护电弧焊始终使用DCEP。对于药芯焊丝气体保护电弧焊，焊接材料制造商通常推荐一个极性，试验中使用该极性显然是适宜的：在可能推荐使用不止一种极性时，通常使用导致烟尘排放速率数据相对最大的极性。用于实心焊丝气体保护电弧焊的推荐CTWD表4
焊丝直径
注：对于其他直径的焊丝，CTWD能用插值法确定CTWD
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