本文件规定了熔化焊、压力焊和钎焊等焊接方法在加工过程中的能耗检测总体要求、检测仪器要求、能耗检测范围及种类、检测及计算方法和检测报告。 本文件适用于熔化焊、压力焊和钎焊等焊接方法在加工过程中（包括空载和焊接）能耗的检测，其他焊接方法可参照执行。能耗检测不包括焊前预热及焊后热处理等过程消耗的能量。

ICS25.160.01
CCSJ33
中华人民共和国国家标准　
GB/T43656—2024
焊接加工能耗检测方法wwW.bzxz.Net
Testmethodsforenergy consumption during weldingprocessing2024-03-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-07-01实施
GB/T43656—2024
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4总体要求
5检测仪器要求
6能耗检测范围及种类
7检测及计算方法
8检测报告
附录A (资料性)
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)
参考文献
熔化焊单位合格焊件焊缝质量、长度折算系数压力焊单位合格焊件焊缝质量折算系数摩擦焊单位合格焊件焊缝长度折算系数钎焊单位合格焊件焊缝面积折算系数激光填丝焊接加工过程能耗计算示例感应钎焊加工过程能耗计算示例T
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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》的规定起草。
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。本文件由全国绿色制造技术标准化技术委员会(SAC/TC337)提出并归口。本文件起草单位：郑州机械研究所有限公司、北京博清科技有限公司、中机生产力促进中心有限公司、中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、深圳市麦格米特焊接技术有限公司、广东省鑫全利激光智能装备有限公司、中国焊接协会、河北创力机电科技有限公司、中国重汽集团济南动力有限公司、黑龙江科技大学、安徽博清自动化科技有限公司、上海工程技术大学、上海模呈信息技术有限公司、天津市特种设备监督检验技术研究院、南昌航空大学、合肥工业大学、华北水利水电大学、中车南京浦镇车辆有限公司、南京埃斯顿电气有限公司、长春中车轨道车辆科技开发有限公司、河间市睿创检测技术有限公司、中煤北京煤矿机械有限责任公司、国营川西机器厂、中环联合(北京)认证中心有限公司、中建安装集团有限公司。本文件主要起草人龙伟民、冯消冰、孙婷婷、徐错、韩晓辉、严琴、李海波、李连胜、李旭、王永东、李海龙、方乃文、秦建、张殿平、李海漪、张天理、王兆臣、陈志刚、夏斌、陈玉华、赵瑞荣、武鹏博、吴玉程、王星星、刘大双、火巧英、何志军、马青军、何广忠、韦敬、王亮忠、荆东青、彭东、单明威、严文荣、李敬贤、宋南。
1范围
焊接加工能耗检测方法
GB/T43656—2024
本文件规定了熔化焊、压力焊和钎焊等焊接方法在加工过程中的能耗检测总体要求、检测仪器要求、能耗检测范围及种类、检测及计算方法和检测报告。本文件适用于熔化焊、压力焊和钎焊等焊接方法在加工过程中(包括空载和焊接)能耗的检测，其他焊接方法可参照执行。能耗检测不包括焊前预热及焊后热处理等过程消耗的能量。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/T156
标准电压
GB/T2589—2020综合能耗计算通则GB/T2900.22电工名词术语
电焊机
GB/T3375焊接术语
GB9448焊接与切割安全
GB17167一2006用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T32201气体流量计
GB/T39751—2021装备制造系统能耗检测方法导则
3术语和定义
GB/T2589—2020、GB/T2900.22、GB/T3375和GB/T39751—2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
焊接加工weldingprocessing
焊接设备操作人员使用焊接设备完成某一工件焊接的过程。3.2
no-load condition
空载状态
外部焊接回路处于开路时的状态。3.3
焊接状态weldingcondition
焊接设备处于焊接加工时的运行状态。空载功率
no-loadpower
焊接设备处于空载状态时的输入功率。1
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焊接功率weldingpower
焊接设备处于焊接状态时的输入功率。3.6
焊接加工过程总能耗
Etotalenergyconsumptionduringweldingprocessing在统计报告周期内焊接加工某种产品实际消耗的各种能源总量，按规定的计算方法和单位分别折算后的能耗总和。
4总体要求
4.1供电电源
焊接设备供电电源应符合GB/T156的规定，并满足下列要求：电网电压的波动在额定值的±10%范围内；a）
电网电压频率的波动在额定值的土1%范围内；b)
c）三相电压允许不平衡度在±4%范围内。4.2检测方案
进行能耗检测时，应编制检测方案，其内容应至少包括以下内容：检测范围；
检测依据；
检测参数及相应的检测方法和计算方法；d)
检测仪器仪表；
检测工况、检测进行时间和各项参数检测程序；检测记录表格。
4.3检测条件
进行焊接加工过程能耗检测时，满足以下检测条件。a)
能源计量器具应符合GB17167一2006的相关要求。检测过程应在焊接设备正常运行且工况稳定的条件下进行。b）
各参数的检测数据应不少于3组并取其算术平均值。c)
检测人员应经过相关培训。
焊接加工期间周围环境温度范围：-10℃~40℃。空气相对湿度：
1）焊接加工期间周围环境温度处于-10℃~20℃时，空气相对湿度不应超过90%；2）焊接加工期间周围环境温度大于或等于20℃时，空气相对湿度不应超过70%。周围空气中的灰尘、酸、腐蚀性物质等不应影响焊接加工，由于焊接加工过程而产生的这些物g)
质除外。
海拔高度不宜超过1000m。
检测地点的环境以及所采用的测量仪器不应妨碍焊接设备的正常通风或导致热交换异常。4.4人员安全
人员及工作区域的防护、通风、消防措施、设备及操作等安全要求应符合GB9448的相关规定。2
5检测仪器要求
5.1三相功率计
采用三相功率计采样记录输入功率：采样频率不低于50Hz。5.2示波器
采用多通道示波器实时监测输出电压、输出电流等参数与时间的频谱图：a）示波器带宽不小于100MHzz
b）示波器采样速率不低于2.5GS/s示波器的最大存贮深度不低于10Mpts。c）
5.3电能表
采用电能表采样记录输出能耗：a）电能表准确度应满足GB17167—2006中规定的0.5S级要求；b）采样点不小于32个。
5.4气体流量计
气体流量计应符合GB/T32201的规定，且能够记录气体体积累积量。6能耗检测范围及种类
6.1焊接加工过程的能耗数据检测范围包括空载能耗、焊接加工能耗和气体能耗。GB/T43656—2024
6.2统计不同焊接方法能源消耗时应按照GB/T2589一2020中第6章的原则将能耗折算为标准煤，其折算系数及能源统计单位参照GB/T39751一2021中附录A和附录B的规定。注：对焊接加工过程总能耗占比不超过1%的能耗，可忽略不计。6.3焊接加工过程所需检测、计量的能源种类符合GB/T39751一2021中第4章的规定，主要包括空载和焊接加工过程消耗的电能、辅助焊接加工消耗的气体能源等。7检测及计算方法
7.1能耗评价指标
7.1.1焊接加工过程的能耗评价指标包括单位合格焊件焊缝质量可比能耗、单位合格焊件焊缝长度可比能耗、单位合格焊件焊缝面积可比能耗。7.1.2单位合格焊件焊缝质量、长度、面积可比能耗指统计期内焊接加工过程总能耗与合格焊件焊缝折合质量、长度、面积的比值。合格焊件焊缝折合质量、长度、面积是综合考虑焊件复杂程度、材质及层温等因素后经折算的合格焊件焊缝质量、长度、面积，计算其过程涉及的相关系数见附录A～附录D。7.1.3焊接加工过程中需要填充焊接材料的熔化焊焊接方法在进行能耗对比分析时选用单位合格焊件焊缝质量可比能耗；焊接过程中不需要填充焊接材料的熔化焊焊接方法在进行能耗对比分析时选用单位合格焊件焊缝长度可比能耗。除了摩擦焊选用单位合格焊件焊缝长度可比能耗外，其他压力焊焊接方法在进行能耗对比分析时选用单位合格焊件焊缝质量可比能耗；针焊焊接方法在进行能耗对比分析时选用单位合格焊件焊缝面积可比能耗。3
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7.2检测项目及检测方法
7.2.1焊接加工过程需要检测的项目及检测方法如下：a)
电能消耗量通过安装在用能设备上的电能表检测：b）保护气体、可燃性气体、助燃气体、动力气体、压缩气体的消耗量用气体体积流量计检测，当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其他气体，也应纳入测量范围；c)
合格焊件焊缝质量用衡器检测；合格焊件焊缝长度用游标卡尺、激光测长仪等长度测量工具进行检测；d)
合格焊件焊缝面积用面积仪检测，或由供需双方协商确定的其他可以测量焊缝面积的方法检测。
焊接加工过程能耗检测示例见附录E~附录F。7.3计算方法
7.3.1空载能耗
空载能耗为各空载时段能耗之和，各空载时段能耗的获取方法为空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗,按公式(1)和公式(2)计算。E.
Ei =Ei-end - Ei-start
式中：
一空载时段能耗，单位为干克标准煤(kgce）；一空载时段的数量；
一空载时段i消耗的能量，单位为干克标准煤(kgce)；Eu
Eit end一空载时段i结束时刻的输入能量，单位为干克标准煤(kgce)；Ei-start一空载时段i开始时刻的输入能量，单位为干克标准煤(kgce)。7.3.2焊接加工能耗
（1）
.（2)
焊接加工能耗为各焊接时段能耗之和，各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗,按公式(3)和公式(4)计算。Eweld
Ereld =Eeld-end -Eeld-start
式中：
一焊接加工能耗，单位为干克标准煤(kgce）；一焊接时段的数量；
一焊接时段i消耗的能量，单位为干克标准煤(kgce)；Eiweld-end一焊接时段i结束时刻的输入能量，单位为干克标准煤(kgce)；Eiweld-stant一焊接时段i开始时刻的输入能量，单位为干克标准煤（kgce）。7.3.3气体能耗
...（3）
.（4）
当焊接加工过程使用保护气体、可燃性气体、助燃气体、动力气体及压缩气体时，应使用符合4
GB/T32201要求的气体流量计进行气体累积量测量，其能耗按公式(5)计算。Egas =
式中：
Egas一气体能耗，单位为干克标准煤（kgce）；Cp.Vi
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..（5）
Ngas一焊接气体组分数；
pi一组分为i气体的折标准煤系数，单位为干克标准煤每立方米(kgce/m2）；Vaas一组分为i气体累积量，单位为立方米（m3）。7.3.4焊接加工过程总能耗
焊接加工过程总能耗为空载能耗、焊接加工能耗及气体能耗之和，按公式(6)计算。式中：
EH =Eu +Eweld +Egas
E一焊接加工过程总能耗,单位为干克标准煤(kgce);Eu一空载时段能耗，单位为干克标准煤(kgce）;Eweld一焊接加工能耗，单位为干克标准煤（kgce）；Egas一气体能耗，单位为干克标准煤(kgce)。7.3.5合格焊件焊缝折合质量、长度和面积7.3.5.1熔化焊合格焊件焊缝折合质量按公式(7)计算：GijRijR2jRajRaj
式中：
GH一统计期内熔化焊合格焊件焊缝折合质量，单位为吨(t）；n一合格焊件焊缝种类数；
GHi一统计期内第i类熔化焊合格焊件焊缝质量，单位为吨(t)；R1j一第i类合格焊件焊缝对应的焊件复杂系数R1值；R2］一第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊接材料系数R2值；R3j一第j类合格焊件焊缝对应的层间温度控制系数R3值；R4j一第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。7.3.5.2熔化焊合格焊件焊缝折合长度按公式(8)计算：GjRijRzjRajR4j
式中：
GL一统计期内熔化焊合格焊件焊缝折合长度，单位为米（m）；n一合格焊件焊缝种类数；
Gu一统计期内第类熔化焊合格焊件焊缝长度，单位为米(m）；R1j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件复杂系数R1值；R2j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊接材料系数R2值；R3j一第j类合格焊件焊缝对应的层间温度控制系数R；值；R4j一第i类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。7.3.5.3压力焊合格焊件焊缝折合质量按公式(9)计算：GM
GMjRijR4jRsjR6j
（6）
.（9）
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式中：
GM一统计期内压力焊合格焊件焊缝折合质量，单位为吨(t）；n一合格焊件焊缝种类数；
GMi一统计期内第i类压力焊合格焊件焊缝质量，单位为吨(t)；R1j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件复杂系数R1值；R4j一第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值；R5j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件形状系数R，值；R6j一第j类合格焊件焊缝对应所需的脉冲数量系数R值。7.3.5.4摩擦焊合格焊件焊缝折合长度按公式(10)计算：Go=
ZGojRijR4jRjRsj
式中：
G。一统计期内摩擦焊合格焊件焊缝折合长度，单位为米（m）；n一合格焊件焊缝种类数；
Goi一统计期内第i类摩擦焊合格焊件焊缝长度，单位为米（m）；R1j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件复杂系数R，值；R4j一第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R。值；R7j一第j类合格焊件焊缝对应的结构系数R，值；R8j一第i类合格焊件焊缝对应的长度系数R值。7.3.5.5钎焊合格焊件焊缝折合面积按公式(11)计算：Gk
式中：
≥GkjRijRzjR4jRgj
Gk一统计期内钎焊合格焊件焊缝折合面积，单位为平方米（m2）；n一合格焊件焊缝种类数；
Gki一统计期内第类钎焊合格焊件焊缝面积，单位为平方米（m2）；R1j一第i类合格焊件焊缝对应的焊件复杂系数R，值；R2j一第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊接材料系数R2值；R4j一第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值；Rgj一第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R。值。7.3.6单位合格焊件焊缝质量、长度、面积可比能耗单位合格焊件焊缝质量、长度、面积可比能耗按公式(12）~公式(16)计算：En
....（10)
.（11）
..（12）
..（13)
.......(14)
..（15)
...16)
式中：
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eH一熔化焊(需要填充焊接材料)单位合格焊件焊缝质量可比能耗，单位为干克标准煤每吨(kgce/t);
E一焊接加工过程总能耗，单位为干克标准煤（kgce）;GH一统计期内熔化焊合格焊件焊缝折合质量，单位为吨(t）；e一熔化焊(不需要填充焊接材料）单位合格焊件焊缝长度可比能耗，单位为干克标准煤每米(kgce/m);
G一统计期内熔化焊合格焊件焊缝折合长度，单位为米（m）；em一压力焊单位合格焊件焊缝质量可比能耗，单位为干克标准煤每吨(kgce/t）；GM一统计期内压力焊合格焊件焊缝折合质量，单位为吨(t）；eo一摩擦焊单位合格焊件焊缝长度可比能耗，单位为干克标准煤每米(kgce/m）；G。一统计期内摩擦焊合格焊件焊缝折合长度，单位为米（m）；ek一钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗，单位为干克标准煤每平方米(kgce/m2）；Gk一统计期内钎焊合格焊件焊缝折合面积，单位为平方米(m2）。8检测报告
8.1焊接加工能耗检测报告封面的基本内容包括：a)
检测项目名称及项目编号；
检测地点；
检测日期；
检测单位；
委托单位；
报告编写人员、审核人员及批准人员。2焊接加工能耗检测报告正文的内容包括：8.2
检测的范围、任务和目的；
检测项目；
检测依据(方法标准）；
检测环境信息；
检测点布置和检测仪器相关信息；记录能耗量及能耗计算结果；
能耗检测结果分析；
检测信息(见表A.5、表B.5、表C.5、表D.5);其他信息。
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附录A
(资料性)
熔化焊单位合格焊件焊缝质量、长度折算系数A.1合格焊件焊缝质量、长度折算系数A.1.1根据焊接位置评定技术等级，确定焊件复杂系数R1,见表A.1。表A.1焊件复杂系数R1
焊接位置
复杂系数
平焊(PA)、平角焊(PB)
横焊(PC)
立向上焊(PF)、立向下焊(PG)
仰焊(PE)、仰角焊(PD)
A.1.2根据焊接材料熔敷效率评定技术等级，确定焊件用焊接材料系数R2。其中，在熔化焊接过程中不需要填充焊接材料的熔化焊接方法的焊接材料系数R2取1.0,在熔化焊接过程中需要填充焊接材料的熔化焊接方法的焊接材料系数R2见表A.2。表A.2焊件用焊接材料系数R2
材料分类
焊接材料系数
电焊条
实心焊丝
药芯焊丝
埋弧焊丝及焊剂
A.1.3根据焊接加工过程层间温度控制范围评定技术等级，确定层间温度控制系数R3。其中，在熔化焊接过程中不要填充焊接材料的熔化焊接方法的层间温度控制系数R3取1.0,在熔化焊接过程中需要填充焊接材料的熔化焊接方法的焊接材料系数R3见表A.3。表A.3层间温度控制系数R3
温度区间
焊缝长度
层间温度
控制系数
<100℃
100℃~200℃
根据焊接加工材料评定技术等级，确定工件材料系数R4，见表A.4。表A.4
工件材料
工件材料系数
A.2焊接能耗检测信息
焊接加工能耗检测信息见表A.5。8
合金钢
工件材料系数R4
不锈钢
镍基合金
>200℃
有色金属材料
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