《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明

（征求意見稿）

一、工作簡況

1．任務(wù)來源

本項目是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2023年12月1日下達(dá)的2023年第三批國家標(biāo)

準(zhǔn)制修訂計劃項目（國標(biāo)委發(fā)[2023]58號），計劃項目編號：20231091-T-469，本項目名稱

“焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件”。本項目主管部門為國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、歸口單位為全國鑄造標(biāo)

準(zhǔn)化技術(shù)委員會、執(zhí)行單位為全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會鑄鋼分會，本項目是對GB/T7659

—2010版本的修訂，本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位華北電力大學(xué)，項目計劃完成時間是2025年。

2．制定背景

為夯實工業(yè)基礎(chǔ)，提升工業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益，推進(jìn)制造強(qiáng)國建設(shè)，《工業(yè)強(qiáng)基工程實

施指南（2016-2020年）》明確提出重點發(fā)展核心基礎(chǔ)零部件、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材

料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)“四基”工程。為落實《中國制造2025》的部署和要求，切實發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)

化和質(zhì)量工作對裝備制造業(yè)的引領(lǐng)和支撐作用，推進(jìn)結(jié)構(gòu)性改革尤其是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，

促進(jìn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)邁向中高端，建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國，質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委、工業(yè)和信息

化部印發(fā)的《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》（國質(zhì)檢標(biāo)聯(lián)〔2016〕396號）中，“三、

實施工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升工程”部分明確指出，“加快核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、

先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)領(lǐng)域急需標(biāo)準(zhǔn)制定。研究解決影響基礎(chǔ)零部件

（元器件）產(chǎn)品質(zhì)量一致性、穩(wěn)定性、可靠性、安全性和耐久性的關(guān)鍵共性技術(shù)，系統(tǒng)制修

訂鑄造、焊接、表面工程等基礎(chǔ)工藝標(biāo)準(zhǔn)，提升可靠性和壽命指標(biāo)?！?/p>

隨著工業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如建

筑、機(jī)械、交通運輸、能源等，并且對鑄鋼件的性能要求越來越高。然而，隨著應(yīng)用需求的

不斷變化和技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有的國家標(biāo)準(zhǔn)在某些方面已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的市場需求和技

術(shù)要求。為了更好地滿足實際生產(chǎn)、并與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌，在2010版的基礎(chǔ)上修訂和完

善《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》國家標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。同時，隨著國際市場競爭的加劇，各國對

焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的質(zhì)量要求也越來越高。為了更好地與國際市場接軌，提高我國鑄鋼件在

國際市場的競爭力，非常有必要對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂和完善。因此，在此背景下提出修訂本標(biāo)

準(zhǔn)。

3．主要工作過程

起草階段：2023年12月30日，根據(jù)2022年國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃和全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技

術(shù)委員會的要求，成立標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，明確了標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容、進(jìn)度安排及有關(guān)要求，

開始撰寫初稿。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組對市場進(jìn)行深入的調(diào)研，了解當(dāng)前焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的應(yīng)用

情況、質(zhì)量要求、技術(shù)水平等方面的信息。同時結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的工藝特點廣泛搜集

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實際應(yīng)用經(jīng)驗，

進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。2024年1月30日，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

內(nèi)部對標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了認(rèn)真討論和修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

4．主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等

本標(biāo)準(zhǔn)由華北電力大學(xué)負(fù)責(zé)起草，其他用戶單位對標(biāo)準(zhǔn)的修訂提出了很多寶貴意見。

二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1．標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020相關(guān)要求編寫，標(biāo)準(zhǔn)制定工作遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、

自主制定、適時推出”的原則，本標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相

結(jié)合，統(tǒng)籌推進(jìn)。在標(biāo)準(zhǔn)的編寫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排等方面依據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則、指南和編寫

規(guī)則”系列標(biāo)準(zhǔn)的要求；在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的

利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)上的

合理性。

（1）科學(xué)性。本標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中，在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要工藝條款時，綜合考慮生產(chǎn)企

業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和

經(jīng)濟(jì)上的合理性。

（2）先進(jìn)性。本標(biāo)準(zhǔn)制定堅持面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)的原則。所制定標(biāo)準(zhǔn)保證適應(yīng)市場

需求，滿足行業(yè)發(fā)展和企業(yè)的生產(chǎn)服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)中的涉及的標(biāo)準(zhǔn)參考了目前行業(yè)內(nèi)各生產(chǎn)廠家

的企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝管理和用戶技術(shù)要求。

（3）合理性。本文件提出的技術(shù)要求檢驗方法及規(guī)則充分考慮了技術(shù)發(fā)展水平及市場

需求狀況，兼顧理論性、系統(tǒng)性、可操作性和國內(nèi)外檢測設(shè)備的精度，對現(xiàn)實問題和潛在問

題通過本文件的制定進(jìn)行明確，達(dá)到從無序到有序，改進(jìn)產(chǎn)品、過程或服務(wù)的適用性，以達(dá)

到預(yù)期目的。

（4）前瞻性。以市場應(yīng)用和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的實際情況為基礎(chǔ)，致力于最大程度地推動

我國焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼技術(shù)的提高與發(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的牌號、組織與性能等指標(biāo)測定試樣

均取自鑄件本體。這為企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)計部門選材提供了技術(shù)依據(jù)，為產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、進(jìn)出口

貿(mào)易提供了堅實的技術(shù)支撐，并為未來的技術(shù)發(fā)展留有一定空間，使標(biāo)準(zhǔn)具有一定的前瞻性。

2．標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)全文有8章和1個附錄，主要內(nèi)容如下：

2.1范圍

本文件規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的牌號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標(biāo)志、包裝、

運輸和貯存等要求。本文件適用于焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的制造和質(zhì)量檢驗。

2.2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用29項規(guī)范性引用文件，主要包括化學(xué)成分分析、金屬材料室溫拉伸試驗方

法、夏比擺錘沖擊試驗方法、無損檢測方法、熱處理方法等標(biāo)準(zhǔn)以利于更好指導(dǎo)生產(chǎn)。

2.3術(shù)語和定義

GB/T5611界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

2.4牌號

明確規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的牌號命名應(yīng)符合GB/T5613的要求。

2.5技術(shù)要求

規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的化學(xué)成分、熔煉鑄造、焊補(bǔ)矯正、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、內(nèi)

部質(zhì)量、形狀與尺寸公差和無損檢測等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

1）焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼的牌號和化學(xué)成分本次修訂，仍然保留了五個鑄鋼牌號，分別是

ZG205-415H、ZG250-485H、ZG275-485H、ZG300-500H、ZG340-550H等五個牌號。和2010版

相比，前三個牌號的力學(xué)性能指標(biāo)略有調(diào)整，見表1。

表1新版和2010版鑄鋼牌號的性能對比

GB/T7659-2024GB/T7659-2010

上屈服強(qiáng)度ReH抗拉強(qiáng)度Rm上屈服強(qiáng)度ReH抗拉強(qiáng)度Rm

牌號牌號

MPa（≥）MPa（≥）MPa（≥）MPa（≥）

ZG205-415H205415ZG200-400H200400

ZG250-485H250485ZG230-450H230450

ZG275-485H275485ZG270-480H270480

新版標(biāo)準(zhǔn)增加了三個牌號ZG205-415H、ZG250-485H、ZG275-485H可以用于制造高溫設(shè)

備的低碳合金鋼鑄件。為了保證具有一定的高溫性能，這三個牌號中提高了Ni、Cr、Mo三

種合金元素的加入上限（Ni提高了0.10%；Cr提高了0.20%；Mo提高了0.08%），含碳量的

上限也有所提高。為了保證焊接性，降低了Mn的成分上限，同時P和S允許存在的上限均

提高到了0.035%。另外，ZG200-380H和ZG240-450H兩個牌號的含P量也提高到了0.030%。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，實際碳含量比允許碳上限每減少0.01%，允許實際錳含量超出表中錳上限0.04%，

但總超出量不得大于1.10%（ZG205-415H）、1.28%（ZG250-485H、ZG200-400H,ZG230-450H、

ZG270-480H）、1.40%（ZG275-485H）、1.60%（ZG300-500H和ZG340-550H）。

2）力學(xué)性能。鑄件的單鑄試塊室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。前兩個牌號的屈服強(qiáng)

度和抗拉強(qiáng)度有所降低，另外，降低了沖擊吸收功的要求。

表2力學(xué)性能

拉伸性能根據(jù)合同選擇

牌號上屈服強(qiáng)度ReH抗拉強(qiáng)度Rm斷后伸長率A斷面收縮率Z沖擊吸收功KV2

MPaMPa%%J

ZG205-415H205415243545

ZG250-485H250485223545

ZG275-485H275485223540

ZG200-380H200380253535

ZG240-450H240450223531

ZG270-480H270480203540

ZG300-500H300500202140

ZG340-550H340550152135

注1：當(dāng)無明顯屈服時，測定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度RP0.2。

注2：表中所列數(shù)值為最小值。

2.6試驗方法

根據(jù)技術(shù)要求的規(guī)定，本章主要給出了用于可驗證分析的試驗方法，包括化學(xué)成分分析、

力學(xué)性能試驗、表面質(zhì)量、鑄件幾何形狀和尺寸和無損檢測。

對于無損檢測，新標(biāo)準(zhǔn)對具體的檢測方法、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和檢測目的等做了明確的規(guī)定，如

鑄件的滲透檢測，按GB/T9443的規(guī)定執(zhí)行，以檢測鑄件表面開口性缺陷；鑄件的磁粉檢

測，按GB/T9444的規(guī)定執(zhí)行，以檢測鑄件表面和近表面的缺陷；鑄件的超聲檢測，按GB/T

7233.1的規(guī)定執(zhí)行，以檢測鑄件內(nèi)部的缺陷；鑄件的X射線或γ射線檢測，按GB/T5677

的規(guī)定執(zhí)行，以檢測鑄件內(nèi)部的缺陷。

2.7檢驗規(guī)則

對化學(xué)成分分析、表面質(zhì)量、幾何形狀和尺寸公差、無損檢測、力學(xué)性能檢驗及復(fù)驗的

檢驗規(guī)則、定義了批次劃分等檢驗規(guī)則進(jìn)行了明確規(guī)定，取樣規(guī)定重新做了修改和完善，同

時對重新熱處理以及試驗結(jié)果的修約等條款進(jìn)行了規(guī)定。

2.8標(biāo)志、合格證、包裝、貯運

規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄件的標(biāo)志、合格證、包裝、貯運的要求，包括鑄件上標(biāo)志內(nèi)容及方

式、合格證內(nèi)容、鑄件的包裝、貯運應(yīng)遵循的原則。

2.9附錄A

附錄A給出了各牌號鑄件的碳當(dāng)量，當(dāng)需方有碳當(dāng)量（CE）要求時，各牌號鑄件的碳當(dāng)

量應(yīng)符合表A.1的規(guī)定。

3.修訂前后技術(shù)內(nèi)容的對比

本標(biāo)準(zhǔn)與替GB/T7659—2010相比，除了編輯性修改外，主要技術(shù)內(nèi)容變化如下：

a)更改了范圍（見第1章，2010年版的第1章）；

b)更改了技術(shù)要求（見第5章，2010年版的第4章）；

c)更改了試驗方法（見第6章，2010年版的第5章）；

d)更改了檢驗規(guī)則（見第7章，2010年版的第6章）。

4．解決的主要問題

近年來，隨著我國鑄造行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備的發(fā)展與應(yīng)用，機(jī)械化、

自動化、數(shù)字化、智能化技術(shù)不斷發(fā)展及深入融合，對可持續(xù)發(fā)展環(huán)境和生態(tài)環(huán)境要求越來

越高，發(fā)展“優(yōu)質(zhì)、高效、智能、綠色”鑄造技術(shù)已成行業(yè)共識。當(dāng)下，在鑄造行業(yè)推行清

潔生產(chǎn)符合國家戰(zhàn)略規(guī)劃和環(huán)保督查要求，也是未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級的內(nèi)在需要。

本標(biāo)準(zhǔn)的修訂可滿足我國焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展而標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)滯后的問題。

三、試驗驗證（或驗證）的分析、綜述報告

1.試驗驗證分析與技術(shù)論證

鑄鋼件的質(zhì)量提升與鑄鋼技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及鑄造工藝裝備的改進(jìn)是密不可分的。焊接

結(jié)構(gòu)用鑄鋼主要采用鑄-焊復(fù)合成形方法制造，要求鋼結(jié)構(gòu)件具有較高的強(qiáng)度、硬度和沖擊

韌性。和普通的鑄造碳鋼相比，為確保優(yōu)異的焊接性能，鑄鋼的碳含量較低（均≤0.25%），

但為了保證必要的強(qiáng)度，相應(yīng)提高了鋼中Si和Mn的含量。據(jù)文獻(xiàn)報道，提高Si的加入量

對鑄鋼的焊接性影響不大。同時降低了S和P的控制上限，以有效防止焊縫處出現(xiàn)裂紋。此

外，殘余元素的總含量必須嚴(yán)格控制在1%以內(nèi)，并規(guī)定了每個牌號的鑄鋼的碳當(dāng)量值。

鑄件的焊接性除受化學(xué)成分的影響外，還與鑄件形狀、接頭形式、焊接材料、焊接工藝

和環(huán)境情況等有關(guān)，在焊接時要根據(jù)具體情況，制定合理的焊接工藝規(guī)程。另外，制定焊接

工藝時，盡量采用推薦的焊接預(yù)熱溫度和層間溫度。

對于焊接性要求較低的鑄件，只要其化學(xué)成分符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就能滿足焊接性的要求。

然而，對于那些壁厚較大、形狀復(fù)雜的鑄件，或在焊接條件較為惡劣的情況下，應(yīng)采用碳含

量接近中限、錳含量接近上限以及硅含量接近上限的原則。同時，要嚴(yán)格控制殘余元素的含

量，以確保鑄件具有良好的焊接性。除了化學(xué)成分的影響，鑄件的焊接性還與其形狀、接頭

形式、所使用的焊接材料、焊接工藝以及環(huán)境條件等因素息息相關(guān)。因此，在焊接過程中，

必須根據(jù)具體情況制定出合理的焊接工藝規(guī)程。另外，為了確保焊接質(zhì)量，在制定焊接工藝

時，應(yīng)盡量采用推薦的焊接預(yù)熱溫度。這樣不僅能夠提升焊接效果，還能有效地降低因熱應(yīng)

力導(dǎo)致裂紋的風(fēng)險。

鑄件可通過熱處理細(xì)化晶粒、去除應(yīng)力，提高鑄件的力學(xué)性能，但鑄件結(jié)構(gòu)多樣，其熱

處理工藝不能統(tǒng)一規(guī)定，應(yīng)參照GB/T16923《鋼件的正火與退火》和GB/T16924《鋼件的

淬火與回火》標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合鑄件的具體情況制定熱處理工藝。小型、壁厚均勻的鑄件可進(jìn)行

淬火+回火處理；對于大型鑄件和復(fù)雜鑄件，不宜進(jìn)行淬火的，可進(jìn)行正火處理；重要鑄件

可采用正火+回火或先退火再正火+回火工藝。一般情況下，在溫度控制方面，正火工藝通常

建議在900℃～920℃進(jìn)行保溫，隨后空冷?；鼗饎t推薦在600℃～620℃保溫，然后空冷。

標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，對全部5個牌號中的力學(xué)性能進(jìn)行了驗證，驗證數(shù)據(jù)表明，所有鑄件

的力學(xué)性能均達(dá)到了本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。盡管力學(xué)性能值可以全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，但在實際生產(chǎn)

中，對同一牌號的不同結(jié)構(gòu)的鑄件，其廢品率和工藝出品率各不相同，鑄件質(zhì)量還有提升的

空間。

本標(biāo)準(zhǔn)緊密貼合通用產(chǎn)品市場的需求，為通用鑄鋼件的生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗和進(jìn)出口貿(mào)易提

供了重要的技術(shù)指導(dǎo)。對于特定應(yīng)用領(lǐng)域的鑄造碳鋼和低合金鋼鑄件，各相關(guān)方可以在本標(biāo)

準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的服役條件制定更為針對性的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.本領(lǐng)域的發(fā)展綜述

鑄鋼件的性能來源于鑄件材料，保障于鑄造工藝，受制于熔煉技術(shù)。國內(nèi)外在鑄鋼件質(zhì)

量方面的研究也主要集中在鑄鋼件材質(zhì)、鑄造工藝和鑄鋼熔煉技術(shù)等方面。

（1）鑄鋼件材料

為了提高鑄鋼件的性能，鑄造工程技術(shù)人員在原材料基礎(chǔ)上對鑄鋼成分進(jìn)行合金化研究

和優(yōu)化設(shè)計。合金化研究是向原鑄鋼材料中加入一種或多種合金元素，通過各合金元素對鑄

鋼材質(zhì)的固溶強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化和交互作用，最大限度的發(fā)揮各合金元素改善組織、提高鑄

鋼性能的作用，滿足鑄鋼件在耐熱、耐磨、耐蝕等特殊環(huán)境下的使用要求。鑄鋼件合金化常

加入的主要合金元素為Cr、Mn、Si、W、Mo、Ni、Cu、V、Nb、Ti等。為了提高1000℃下鑄

鋼件的耐熱耐磨性，研究者以ZG40Cr25Ni20耐熱鋼成分為基礎(chǔ)，通過加入Mo、Nb、N、RE

多元合金化后，鋼在1000℃環(huán)境下的持久強(qiáng)度穩(wěn)定在16.9MPa，明顯高于ZG40Cr25Ni20耐

熱鋼，抗氧化性與之相當(dāng)，但高于ZG35Cr18Ni25Si2耐熱鋼。采用該鋼生產(chǎn)的噴火嘴的使用

壽命是ZG30Cr22Ni4Mn7Si2RE耐熱鑄鋼的3.5倍。鑄鋼成分優(yōu)化設(shè)計主要以Mn系、Mn-Si

系和Cr系等鑄鋼材質(zhì)為基礎(chǔ)成分，通過成分調(diào)整和優(yōu)化，以滿足不同工況下的使用要求。

（2）制造工藝

鑄鋼與鑄鐵相比，澆注溫度高，流動性較差，收縮率大，易形成縮孔縮松、變形、裂紋

及氣孔等缺陷，鑄造成品率低，因此合理設(shè)計鑄造工藝是獲得高質(zhì)量鑄鋼件的關(guān)鍵。尤其對

于大型鑄鋼件，由于質(zhì)量大，鑄件壁厚相差懸殊，凝固時間長，更易產(chǎn)生鑄造缺陷。為此，

我國鑄造工作者圍繞著消除鑄造缺陷、提高鑄鋼件質(zhì)量開展了大量的鑄造工藝研究和鑄造過

程仿真模擬軟件開發(fā)工作，并將現(xiàn)有的鑄造模擬仿真軟件應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)和現(xiàn)有工藝優(yōu)化

設(shè)計上。借助于這些軟件，技術(shù)人員在編制鑄造工藝前，預(yù)先對鑄件在成形過程中的流場、

溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行仿真分析，預(yù)測鑄件可能產(chǎn)生的缺陷。根據(jù)模擬結(jié)果再進(jìn)行鑄造工藝優(yōu)

化設(shè)計，確定最終工藝方案。

“十四五”期間，我國鑄造工藝數(shù)值模擬仿真重點發(fā)展方向主要集中在：1）鑄造過程

宏/介/微觀多尺度與氣/液/固多相耦合數(shù)值模擬方法；2）復(fù)雜鑄件工藝/組織/力學(xué)或使用

性能的耦合數(shù)值模擬方法；3）高精高效的鑄造缺陷定量化預(yù)測方法；4）鑄造熔煉/型芯成

形/澆注凝固/熱處理工序全流程數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化技術(shù)；5）技術(shù)數(shù)值模擬的智能化鑄造

工藝優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；6）基于云計算的網(wǎng)絡(luò)化模擬仿真技術(shù)；7）先進(jìn)的數(shù)值模擬物理實驗驗

證系統(tǒng)；8）建立與完善數(shù)值模擬用鑄造原輔材料熱物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫；9）鑄造模具制造企業(yè)

數(shù)值模擬軟件的普及及應(yīng)用；10）技術(shù)數(shù)值模擬技術(shù)的智能化鑄造數(shù)字平臺的普及應(yīng)用。

（3）熔煉技術(shù)

優(yōu)質(zhì)的鑄鋼件離不開優(yōu)質(zhì)的鋼液，鑄鋼熔煉技術(shù)直接決定著能否獲得優(yōu)質(zhì)的鋼液。鑄鋼

熔煉過程中，通過機(jī)械化、自動化、數(shù)字化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展及深入應(yīng)用，工藝技術(shù)

的不斷改進(jìn)，采用煉鋼新技術(shù)，國內(nèi)外在鑄鋼熔煉及凈化技術(shù)水平方面都有了很大的提升，

鋼液質(zhì)量不斷提高。

鑄鋼生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的是電弧爐煉鋼，在一些小型鑄鋼件的生產(chǎn)中，感應(yīng)電爐應(yīng)用也

比較普遍。通過電弧爐煉鋼，在鋼液中仍存在氣體和非金屬夾雜物，微量元素也難以控制，

對于質(zhì)量要求較高的鑄件很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響鑄鋼件性能。隨著爐外精煉技術(shù)和真空

處理技術(shù)的發(fā)展，與電弧爐和感應(yīng)電爐相配合，形成聯(lián)合熔煉精煉技術(shù)，極大提高了鋼液的

純凈度和冶煉，使鋼的力學(xué)性能，特別是韌性大為提高，為高強(qiáng)度鑄鋼、超高強(qiáng)度鑄鋼、特

種鑄鋼和不銹鋼的生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

國內(nèi)一些企業(yè)和研究單位對鑄鋼熔煉和凈化技術(shù)也開展了很多研究工作，大型鑄鋼件金

屬熔煉中成分的精確控制技術(shù)，雜質(zhì)及有害元素去除技術(shù)，真空凈化除氣技術(shù)等方面都取得

了顯著成效，對促進(jìn)大型鑄鋼件向高水平、高質(zhì)量發(fā)展有著重要作用。但目前我國一些鋼種

的潔凈度水平還低于國外先進(jìn)水平，O、N、S、P、H等雜質(zhì)元素總和比國外高20×106左右。

目前，鑄鋼冶煉領(lǐng)域的發(fā)展趨勢主要是以下幾個方面：1）鋼液熔煉向高純凈度鋼液技

術(shù)發(fā)展，嚴(yán)格控制熔煉過程，控制S≤0.005%、P≤0.012%、O≤30×10-6和H≤5×10-6。通

過鋼液精煉，控制微量元素，提高鋼液質(zhì)量和保證鑄件質(zhì)量穩(wěn)定性。2）開展綠色鑄造技術(shù)，

提高清潔化生產(chǎn)水平，鋼液熔煉向智能化方向發(fā)展，通過機(jī)械化與智能化控制冶煉過程，減

少人為操作過程的不確定性。3）繼續(xù)開展高端鑄件的材料及冶煉工藝研究，尤其對高端鑄

件熔煉過程中有害元素及標(biāo)準(zhǔn)成分的優(yōu)化問題。4）開展新型發(fā)電設(shè)備用大型高端鑄鋼件鑄

造技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)擺脫對部分核電設(shè)備用大型不銹鋼鑄件和新型火電設(shè)備用

耐高溫鑄件進(jìn)口的依賴。

3.預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益

本標(biāo)準(zhǔn)的修訂符合“《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》第三章（六）筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)中提出‘加

強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)’?！堆b備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》二、建

設(shè)重點領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)體系中提到（三）制造業(yè)高端化領(lǐng)域…9.綠色制造標(biāo)準(zhǔn)、10.高端裝備

標(biāo)準(zhǔn)”，通過修訂焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)，為制造出滿足軌道交通、汽車、船舶、電力、工

程機(jī)械、核電、水電、國防軍工等行業(yè)的高端焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的生產(chǎn)和驗收提供了技術(shù)依

據(jù)。

本標(biāo)準(zhǔn)的修訂，解決標(biāo)準(zhǔn)老齡化的問題，提升焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)鑄造

工藝數(shù)值模擬計算、鑄鋼冶煉與鑄造工藝技術(shù)的融合等方面融合發(fā)展和進(jìn)步。

四、與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況

本標(biāo)準(zhǔn)沒有采用國際標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中未查到同類國際、國外標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中未測試國外的樣品、樣機(jī)。

本標(biāo)準(zhǔn)水平為國內(nèi)先進(jìn)水平。

五、以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標(biāo)準(zhǔn)，并說

明未采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原因

無

六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

八、涉及專利的有關(guān)說明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利。

九、實施國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日期的建議等措

施建議

1）建議本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。

2）首先應(yīng)在實施前保證標(biāo)準(zhǔn)文本的充足供應(yīng)，使每個生產(chǎn)廠、設(shè)計單位以及檢測機(jī)構(gòu)

等都能及時獲得本標(biāo)準(zhǔn)文本，這是保證新標(biāo)準(zhǔn)貫徹實施的基礎(chǔ)。

3）本次修訂的焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)，不僅與焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)，而且

與鑄造輔助用材料生產(chǎn)單位、檢測機(jī)構(gòu)等相關(guān)。對于標(biāo)準(zhǔn)使用過程中容易出現(xiàn)的疑問，起草

單位有義務(wù)進(jìn)行必要的解釋。

4）可以針對標(biāo)準(zhǔn)使用的不同對像，如生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)量監(jiān)管等相關(guān)部門，有側(cè)重點地進(jìn)

行標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)和宣貫，以保證標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行。

5）以全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會為主體，利用行業(yè)會議進(jìn)行宣貫講解；邀請標(biāo)準(zhǔn)起草

人講解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容；撰寫標(biāo)準(zhǔn)解讀文章，在專業(yè)雜志或微信公眾號上進(jìn)行宣貫。

6）建議本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布即實施。

十、其他應(yīng)予說明的事項

無。

《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

2024年1月30日

《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明

（征求意見稿）

一、工作簡況

1．任務(wù)來源

本項目是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2023年12月1日下達(dá)的2023年第三批國家標(biāo)

準(zhǔn)制修訂計劃項目（國標(biāo)委發(fā)[2023]58號），計劃項目編號：20231091-T-469，本項目名稱

“焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件”。本項目主管部門為國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、歸口單位為全國鑄造標(biāo)

準(zhǔn)化技術(shù)委員會、執(zhí)行單位為全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會鑄鋼分會，本項目是對GB/T7659

—2010版本的修訂，本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位華北電力大學(xué)，項目計劃完成時間是2025年。

2．制定背景

為夯實工業(yè)基礎(chǔ)，提升工業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益，推進(jìn)制造強(qiáng)國建設(shè)，《工業(yè)強(qiáng)基工程實

施指南（2016-2020年）》明確提出重點發(fā)展核心基礎(chǔ)零部件、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材

料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)“四基”工程。為落實《中國制造2025》的部署和要求，切實發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)

化和質(zhì)量工作對裝備制造業(yè)的引領(lǐng)和支撐作用，推進(jìn)結(jié)構(gòu)性改革尤其是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，

促進(jìn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)邁向中高端，建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國，質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委、工業(yè)和信息

化部印發(fā)的《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》（國質(zhì)檢標(biāo)聯(lián)〔2016〕396號）中，“三、

實施工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升工程”部分明確指出，“加快核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、

先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)領(lǐng)域急需標(biāo)準(zhǔn)制定。研究解決影響基礎(chǔ)零部件

（元器件）產(chǎn)品質(zhì)量一致性、穩(wěn)定性、可靠性、安全性和耐久性的關(guān)鍵共性技術(shù)，系統(tǒng)制修

訂鑄造、焊接、表面工程等基礎(chǔ)工藝標(biāo)準(zhǔn)，提升可靠性和壽命指標(biāo)?！?/p>

隨著工業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如建

筑、機(jī)械、交通運輸、能源等，并且對鑄鋼件的性能要求越來越高。然而，隨著應(yīng)用需求的

不斷變化和技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有的國家標(biāo)準(zhǔn)在某些方面已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的市場需求和技

術(shù)要求。為了更好地滿足實際生產(chǎn)、并與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌，在2010版的基礎(chǔ)上修訂和完

善《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》國家標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。同時，隨著國際市場競爭的加劇，各國對

焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的質(zhì)量要求也越來越高。為了更好地與國際市場接軌，提高我國鑄鋼件在

國際市場的競爭力，非常有必要對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂和完善。因此，在此背景下提出修訂本標(biāo)

準(zhǔn)。

3．主要工作過程

起草階段：2023年12月30日，根據(jù)2022年國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃和全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技

術(shù)委員會的要求，成立標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，明確了標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容、進(jìn)度安排及有關(guān)要求，

開始撰寫初稿。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組對市場進(jìn)行深入的調(diào)研，了解當(dāng)前焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的應(yīng)用

情況、質(zhì)量要求、技術(shù)水平等方面的信息。同時結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的工藝特點廣泛搜集

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實際應(yīng)用經(jīng)驗，

進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。2024年1月30日，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

內(nèi)部對標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了認(rèn)真討論和修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

4．主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等

本標(biāo)準(zhǔn)由華北電力大學(xué)負(fù)責(zé)起草，其他用戶單位對標(biāo)準(zhǔn)的修訂提出了很多寶貴意見。

二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1．標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020相關(guān)要求編寫，標(biāo)準(zhǔn)制定工作遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、

自主制定、適時推出”的原則，本標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相

結(jié)合，統(tǒng)籌推進(jìn)。在標(biāo)準(zhǔn)的編寫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排等方面依據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則、指南和編寫

規(guī)則”系列標(biāo)準(zhǔn)的要求；在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的

利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)上的

合理性。

（1）科學(xué)性。本標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中，在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要工藝條款時，綜合考慮生產(chǎn)企

業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和

經(jīng)濟(jì)上的合理性。

（2）先進(jìn)性。本標(biāo)準(zhǔn)制定堅持面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)的原則。所制定標(biāo)準(zhǔn)保證適應(yīng)市場

需求，滿足行業(yè)發(fā)展和企業(yè)的生產(chǎn)服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)中的涉及的標(biāo)準(zhǔn)參考了目前行業(yè)內(nèi)各生產(chǎn)廠家

的企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝管理和用戶技術(shù)要求。

（3）合理性。本文件提出的技術(shù)要求檢驗方法及規(guī)則充分考慮了技術(shù)發(fā)展水平及市場

需求狀況，兼顧理論性、系統(tǒng)性、可操作性和國內(nèi)外檢測設(shè)備的精度，對現(xiàn)實問題和潛在問

題通過本文件的制定進(jìn)行明確，達(dá)到從無序到有序，改進(jìn)產(chǎn)品、過程或服務(wù)的適用性，以達(dá)

到預(yù)期目的。

（4）前瞻性。以市場應(yīng)用和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的實際情況為基礎(chǔ)，致力于最大程度地推動

我國焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼技術(shù)的提高與發(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的牌號、組織與性能等指標(biāo)測定試樣

均取自鑄件本體。這為企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)計部門選材提供了技術(shù)依據(jù)，為產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、進(jìn)出口

貿(mào)易提供了堅實的技術(shù)支撐，并為未來的技術(shù)發(fā)展留有一定空間，使標(biāo)準(zhǔn)具有一定的前瞻性。

2．標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)全文有8章和1個附錄，主要內(nèi)容如下：

2.1范圍

本文件規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的牌號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標(biāo)志、包裝、

運輸和貯存等要求。本文件適用于焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的制造和質(zhì)量檢驗。

2.2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用29項規(guī)范性引用文件，主要包括化學(xué)成分分析、金屬材料室溫拉伸試驗方

法、夏比擺錘沖擊試驗方法、無損檢測方法、熱處理方法等標(biāo)準(zhǔn)以利于更好指導(dǎo)生產(chǎn)。

2.3術(shù)語和定義

GB/T5611界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

2.4牌號

明確規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的牌號命名應(yīng)符合GB/T5613的要求。

2.5技術(shù)要求

規(guī)定了焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的化學(xué)成分、熔煉鑄造、焊補(bǔ)矯正、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、內(nèi)

部質(zhì)量、形狀與尺寸公差和無損檢測等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

1）焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼的牌號和化學(xué)成分本次修訂，仍然保留了五個鑄鋼牌號，分別是

ZG205-415H、ZG250-485H、ZG275-485H、ZG300-500H、ZG340-550H等五個牌號。和2010版

相比，前三個牌號的力學(xué)性能指標(biāo)略有調(diào)整，見表1。

表1新版和2010版鑄鋼牌號的性能對比

GB/T7659-2024GB/T7659-2010

上屈服強(qiáng)度ReH抗拉強(qiáng)度Rm上屈服強(qiáng)度ReH抗拉強(qiáng)度Rm

牌號牌號

MPa（≥）MPa（≥）MPa（≥）MPa（≥）

ZG205-415H205415ZG200-400H200400

ZG250-485H250485ZG230-450H230450

ZG275-485H275485ZG270-480H