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1、澳焊标第5部分AS NZS 15545 AS/NZS 1554.5:2004 澳大利亚/新西兰标准结构钢焊接第五部分:经受高度疲劳负荷的钢结构之焊接1范围和总则1.1范围本标准规定了对那些由钢板、薄板或型钢（包括中空型钢和拼制型钢），或铸件和锻件组合而成的钢结构的焊接要求，焊接采用下列方法。a)手工金属极弧焊（MMAW）。b)埋弧焊（SAW）。c)气体保护金属弧焊（GMAW或MIG），包括脉冲方式。d)气体保护钨弧焊（GTAW或TIG）。e)焊药芯弧焊（FCAW）。f)电渣焊（ESW），包括熔化嘴。g)气电焊（EGW）。本标准限于对规定的最小屈服不超过500MPa的钢母材之焊接。本标准特别适用

2、于对那些符合AS 3990、AS 4100或NZS 3401.1结构钢件的焊接。当这些结构中的焊接接头受动态负荷条件的支配时，本标准仅对那些符合AS3990的疲劳规定的焊接接头适用。在这种场合，焊接接头的应力范围大于AS 3990的B类所允许应力范围之80%，或超过AS4100的112细类或NZS 3404.1所允许的应力范围，但不超过这些类别所允许的最大应力范围。注：当在焊缝方向平行于所施加应力的方向的场合，角焊缝和不完全焊透的对接焊缝可被用在AS 4100或NZS 3404.1的125细类和用在AS 3990的B类。除上面提到的结构外，本标准对桥梁、吊车、起重机具、其它承受动态负荷的结构和

3、非结构性应用中的钢件之焊接也适用。注：1)关于本标准的进一步的资料在WTIA Technical Note 11中给出2)本标准基本上与AS/NZS1554.1一致；然而，它对经受的疲劳负荷超过AS/NZS1554.1所包括的范围的那些焊缝特别适用。因此，在AS/NZS1554.1可接受的场合，就不应规定用本标准。3)可预期的是本标准所包括的焊缝在正常情况下不会发生于像桥梁、储罐或仓筒这样的结构中，而仅会发生于某些类别的机械设备和运输设备中。4)本标准要求在开始焊接前，对焊接准备、焊接消耗材料和焊接工艺进行评定。经预先评定的坡口加工、焊接消耗材料和焊接工艺也在本标准中给出。1.2不包括在内的焊

4、接方法本标准对采用下列方法进行的结构焊接不适用：a)氧炔焰焊接（OAW）b)摩擦焊（FW）c)铝热剂焊（TW）d)电阻焊（RW）本标准对压力容器和压力管道的焊接不适用。本标准不包括对焊接连接点和对焊缝中允许应力的设计，也不包括对铸件的生产、修正和修复。1.3创新任何可供选择的材料、焊接方法、消耗材料、施工方法或试验方法所产生的结果和用那些所规定的材料和方法所产生的结果相当，但并不符合本标准的具体要求，或在本标准中未曾提到过，它们并不一定要被禁止。澳大利亚和新西兰联合的结构焊接标准委员会对相当的适合性问题以顾问的身份起作用，但具体的批准仍是检查机构的特权。1.4参考文件本标准中所提到的文件列在附

5、录A中。1.5定义对本标准来说，在AS 1101.3和AS 2812给出的和下面给出的那些定义则适用.1.5.1制作方(Fabricator)在制作或安装期间负责结构焊接的人员或组织1.5.2检查机构(Inspecting authority)对建筑物和构筑物的设计和安装具有法定管理权力的机构注：在构筑物不受法定管辖的场合，则负责人被认为是检查机构。1.5.3检查员(Inspector)为方便按本标准对焊接进行检查，而被检查机构或负责人所雇佣的或可接受的人员1.5.4可以（May）表明一种选择的存在1.5.5负责人（Principal）正在制作或安装的结构的购买人或所有者，或指定的代表。注：被

6、指定的代表应经合适的资格评定能处理本标准的技术问题。1.5.6必须（Shall）表明一条陈述是强制性的。1.5.7应该（Should）表明一项建议/推荐1.6焊接基本要求本标准的基础是一条焊缝a)的施焊应按照经评定的焊接工艺b)应由经合适资格评定的焊工按焊接工艺进行施焊c)应在由制作方雇用的或和制作方定有合同的焊接监理的监督下进行施焊d)应符合本标准中的合适的要求。对于在此所描述的某些条件，焊接工艺被视为是经预先评定的，可以不需要完全的评定试验（见4.3款和表4.7.1）注：在制作活动需要得到负责人或检查机构批准的场合，或在正在承建的结构是制作量大、复杂而关键的结构时，制作方也许发现参考AS/

7、ZNS ISO 3834和其部分是有用的。1.7安全1.7.1安全设备和安全规程焊接应按照AS 1470、AS 1674.1、AS 1674.2、AS/ZNS 1336、AS/ZNS 1337、AS/ZNS 1338.1和AS/ZNS 2865中相关的要求来进行。1.7.2焊接设备焊接设备和装置应符合合适规定中的相关部分和AS 1966.1、AS 1966.2、AS 2799、AS/ZNS 1995和IEC 60974-1中的相关要求1.7.3其它危险制作方应对那些由焊接产生的但没包括在款1.7.1和1.7.2中的风险和危险进行识别和管理。特别要考虑对散发出来的烟雾进行控制，尤其是当焊接透过油

8、漆、底漆和其它表面涂层时。注：1)风险管理的指导原则在AS/ZNS 4360中给出2)安全预防措施方面的进一步指导原则在WTIA 技术注解7和22中给出。2施工材料2.1母材待焊接的母材a)其材质所规定的最小屈服强度应不超过500Mpab)应按附录B来选材c)视合适而定，应符合AS 1163、AS 1397、AS 1450、AS1548、AS 2074、AS/NZS 1594、AS/NZS 1595、AS/NZS 3678、AS/NZS 3679.1、AS/NZS 3679.2和NZS 3415。注：只要满足本标准对每一钢种的要求，上述任何标准中的任何钢种之间彼此之间可以进行焊接除经淬火和回火

9、的钢材外，只要满足下列要求之一，虽不完全符合上述c）款所指定的标准，它也是可以用的。i.经材料试验，确定其符合上述c）项中指定的那些标准中某种材质并令负责人满意。ii.将所提供的试验合格证和上述c）项中指定的那些标准中对某种材质的要求进行比较，结果令负责人满意。注：1）对于经淬火和回火的高强度钢材，请参阅AS/NZS 1554.4。 2）除上述c）项中指定的那些标准中所描述的那些试验外，还可以要求进行冲击试验以确定符合附录中的B4.3.4.2.2(焊接)垫板材料永久性附着的钢制垫板材料，其可焊性应不亚于母材的可焊性。只要焊成的焊缝符合本标准的要求，任何类型的临时垫板都可用。2.3焊接消耗材料2

10、.3.1焊条和焊丝手工金属弧焊所用的焊条应符合AS/NZS 1553.1 或AS/NZS 1553.2，视适用而定。对于除手工金属弧焊以外的其它焊接方法，其所用的焊条或焊丝应符合AS 1858.1、AS 2203.1、AS/NZS 1167.2、或AS/NZS 2717.1，视适用而定。不符合这些标准的焊条也可以用，条件是它们经鉴定符合款4.6.2中的要求。2.3.2焊条和焊丝的保管焊条和焊丝应装在它们原来的包装盒、包装罐或包装箱内存放于一个干燥并能避日晒雨淋的地方。焊丝应干燥、光滑、不受腐蚀或没有对满意操作或对焊缝金属产生不良影响的变质。焊条或焊丝上的保护层应是连续的并牢固粘着的。制造商的任

11、何建议应得到遵守，这包括在储存和使用时要加以遮盖保护和在使用前要对焊条和焊丝（存放条件）进行调节和预处理。 注：请参阅WTIA的技术注解3，可获得关于弧焊消耗材料之保管和调节方面的建议。2.3.3焊剂埋弧焊所用的焊剂应按AS 1858.1存放。在制造商提出有关焊剂使用前要进行调节和预处理的建议的场合，这些建议应得到遵守。在焊剂被重新使用的场合，焊剂循环系统应包括有合适的筛子和磁分离器，使得焊剂仍处于令人满意的状况而能重新使用。在焊接过程中熔融的焊剂不得重新使用。2.3.4保护气体在弧焊中使用的保护气体或气体混合物必须符合AS 4882中的要求，达到焊接级别，并与打算的用途相适合。3.焊接连接的

12、细述3.1总则3.1.1允许的焊缝类型焊接连接是由对接焊缝、角焊缝或两种焊缝的组合来形成的。3.1.2设计应力对于采用此标准的焊缝连接形式，其接头的最大设计应力不能超过AS3900，AS4100或NZS3404.1中所给出的最大值，视适用而定。3.1.3图纸那些提供焊接连接点细节的图纸或其他文件应对下列事项做出规定：母材的规格与等级。焊缝金属的公称抗拉强度。焊缝的位置，形式，尺寸和有效长度。是工厂焊还是现场焊。非标准焊缝的细节。若需密封焊，则给出密封焊的细节。检验的类型和范围，包括任何特殊的检验要求。相关的设计标准。其他能影响到焊接操作的特殊要求。3.2对接焊缝3.2.1 焊缝尺寸完全熔透的对

13、接焊缝尺寸应是较薄部件的厚度，全熔透的T形接头或角接接头的对接焊缝的尺寸应是端部抵靠另一部件表面的那个部件之厚度。部分熔透的对接焊缝之尺寸应是焊缝从其表面伸展到接头中所达到的最小深度，不包括余高。如果接头含两条焊缝，其尺寸应为两深度的组合。3.2.2焊喉设计厚度3.2.2.1全熔透对接焊缝全熔透对接焊缝的焊喉设计厚度应是较薄部件的厚度。3.2.2.2部分熔透对接焊缝部分熔透对接焊缝的焊喉设计厚度应为如下：除了下面（c）中另有规定外，对于预先评定过的部分熔透对接焊缝，焊喉设计厚度如附录E的表E2所示。除了下面（c）中另有规定外，对于没有预先平定过的部分熔透对接焊缝：（i）60时，取D-3mm;(

14、ii)60时，取D 此处D=坡口深度 =坡口角度对于用全自动焊工艺焊成的部分熔透的对接焊缝，若能通过在一条产品焊缝上进行宏观试验的手段来表明所要求的熔透程度已被达到，那么焊喉的设计厚度则为熔透深度。若达到了这样的熔透程度，那么焊缝的尺寸可相应减少。3.2.3有效长度对接焊缝的有效长度是指连续足尺寸焊缝的长度。3.2.4有效面积对接焊缝的有效面积是指有效长度与焊喉设计厚度的乘积。3.2.5厚度或宽度的过渡经受拉伸的不等厚或不等宽部件间的对焊接头，在接头处应使其表面或边缘平缓过渡。过渡方法可以参照图3.2.5，采用对较厚部件进行斜切，或将焊缝表面修成斜面，或两种方法组合起来使用。部件间的过渡坡度不

15、应超过4：1。然而在AS3990，AS4100，NZS3404.1的耐疲劳规定中和其他设计规范里或许要求坡度更小些或部件间采用曲线过渡。3.3角焊缝3.3.1焊缝尺寸角焊缝的尺寸应按AS 2812所定义的那样是焊脚的尺寸。小于15mm的角焊缝的优选尺寸是非功过、3、4、5、6、8、10和12mm。当根部存有间隙的时候，尺寸应由内接三角形的边长给出，再减去附录E表E3所示的量。3.3.2焊喉设计厚度角焊缝的设计厚度（DTT）应是如附录E表E3所示。对于由全自动焊焊成的深度焊透的角焊缝，如果能在产品焊缝上用宏观试验的手段表明所要求的焊透程度已达到，应如图3.3.2所示的那样容许焊喉设计厚度上有一增

16、加。当这种程度的焊透达到时，焊缝的尺寸可相应减少。3.3.3有效长度角焊缝的有效长度应是足尺寸角缝的全长，包括端部的回转。当焊缝在全长度上都是足尺寸时，那么其有效长度不应因焊缝起始段和存有凹陷段而予以减扣。当角焊缝的有效长度小于焊缝尺寸的四倍时，为了设计计算起见，焊缝的尺寸应被减少而为有效长度的25%。间断角焊缝中的任何一段，其有效长度应不小于40mm。3.3.4有效面积角焊缝的有效面积应是有效长度和焊候设计厚度的乘积。3.3.5角焊缝的最小尺寸角焊缝的最小尺寸，包括多焊道角焊缝的第一条焊道，但不包括用来加强对接焊缝的那些角焊缝，应是如表3.3.5给出的那样；但有一点例外，那就是焊缝尺寸不必超

17、过被连部件中较薄者的厚度。（也可见5.3款）表3.3.5角焊缝的最小尺寸(焊脚长度)最厚部件的厚度(t)角焊缝的尺寸33 77 1010 15152t/3*3*4*56*这些值可能需要被增加以便符合某些设计标准。3.3.6沿边缘的角焊缝之最大尺寸a) 对于厚度小于6mm的材料来说（见图3.3.6a），沿材料边缘的角焊缝之最大尺寸应是材料的厚度。b)对于厚度大于、等于6mm的材料来说（见图3.3.6b），沿材料边际的角焊缝的最大尺寸应是材料的厚度减去1mm。c)对于厚度大于、等于6mm的材料，若设计图上指明焊缝要用堆焊达到焊喉设计厚度（见图3.3.6c），沿材料边际的角焊缝的最大尺寸应是材料的厚

18、度。3.4复合焊缝3.4.1描述一条复合焊缝是在一个面上或在二个面上的一条对焊T形接缝和一条角焊缝叠加在一起的焊缝。典型的复合焊缝的详图如图3.4.1所示3.4.2焊喉设计厚度（DTT）3.4.2.1在T形接头中完全焊透的复合焊缝在T形接头中完全焊透的复合焊缝的DTT应是3.4.2.2不完全焊透的复合焊缝不完全焊透的复合焊缝的DTT应如图3.4.2.2所示的那样，在这种情况中，DTT是从未完全焊透焊缝的根部到由焊缝总横截面中最大内接三角形所确定出来的角焊缝之表面的最短距离，其最大值是端部抵向另一部件表面以形成T形接头的那部件之厚度。4.工艺评定4.1焊接工艺评定4.1.1总则焊接工艺（即：焊接

19、准备，焊接消耗材料和焊接参量）要在结构或构件开始焊接前获得评定通过。制作方应该编制一份焊接工艺，并在焊接工艺评定记录（即：PQR或WPQR）里列出适用的参量，并应作为档案保存好，可供检查查阅。焊接工艺书（焊接工艺条件）是由PQR发展而来，它以条款4.11中规定的那些基本参量的范围为基础，并在制作过程中可为焊工所用。焊接工艺要以焊接工艺文件的形式由主管代表审批，此代表应该至少具有焊接监理（按条款4.12.1）或焊接检查员（见条款7.2）的资格。注：1.如PQR和WPS焊接工艺文件那样合适的表格列在附录C里。2.对于新西兰，NZS3404.1要求焊接工艺要在焊接开始前经主管审批。4.1.2 对接焊

20、缝对于全熔透和不完全熔透的对接焊缝，以下则适用：a对于焊接方法：MMAW、SAW、GMAW、GTAW和FCAW，若仅开单面V型坡口或单面U型坡口的对接焊缝的某一焊接工艺获得评定通过，那么应判定该工艺对钢板和钢管的单面对接焊缝来说都能用。b某一焊接工艺经评定证明：能被用来焊接列在附录E的表格E1或E2中的、经预评定过的某种对接接头，则无需进一步的试验，就应判定：在所列的其它全部位置上，对那种接头和那样的坡口角度来说，该工艺能用；但对于垂直位置上焊接方向由下往上和由上往下之间的改变则除外，必须进行单独评定。c某个工艺经用单面焊焊成的单面V坡口对接焊缝来评定而获得通过，则应判定该工艺能用于双面V坡口

21、对接接头的焊接和单面V坡口对接接头的双面焊接。d某个工艺经用单面焊焊成的单面U坡口对接焊缝来评定而获得通过，则应判定该工艺能用于双面U坡口对接接头的焊接和单面U坡口对接接头的双面焊接。e某个工艺经用双面V坡口对接焊缝来评定而获得通过，则应判定该工艺也能用于单面V坡口对接接头的双面焊接。f某个工艺经用双面U坡口对接焊缝来评定而获得通过，则应判定该工艺也能用于单面U坡口对接接头的双面焊接。g对接焊缝的厚度界限应符合以下列要求：（a）对于厚度小于36mm的材料，表4.11（A）中的项（o）则适用。（ii）对于厚度大于等于36mm的材料，没有上限限制。4.1.3角焊缝对于角焊缝，下列事项也适用：（a）

22、经用在板上或在管上所焊成的角焊缝来评定而获得通过的那个工艺，应对在板上和在管上的角焊缝的焊接都能用。（b）焊缝的工艺评定应按如下，即要基于角焊缝的尺寸（焊脚长度），而不是基于材料的厚度，：（i） 对于单焊道的角焊缝，评定应覆盖用于评定试验的角焊缝尺寸和小于这尺寸但证明可用于表4.1.3所示那些位置上的单焊道角焊缝的尺寸。(ii) 对于多焊道角焊缝，评定应覆盖用于评定试验的角焊缝的尺寸和用于表4.1.3所示的那些位置上的、较大的、多焊道角焊缝的尺寸。 当将这个评定应用于单焊道和多焊道角焊缝时，应考虑对T1，T2和T3构成的组合厚度的预热要求，对组合厚度的预热要求应列在焊接工艺书（WPS）和工艺评

23、定记录（PQR）中。（c）垂直位置上焊接方向由下往上和由上往下之间的改变，必须进行单独评定。注：单焊道和多焊道角焊缝可用相同试板的相对两侧来进行评定。B表格4.1.3板和管上的角焊缝之工艺评定-得到评定的位置焊接位置得到评定的位置1F（平焊）仅1F2F（横焊）1F，2F和4F（仰焊）3F（立焊）仅3F4F（仰焊）1F，2F和4F4.1.4多个焊接位置的评定若一试件需对多个位置上的工艺进行评定，那么该试件就能判定这些焊接工艺是否能用在这些位置上，条件是在与每一待评定位置相对应的焊缝段上取得一个宏观试样。注：这能通过对固定在5G或6G位置上的管子进行焊接来实现。4.2焊接工艺评定的方法焊接工艺应该

24、用下列方法之一来进行评定：(a)符合款4.3的、经预评定的工艺(b)由制作方提供以往相关经验的证明文件 注：一份完成的、如同附录C所示那样的焊接工艺文件，连同试验记录就可构成先前经验的证据，试验应是进行工艺评定需参照的那些应用标准所要求进行的。(c)制作一个长度合适的试件，其接头类型，材质，厚度和坡口加工上都和部件相同，将焊接工艺应用对到这试件上，并按款4.7对试件进行其接头类型所允许的试验。这试件可作为一件成品试件。(d)制备如图4.7.2中所示那样的特殊试件，要尽实际可能对焊缝的焊透程度、材料类别、轧制方向、材料厚度、坡口加工、施焊条件进行模拟，这包括焊工作业的可达性和生产中遇到的制约条件

25、，并按款4.7对试件进行试验。(e)对结构或构件的原型接头进行破坏性试验。(f)由其他制作方评定的焊接工艺（见条款4.4）。4.3经预评定的焊接工艺在下列情况下，焊接工艺应该被认为是预评定的：(a)按款4.5对接头制备进行预评定；(b)按款2.1对材料进行预评定；(c)按款4.6对消耗材料进行预评定；(d)技艺和焊接技术，包括预热和道间温度的要求，符合本标准；(e)存有文件性的证据证明：宏观试验令人满意并符合款4.7要求，这包括一令人满意的宏观试样或宏观试样的示意图或照片，图或照片显示有位置编号，焊道顺序，最小焊脚长度，焊喉厚度以及图幅比例， 注：对于这要求来说，数字图像或扫描所得的图像是与照

26、片相当。4.4评定通过的焊接工艺之可借用性被某一制作方评定通过的焊接工艺应是有效可被第二制作方所用，条件是： (a)原始的评定试验是按本标准或按其他可接受的国内或国际标准来进行，有完整的文件。(b)第二制作方拥有合适的设备和设施，并演示表明将这工艺应用在焊工资格考试或宏观试验的焊接中获得了成功(c)焊接工艺的应用得到了制作方和负责人双方认可。(d)焊接工艺证明原始制作方和第二制作方是没有差别。4.5经预评定的接头制备4.5.1总则如果焊接方法和焊接消耗材料符合焊材制造商的推荐，那么款4.5.2，4.5.3和4.5.4所描述的各种接头制备应视为是经预评定的。4.5.2经预评定的全熔透对接焊缝之接

27、头制备用于经预评定的全熔透对接焊缝的、符合附录E的表E1中列出坡口要求的接头制备应视为是经预评定的。符合表E1中对双面V形坡口、双面单边坡口、双面U型坡口和双面单边J型坡口要求的每种接头制备，尽管坡口深度不同，仍应视为是经预评定的。全熔透的对接焊缝，若其接头制备采用经预评定的那样，并打算用二面焊来焊成，那么应在开始焊接第二面之前，用合理的方法来进行清根直至达到无缺陷的金属，除非采用宏观腐蚀来提供无需这样的清根就能达到全熔透的证据。4.5.3经预评定的部分熔透对接焊缝之接头制备用于经预评定的部分熔透对接焊缝的、符合附录E的表E2中列出坡口要求的接头制备应视为是经预评定的。符合附录E的表E2中对双

28、面V形坡口、双面单边坡口、双面U型坡口和双面单边J型坡口要求的每种接头制备，尽管坡口深度不同，仍应视为是经预评定的。4.5.4经预评定的角焊缝之接头制备用于经预评定的角焊缝的、符合附录E的表E3中列出坡口要求的接头制备应视为是经预评定的。焊接位置应符合AS3545（也可参照表4.5.4）。注：单焊道和多焊道角焊缝可用相同试板的相对两侧来进行评定。表格4.5.4钢板或钢管上角焊缝的工艺评定，和得到评定的尺寸角焊缝尺寸每一工艺焊缝的数量宏观腐蚀试样得到评定的尺寸材料厚度角焊缝尺寸在评定中所用的单焊道最大尺寸一个见表格4.7.1无限制试验时单焊道最大尺寸在评定中所用的多焊道最小尺寸一个见表格4.7.

29、1无限制试验时多焊道最小尺寸4.6焊材评定4.6.1经预评定的焊材4.6.1.1总则焊材应按表4.6.1（A）与钢材类别相匹配，并要在他其厂商规定的焊接参数范围内使用。另外，焊材的的冲击测试温度（规定在相关焊材的标准里）不应比设计的服务温度高（见段落B3,附录B）。当焊材满足了这些要求并符合以下条件，他们应被视为是经预评定的，不需要评定测试。(a)用于手工弧焊的焊条要符合表4.6.1(A)中的2，3列。(b)用于埋弧焊和药芯弧焊的焊材要符合表4.6.1（A）中的4，5列，对于L0 grade钢材来说，若最大电弧能量限于5KJ/mm；对于L15grade或L20grade钢材来说；若最大电弧能量

30、限于2.5KJ/mm。(c)用于气体保护弧焊的焊材要符合表4.6.1（A）的第6列。(d)用于气体保护钨级弧焊的焊材要符合焊表4.6.1（A）的第7列。(e)用于全自动和半自动工序的焊材（埋弧焊，焊药芯弧焊，气体保护弧焊）要得到劳埃德或其他船舶分级协会的批准，如在表4.6.1（A）的8，9和10列中显示那些，但有以下有关电弧能量的限制：()具有S、M或SM级配的焊材A对于L0 grade钢材中的多焊道对接焊缝或任何角焊缝，最大电弧能量为5KJ/mm。或B对于L15或L20 grade钢材中的多焊道对接焊缝或任何角焊缝，最大电弧能量为2.5KJ/mm。 ()具有T级配的焊材，对于单焊道和二焊道技

31、术来说，没有电弧能量的限制。 ()具有TM级配的焊材, 对于单焊道和多焊道技术来说，没有电弧能量的限制。如果某焊材没有按照以上a、b、c、d或e条款获得预评定，但是制作方可以提供关于先前在使用这种焊材及一个评定通过的工艺方面令人满意经验的、并形成合适文件的资料，这样的资料应被看作为是充分的证据，而可认为对于那工艺来说，这种焊材是经预评定的。4.6.1.2抗候钢材就应用抗候钢材来说，这要求焊缝金属具有抵抗大气腐蚀的性能和具有与母材相近的颜色，下列焊材应被认是经预评定的：(a)对于单焊道的角焊缝和对于单焊道或的每面都是单焊道的对接焊缝，若施焊中焊条不摆动，那么按表4.6.1（A）选定的焊材应被认是经预评定的。(b)对