桥梁用耐候钢板编制说明

《桥梁用耐候钢板》标准编制说明一、任务来源本文件由中关村及特种合金新材料产业技术创新联盟提出并归口，冶金工业规划研究院作为标准组织协调单位。根据中关村及特种合金新材料产业技术创新联盟团体标准化工作委员会团体标准制修订计划，由中国宝武集团鄂城钢铁有限公司、冶金工业规划研究院等单位共同参与起草，计划于2022年二季度前完成《桥梁用耐候钢板》标准的制定工作。二、制定本文件的目的和意义为满足高原地区高性能长寿命桥梁钢板的应用需求，国内中厚板企业联合开展研发，针对适用于高原复杂环境的耐候桥梁钢板制造以及应用的关键问题，以焊接技术为纽带，紧密连接前端钢种研发制备与终端工程应用示范，着力完善高性能桥梁钢应用技术体系，重点发展以适用于高原复杂环境的高强韧易焊接耐候桥梁钢板的制备、焊接工程、构件/节点设计、工程应用等技术体系，力争打通高原复杂服役环境高性能长寿命桥梁钢板应用途径，积极推动我国交通强国和西部大开发战略。作为十四五国家重点研发计划项目，新研钢种具有耐蚀、高韧性、焊接性能优异等特点，现阶段桥梁钢依据GB/T714-2015《桥梁用结构钢》组织生产，该标准作为基础通用标准，与新技术要求不适配，需要制定耐候钢板专用标准。三、标准编制过程2024年11月，中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟团体标准化工作委员会（以下简称团标委）秘书处给各位委员发出团体标准立项函审单。到立项函审截止日期，没有委员提出不同意见。2024年12月，团标委正式下达立项计划，组成了标准起草组，提出了标准编制计划和任务分工，并开始标准编制工作。2025年1-7月：进行了起草标准的调研、问题分析和相关资料收集等准备工作，完成了标准制定提纲、标准草案。2025年8月：召开标准启动会，围绕标准草案进行了讨论，并按照与会意见和建议进行了修改。2025年9~10月：形成征求意见稿并发出征求意见。2025年11月：完成征求意见处理、形成标准送审稿。2025年12月：完成该标准审定会和标准报批稿，上报中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟审批。2026年1月：完成该标准发布、实施。四、标准编制原则充分考虑桥梁用耐候钢板产品的高质量需求，联合下游企业协同攻关，采用标准化手段助力桥梁用耐候钢板高质量发展，展现我国高强钢先进技术水平。本文件以满足下游行业对桥梁钢发展趋势要求为前提，充分提高标准的市场适应能力；通过对下游用钢行业的研究，了解桥梁用耐候钢板产品的实际需求，确定各项技术指标，满足下游行业生产需要，建立彼此之间的联系，扩大影响力。五、标准的研究思路及内容（一）编制思路《桥梁用耐候钢板》标准的设计与编制主要以问题与需求为导向，切实从铁路桥梁钢生产需要出发，进一步确定化学成分控制指标、力学性能等技术指标要求，强化细分领域标准的指导意义。通过制定满足市场创新需要，并具有科学、合理、全面、可操作性的标准，助力桥梁用耐候钢板的高质量供给，提升作业的安全性和可靠性。本文件在参考GB/T714-2015《桥梁用结构钢》的基础上，结合实际生产的特殊需要，对牌号、化学成分、裂纹敏感性指数、尺寸偏差等技术指标进行了加严和扩展，增强了原料生产制造商与下游行业的联系，使标准更具有针对性和实用性。（二）标准技术框架本文件包含以下部分前  言1范围2规范性引用文件3术语和定义 4牌号表示方法 5订货内容6制造工艺7技术要求8试验方法9检验规则10包装、标志及质量证明书（三）标准技术内容1.范围本文件规定了桥梁用耐候钢板牌号表示方法、订货内容、制造工艺、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。本文件适用于厚度不大于150mm的桥梁用耐候钢板（以下简称“钢板”）。2.规范性引用文件按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的有关规定。术语和定义GB/T714、TB/T3556规定的术语和定义适用于本文件。4.牌号表示方法本章节参照GB/T714的有关要求，给出桥梁用耐候钢板牌号示例。5.订货内容本章节对订货的合同或订单内容提出要求，应包含：a)本文件编号；b)产品名称；c)牌号；d)规格；e)尺寸、外形精度要求；f)交货重量（或数量）；h)交货状态；i)其他特殊要求。6制造工艺6.1冶炼方法本章节规定钢由转炉或电炉冶炼，并经真空脱气等炉外精炼处理。6.2交货状态本章节在GB/T714 的基础上，结合铁路桥梁钢345~500MPa级钢种的实际应用技术要求，加严相关规定。增加“热机械轧制状态交货的厚度大于等于32mm的Q345q及Q370q级别钢板，以及厚度大于等于20mm的Q370q以上级别钢板应进行回火处理。”耐候钢的交货状态：“钢板应以热机械轧制（TMCP）或热机械轧制（TMCP）+回火交货状态交货，并在质量证明书中注明”。7技术要求7.1牌号及化学成分7.1.1本章节综合参考GB/T714的有关要求，加严S元素控制指标。表1磷、硫、硼、氢成分对比对比质量等级化学成分（质量分数）/％PSaBbHb不大于本文件C0.0300.0150.00050.0002D0.0250.010E0.0200.005a厚度方向性能钢板中的S含量应符合GB/T5313的规定。b钢中残余元素B、H供方能保证时，可不进行分析。对比质量等级化学成分（质量分数）/％PSaBbHb不大于GB/T714（报批稿）C0.0300.0250.00050.0002D0.0250.015E0.0200.010F0.0150.006a当要求钢板具有厚度方向性能时，钢的S元素含量应符合GB/T5313的规定。b钢中残余元素B、H，当供方能保证时，可不进行分析。c调质钢中添加元素B时，不受此限制，且应进行分析并填入质量证明书中。d对于热机械轧制钢，当C不大于0.10%时，B含量应不大于0.0014%。e对于耐候钢，当C不大于0.06%时，B含量应不大于0.0014%。对比质量等级化学成分（质量分数）/％PSaBbHb不大于TB/T3556-2020C0.0250.0200.00050.0002D0.0200.015E0.0200.010考虑到C元素对铸坯偏析以及焊接性能的影响，根据生产实际，适当加严了N元素的指标。其他指标变化请企业补充。表2钢的化学成分对比此表按专家意见修改为GB/T714报批稿值，如企业在国标基础上调整成分，请务必在编制说明中写明理由。此表按专家意见修改为GB/T714报批稿值，如企业在国标基础上调整成分，请务必在编制说明中写明理由。以下为讨论会企业初步解释，供参考。1.Mn含量碳当量要求低0.36、Pcm同时提出要求，所以将Mn调低了市场上NH，最高等级应用到500NH，研发已经覆盖550NH（成分参考：500基础上，补充性能检测、焊接工艺评定支撑材料）2.Ni元素含量，345、370、420、460，0.3-0.4本文件0.3-0.45，结合企业生产实际提出放宽钢级质量等级化学成分a,b,c（质量分数）%CSiMndNbVTiCrNiCuMoNAlse不大于Q345qNHCDE≤0.110.15~0.501.10~1.500.010~0.1000.010~0.1000.006~0.0300.40~0.700.30~0.400.25~0.500.200.00600.015~0.050Q370qNHQ390qNHQ420qNHDEFQ460qNHQ500qNH0.45~0.700.30~0.450.25~0.550.25Q550qNHa钢中Al、Nb、V、Ti可单独或组合加入，单独加入时，应符合表中规定；组合加入时，应至少保证一种合金元素含量达到表中下限规定，上限不做限制，但应满足Nb+V+Ti≤0.22%。b为控制硫化物形态要进行Ca处理。c耐候钢的耐腐蚀性指数I值应不小于6.0，I值计算公式为：I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2。d当以卷板状态交货时，Mn含量下限可到0.50%。e当采用全铝(Alt)含量计算时，全铝(Alt)含量应为0.020%～0.055%。7.1.2碳当量本章节结合铁路桥梁工程实际技术指标要求，参考TB/T3556指标，以满足铁路合同订货对裂纹敏感指数指标的要求。表3各牌号钢种裂纹敏感系数要求钢级Q345qQ370qQ420qQ460qQ500qQ550qPcm（质量分数）/％不大于0.200.200.220.230.24铁标0.250.25铁标无国标指标类别钢级焊接裂纹敏感性指数（Pcm）%公称厚度mm≤50>50～100>100～130>130～150耐大气腐蚀钢Q345qNH≤0.22≤0.24协议—Q370qNH≤0.22≤0.24Q390qNH≤0.22≤0.24Q420qNH≤0.23≤0.25Q460qNH≤0.23≤0.25Q500qNH≤0.24≤0.26Q550qNH≤0.24≤0.26注：表中“—”为不适用。7.2力学性能本章节在参考GB/T714的有关要求的基础上，根据铁路桥梁工程实际应用过程中的技术要求，充分考虑钢铁企业提出的生产实际过程中的薄规格冲击韧性难度问题，调整了薄规格钢板的冲击韧性要求，增加了钢板抗拉强度的上限要求。对于强度级别为Q345q或Q370q的钢种，冲击功值较高且稳定，行业内对低级别铁路桥梁钢板纤维断面率不做要求，因此纤维断面率不作为强制判定标准；对于强度级别为Q420及以上的钢种，冲击功稳定性稍差，因此对纤维断面率进行界定。对比见下表4。表4钢板力学性能牌号拉伸试验a、b冲击试验c钢级质量等级下屈服强度ReLMPa抗拉强度RmMPa断后伸长率A%温度℃纤维断面率dFA%冲击吸收能量KV2J厚度≤50mm50mm＜厚度≤100mm≤12mm≥12mm不小于不小于不小于Q345qNHC345335490~610200—80120D-20E-40Q370qNHC370360510~630200—80120D-20E-40Q390qNHC390380520~640200—80120D-20E-40Q420qNHD420410540~66019-208580120E-40Q460qNHD460450570~69018-208080120E-40Q500qNHD500480630~75018-208080120E-40Q550qNHD550530660~80016-20—80120E-40a当屈服不明显时，可测量Rp0.2代替下屈服强度。b拉伸试验取横向试样。c冲击试验取纵向试样。d对厚度不大于12mm的钢板，不要求纤维断面率；厚度不大于32mm的钢板，纤维断面率应满足表中要求；厚度大于32mm的钢板，纤维断面率应不小于70%。7.3工艺性能本章节参照GB/T714的有关规定。7.4耐腐蚀性能本章节参照GB/T714的有关规定，见附录B。7.5表面质量本章节参照GB/T714的有关规定。7.6尺寸、外形、重量本章节参考GB/T714的有关要求，在GB/T709的基础上，加严不平度分级指标，见表5。表5钢板板不平度分级级别不平度mm/mPF.A≤3PF.B≤5Q460q及以上级别钢板的不平度需经供需双方协议规定。7.7无损检测本章节参照GB/T714的有关规定。7.8特殊要求本章节规定可对钢的非金属夹杂物和其它项目做特殊要求。实际生产数据针对Q500qNH和Q550qE生产和实际数据如下，说明以上成分规定和性能是可以生产出来，且耐腐蚀性能良好。以上是Q500qENH数据以上是Q550qE数据8.试验方法8.1钢的化学成分分析一般按GB/T223（所有部分）、GB/T4336、GB/T20123、GB/T20124、GB/T20125或通用方法进行，仲裁时由供需双方协商规定。8.2钢材的检验项目、试验方法应符合表10的规定。表10检验项目、取样方法、取样数量和试验方法序号检验项目取样数量取样方法检验方法1化学成分（熔炼分析）1个/炉GB/T20066见8.12拉伸试验1个/批GB/T2975GB/T228.13弯曲试验1个/批GB/T2975GB/T2324冲击试验3个/批GB/T2975GB/T2295厚度方向断面收缩率3个/批GB/T5313GB/T53136无损检测逐张—GB/T2970或协商7非金属夹杂物检测1个/炉GB/T10561-2005GB/T10561-20058表面质量逐张—目视及测量9尺寸、外形逐张—通用量具9.检验规则及包装、标志和质量证明书本章节参照GB/T714的相关规定。六、标准的应用领域本文件规定了桥梁用耐候钢板牌号表示方法、订货内容、制造工艺、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。本文件适用于厚度不大于150