《导电用无缝圆形铜管》国家标准修订编制说明

PAGEPAGE11《导电用无缝圆形铜管》国家标准修订编制说明（征求意见稿）工作简况根据中国有色金属标准化技术委员会，有色标委[2011]28号《关于转发2011年第一批有色金属国家标准制修订项目计划的通知》，附件1之序号8，计划编号：20110654-T-610，《导电用无缝圆形铜管》国家标准，由上海飞轮实业有限公司负责起草。导电性能是铜材料最重要的一种特质，这种特质决定了铜材在导电用途的应用领域具有较高的性价比，因而，在国民经济的各个行业成为应用最广泛的一类重要材料，而其中导电用铜管产品在此类材料中占有较大的比重。《导电用无缝圆形铜管》国家标准于2055年7月26日首次制订发布，2006年1月1日实施至今已6年有余，在此期间，随着我国经济和铜加工技术的发展以及国际贸易的逐步扩大与融合，导电用铜管产品在产品形状、规格、力学性能、氢脆试验等要求方面也发生了较大变化，因此有必要对该标准进行修订，以满足不断提高的产品技术质量要求。接到任务后，上海飞轮实业有限公司与江苏包罗铜材集团有限公司、金龙精密铜管股份有限公司、无锡隆达金属材料有限公司等起草单位立即成立了标准编制小组。并着手整理收集本企业生产产品的牌号、状态、规格范围、技术要求、检验方法以及不同客户产品的使用现状等相关信息，为本标准全面、系统、有效的修订奠定良好的基础。2011年11月24日有色标委会在杭州主持召开了标准项目任务落实会议，会上本标准编制小组也根据起草单位各自特点就本标准编制中的相关工作进行了计划和分工：上海飞轮实业有限公司负责标准修订征求意见稿的起草、修改，相关信息汇总、整理以及新增矩（方）形导电铜管相关数据的试验和整理；江苏包罗铜材集团有限公司负责收集客户对导电用铜管技术要求的收集与整理；金龙精密铜管股份有限公司负责导电用铜管部分技术数据的试验和整理及标准意见汇总；无锡隆达金属材料有限公司负责导电用铜管生产工艺过程的相关技术指标和质量数据。随后编制小组会同市场开发和营销人员对导电用铜管进行了全面的市场调研，全面、准确地了解了市场不同客户的产品需求变化以及产品未来的发展趋势；了解了国内目前主要生产厂商的生产技术水平和现状。编制小组开始了本标准修订的起草工作，经过多次与业内厂商和客户讨论及征求意见，于2012年6月形成了本标准征求意见稿。2、编制原则、主要技术指标确定依据本标准参考了美国ASTMB188《导电无缝铜管》和欧盟EN13600《铜及铜合金导电用无缝铜管》标准，并结合国内实情进行的制定。2.1标准名称修订前本标准名称为《导电用无缝圆形铜管》，其内容仅涉及了圆形管，因目前市场上所需要的导电用途的铜管材中还有矩（方）形铜管，因此，在本次修订中增加了矩（方）形铜管，所以，将本标准的名称修改为《导电用无缝铜管》。2.2牌号、状态合金牌号从字面上看增加了TU0和TU3，其中TU0为新增牌号，而TU3按新修订GB/T5231《加工铜及铜合金牌号和化学成分》标准中相当于原TU2、TU2为原标准的TU1。这样以来，实质上TU1为新增牌号。产品状态原标准中为3种，修订标准中仍为3个，但表述方法按新制定的《铜及铜合金状态表示方法》国家标准，选用退火（O60）、拉拔（H55）和硬态拉拔（H80）来表述。ASTMB188《导电无缝铜管》标准中的状态有2个，分别为060和H80；EN13600《铜及铜合金导电用无缝铜管》标准中的状态有4个，分别为：H035/R200、H065/R250、H090/R290和H100/R360。2.3产品规格修订前，标准的规格为：直管外径Ф5mm～159mm，壁厚0.5mm~25.0mm，长度1.5m~7.5m；盘管外径Ф5mm～22mm，壁厚0.5mm~6.0mm，长度大于7.5m。ASTMB188标准的规格为：圆管外径Ф3.15mm～254mm，壁厚0.432mm～9.62mm，长度小于6.10m；矩（方）形管对边距3.18mm～254mm，壁厚0.432mm～7.19mm，长度小于6.10m。EN13600标准的规格为：圆管外径Ф5mm～150mm，壁厚0.5mm～10mm，长度3m～10m；矩（方）形管对边距5mm～150mm，壁厚0.5mm～10mm，长度：3m～10m。盘管主要用于导电用途的电缆用管，我国GB/T19849《电缆用无缝铜管》标准是电缆用铜管的专用标准，因此，本标准可不包含此类产品。此外，参考ASTMB188和EN13600标准，根据我国的实际情况，导电用管材的壁厚没有大于10mm的；产品的外径绝大多数小于178mm；产品的长度在1.5m～8.5m之间。因此，本标准圆形管的规格范围选择为Ф5mm～178mm，壁厚0.5mm～10mm，长度1.5m～8.5m。矩（方）管对边距为5mm～150mm，厚度0.5mm～10mm，长度1.5～8.5m。取消了盘管。修订后的规格外径或对边距范围小于美标，大于欧标；长度大于美标，小于欧标。牌号、状态和规格牌号状态规格/mm圆形矩（方）形长度外径壁厚对边距壁厚TU0、TU1、TU2TU3、TAg0.1T1、T2、TP1退火(O60)拉拔（H55）硬态拉拔(H80)Ф5～Ф1780.5～10.05~1500.5～10.01500～8500注：需方如有其他牌号、状态、规格产品要求时，由供需双方协定。2.4化学成分在原标准化学成分的要求中，除“管材化学成分采用GB/T5231国家标准中相应的规定”外，还有“其中杂质元素供方可不作分析，但应保证。”，修订后将此句删除。主要技术指标与美标和欧标相当。2.5尺寸及允许偏差的确定2.5.1管材外径（对边距）偏差圆形管材外径及其允许偏差仅将产品规格中外径的最大值由Ф159mm增加到178mm，相当于ASTMB188标准中第5栏外径的规格。表中增加了“当外径允许偏差要求为全正或全负时，允许偏差为表中对应数值的2倍”的注解，其他未做变动。增加了矩（方）形管材对边距的其允许偏差表及示意图，其允许偏差的指标与ASTMB188标准相当，对边距大127mm管材的允许偏差高于美标。2.5.2管材壁厚偏差圆形管材壁厚及其允许偏差将厚度范围由25mm减至10mm，对应厚度的允许偏差及精度等级未变。增加了矩（方）形管材壁厚及其允许偏差表，表中数值相当于ASTMB188标准。矩（方）形管材的对边距及其允许偏差单位为毫米对边距a或b允许偏差，不大于示意图≥5～15±0.10>15～25±0.13>25～50±0.15>50～76±0.18>76～100±0.20>100～150±0.23注1：当对边距允许偏差要求为全正或全负时，允许偏差为表中对应数值的2倍。注2：公称尺寸a对应的偏差也适用于a’，公称尺寸b对应的偏差也适用于b’。矩（方）形管材壁厚及其允许偏差壁厚/mm对边距/mm≥5～15>15～25>25～50>50～100>100～150壁厚允许偏差/%≥0.5～1.0±12±12±13>1.0～3.0±10±10±11±12±13>3.0～6.0±10±10±10±11±12>6.0～10±9±9±10±112.5.3管材的长度及其允许偏差管材的长度及其允许偏差表中增加了矩（方）形管的对边距，圆形管外径由Ф159mm增加至178mm，管材长度由7500mm增加至8500mm，其他无改变。2.5.4矩（方）形管角半径矩（方）形管角半径的最大允许半径参照EN13600标准制定，图示说明了外角与内角。矩（方）形管允许角半径单位为毫米壁厚最大半径外角内角≤1.51.20.8>1.5～3.01.60.8>3.0～6.02.50.8>6.0～10.06.00.82.5.5形状偏差将圆度、直度、扭拧度合并为形状偏差。2.5.5.1圆形管材圆度未退火拉制圆形管材的圆度比原标准有所提高，将未退火拉制圆形管材的圆度由“不大于公称外径的1.5%”修订为按径厚比分档给出偏差，其指标与ASTMB188相当。未退火拉制圆形管材的圆度公称壁厚与公称外径之比圆度/mm，不大于0.01～0.03外径的1.5%>0.03～0.05外径的1.0%>0.05～0.10外径的0.8%或0.05（取较大值）>0.10外径的0.7%或0.05（取较大值）2.5.5.2直度将原标准中“管材直度应符合GB/T16866的规定”修订为未退火拉制圆形管材的直度按公称外径和长度尺寸分档给出偏差，其指标与ASTMB188相当。增加了矩（方）形管材直度，指标比ASTMB188标准“全长上任意1.8m一段的最大弧深不大于13mm”稍高，为“全长任意2000mm上测得的最大弧深不应大于12mm”。未退火拉制圆形管材的直度单位为毫米长度每米直度，不大于≤20005>2000～25008>2500～300012注：长度超过3000mm的管材，在全长任意3000mm管段上测得的最大弧深不超过12mm。2.5.5.3扭拧度矩（方）形管的扭拧度，对照EN13600标准，具体指标相当。矩（方）形管材的扭拧度公称对边距/mm允许最大扭拧度h/mm每米长度总长度L/m≥10～181.01.0×L>18～301.51.5×L>30～502.02.0×L>50～803.03.0×L>80～1204.54.5×L>120～1506.06.0×L注：对边距小于10mm的矩（方）形管材扭拧度由供需双方商定。2.5.6切斜度提高了圆形管材切斜度指标，增加了矩（方）形管材切斜度，将原标准中“管材切斜度应符合GB/T16866的规定”修订为“管材的端部应锯切平整，在不使管材长度超出允许偏差的条件下，其切斜度应符合下表的规定。”管材的切斜度公称外径或对边距/mm允许偏差圆形管材矩（方）形管材≤160.25mm0.40mm>16外径的1.6%对边距的2.5%切斜度指标与ASTMB188比较，圆形管等同，异形管对边距≤16mm时的切斜度，由0.41mm提高至0.40mm，与GB/T16866标准一致。2.6力学性能的确定管材的室温纵向力学性能增加了需方要求时应进行表面洛氏硬度（HRF）的试验项目，抗拉强度与伸长率同原标准，增加的表面洛氏硬度（HRF）参考了ASTMB188标准。管材的力学性能状态尺寸范围/mm抗拉强度Rm/N/mm伸长率A/%洛氏硬度HRF最小最大退火(O60)全部20025540≤50拉拔(H55)壁厚≤5.0250300≥75壁厚>5.024029015≥65硬态拉拔(H80)壁厚≤5.0290360≥80壁厚>5.02703206≥752.7电性能的确定与原标准相比，修订后的标准电性能中增加了TU0牌号的电性能，其指标与ASTMB188标准相当。其他牌号与状态的导电率未做修改。管材的电性能状态尺寸范围/mm20℃导电率/%IACS（不小于）TU0TU1、TU2、TU2、T1、T2、TAg0.1、TP1T2TP1退火(O60)全部101.0100.098.090.0拉拔(H55)壁厚≤5.098.397.096.088.0壁厚>5.098.898.097.089.0硬态拉拔(H80)壁厚≤5.097.697.095.087.0壁厚>5.098.398.096.088.02.8弯曲试验标准中弯曲试验未做修改，与ASTMB188标准相比，弯曲角度相当，本标准根据圆形管材不同的外径规定了相应的弯曲半径。EN13600标准中未做弯曲试验的规定。2.9氢脆试验本次修订在标准中增加了氢脆试验：“需方要求时，TU0、TU1、TU2、TU3、TAg0.1、TP1牌号的管材应进行铜氢脆试验。试验采用闭合弯曲，闭合弯曲试样的外侧面不应出现裂纹。”氢脆试验要求与ASTMB188、EN13600标准相当。2.10非破坏性试验圆形管材的非破坏性试验未做修订，增加了矩（方）形管的非破坏性试验：壁厚不大于5mm的矩（方）形管材，可进行气压试验；壁厚>5mm的管材，可进行水压试验，但最大试验压力不超过6MPa。2.11表面质量管材表面质量未做修订，即管材的内外表面应光滑、清洁，不应有分层、针孔、起皮、气泡、夹杂等影响使用的缺陷；轻微的矫直痕、水迹、油迹不作报废依据；对管材表面质量有特殊要求时，由供需双方协商确定。3与ASTMB188和EN13600标准水平的对比本标准的修订是参照采用了美国ASTMB188标准和欧盟EN13600标准中的相应部分。其各项目及指标具体对比如下。3.1合金牌号与化学成分对比ASTMB188标准中共有合金牌号11个，化学成分如下：元素化学成分/%C10100AC10200C10300C10400BC10500BC10700BC11000C11300CC11400CC11600CC12000Cu+Ag≥99.99D99.9599.95E99.9599.9599.9599.9099.9099.9099.9099.90PA0.001～0.0050.004～0.012O≤0.00050.00100.00100.00100.0010Ag8F10F25F8F10F25FAC10100牌号中最大杂质限量为：锑4PPm，砷5ppm，铋1.0ppm，镉1ppPm，铁10ppm，铅5ppm，锰0.5ppm，镍10ppm，磷3ppm，硒3ppm，银25ppm，硫15ppm，碲2ppm，锡2ppm和锌1ppm。BC10400、C10500和C10700是无氧铜加入一定数量的银制成的。他们的化学成分等于C10200加一定数量的银。CC11300、C11400、C11500和C11600是导电韧铜加一定数量的银制成的，他们的化学成分等于C11000加一定数量的银。D铜含量由100%减去杂质总量确定。E铜+银+磷，最小。FWaluesareminimumsilverintroyouncesperavoirdupoiston（1oz/tonisequivalentto0.0034%）EN13600标准中共有8个合金牌号，化学成分如下：牌号化学成分/%CuAgBiOPPb其他元素总量不包括Cu-ETP≥99.90a≤0.005≤0.040b≤0.005≤0.03Ag、OCu-FRHC≥99.90a≤0.040b≤0.04Ag、OCu-OF≥99.95a≤0.0005c--≤0.005≤0.03AgCuAg0.10余量0.08～0.12≤0.0005≤0.040≤0.03Ag、OCuAg0.10P余量0.08～0.12≤0.0005c0.001~0.007≤0.03Ag、PCuAg0.10（OF）余量0.08～0.12≤0.0005c≤0.0065Ag、OCu-PHC≥99.95a≤0.0005c0.001~0.006≤0.005≤0.03Ag、PCu-HCP≥99.95a≤0.0005c0.002~0.007≤0.005≤0.03Ag、P注：其他元素主要指Ag、As、Bi、Cd、Co、Cr、Fe、Mn、Ni、O、P、Pb、S、Sb、Se、Si、Sn、Te、Zn。a包括银，最大值0.015%。b只要供需双方达成一致，0.060%银含量是允许的。c氧含量的要求应符合EN1976氢脆试验要求。本标准共有合金牌号8个，化学成分如下：牌号TU0aTU1TU2TU3dT1T2TAg0.1TP1化学成分%≥Cu+Ag99.99b99.9799.9799.9599.9599.9099.5e99.90P0.00030.0020.0020.0020.0010.004~0.012Ag0.00250.06～0.12Bic0.00010.0010.0010.0010.0010.0010.002Sbc0.00040.0020.0020.0020.0020.0020.005Asc0.00050.0020.0020.0020.0020.0020.01Fe0.00100.0040.0040.0040.0050.0050.05Ni0.00100.0020.0020.0020.0020.2Pb0.00050.0030.0030.0030.0030.0050.01Sn0.00020.0020.0020.0020.0020.05S0.00150.0040.0040.0040.0050.0050.01Zn0.00010.0030.0030.0030.005O0.00050.0010.0020.0030.020.1a除所列元素外，Te≤0.0002、Se≤0.0003、Mn≤0.00005、Cd≤0.0001。b此值为铜量，含铜量的质量分数不小于99.99%时，其值应由差减法求得。c砷、铋、锑可不分析，但供主必须保证不大于极限值。d电工用无氧铜TU3氧含量不大于0.002%。e此值为铜量。从上述三个标准的化学成分可以看出，虽然各标准中的化学元素控制指标与表述方法不尽相同，但控制精度相差无几，基本处于同一水平。3.2力学性能对比ASTMB188标准在ASTMB188标准中共有2种状态O60和H80，产品的力学性能分圆形管和矩（方）形管。不同管材与状态所对应的力学性能如下：状态规格/mm抗拉强度Rm/N/mm2伸长率A/%洛氏硬度HRFO60所有规格≤255≥25≤50H80矩（方）形管对边距≤152，壁厚≤4.82408≥75对边距≤152，壁厚>4.823015≥65对边距>15222020≥65圆管≤Ф1022753≥80>Ф1022606≥75EN13600标准中对力学性能的要求是拉伸试验和硬度试验任选其一，采用硬度是布氏硬度和维氏硬度，拉伸度验有塑性延伸强度要求，具体如下：状态壁厚/mm硬度抗拉强度Rm/N/mm2塑性延伸强度Rp0.2/N/mm2伸长率A/%HBHVD冷拉H035≤20≥35～60≥35～65R200≥200～250≤12040H065≤10≥60～90≥65～95R250≥250～300≥15015H090≤5≥85～105≥90～110R290≥290～360≥2506H100≤3≥95≥100R360≥360≥320（3）本标准的力学性能：管材的力学性能状态尺寸范围/mm抗拉强度Rm/N/mm2伸长率A/%洛氏硬度HRF最小最大退火(O60)全部20025540≤50拉拔(H55)壁厚≤5.0250300≥75壁厚>5.024029015≥65硬态拉拔(H80)壁厚≤5.0290360≥80壁厚>5.02703206≥75力学性能与美标和欧标相当。3.3电性能对比ASTMB188标准中产品的电性能：状态规格/mm质量电阻系数，20℃/Ω×g/m2C10100C10200、C10400、C10500、C10700C11000、C11300、C11400、C11600C10300C12000O60所有规格0.151760.153280.156140.17031H80矩（方）形管对边距≤152，壁厚≤4.80.155850.157370.159400.17418对边距≤152，壁厚>4.80.155210.15673对边距>1520.154250.15577圆管≤Ф1020.157130.15865>Ф1020.155850.15737EN13600标准中产品的电性能：牌号状态体积电阻系数Ω×mm2/m最大质量电阻系数Ω×g/m2最大导电率%IACS最小电导率MS/m最小Cu-ETPCu-FRHCCu-OFCuAg0.10CuAg0.10(OF)Cu-PHCD0.017860.158896.656.0H035/R2000.017240.1533100.058.0H065/R2500.017540.155998.357.0H090/R2900.017860.158896.656.0H100/R360CuAg0.10PCu-HCPD0.018180.161694.855.0H035/R2000.017540.155998.357