汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管

汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管

国家标准 GB/T40316一2021 汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管 wededhighstrengthshapeamdroundsteltuhesfrauoohilestrcture 2021-08-20发布 2022-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/40316一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 ， ， 分类及代号 * 订货内容 尺寸,外形、重量及允许偏差 ----+ 技术要求 ---- 试验方法 检验规则 o包装、标志和质量证明书 附录A资料性)异型钢管截面图 附录B规范性)异型钢管扭转值测定方法 12 附录c(规范性异型钢管压扁试验方法 13
GB/40316一2021 前 言 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 本文件由钢铁工业协会提出 本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口 本文件起草单位:张家港华程机车精密制管有限公司唐山京华制管有限公司、安徽江淮扬天汽车 股份有限公司、浙江金晟汽车零部件股份有限公司、徐州光环钢管(集团)有限公司、江苏立万精密制管 有限公司、江苏宏亿钢管有限公司、中通客车控股股份有限公司、常州市吴天管道成套有限公司、江苏华 程工业制管股份有限公司、治金工业信息标准研究院 本文件主要起草人;韩波、周金苗、温朝江,刘杰、周永明、朱继彦、倪志红.倪宋、张东,彭俊杰、 闫海波,夏启龙、郭平勇,吴远柱,余佳恒、陈奇、吴广宇、李奇
GB/T40316一2021 汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管 范围 本文件规定了汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管的分类及代号、订货内容、尺寸,外形,重量及 允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书 本文件适用于汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管(以下简称钢管 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/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铭天青s分光光度法 GB/T223.17钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲熔光度法测定钛量 GB 223.26钢铁及合金钼含量的测定硫饥酸盐分光光度法 GB 2223.40钢铁及合金锯含量的测定氯磺酚s分光光度法 223.59钢铁及合金磷含量的测定磷钼蓝分光光度法和锄磷钼蓝分光光度法 GB GB/T223.60钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量 GB 223.63钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠钾)光度法测定量 223.76钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定饥量 GB 223.78钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定棚含量 GB 223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法 GB GB 223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法 GB 228. 金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB 242金属管扩口试验方达 GB GB/T244金属材料 弯曲试验方法 管 管 GB/T246金属材料 压扁试验方法 2102钢管的验收,包装、标志和质量证明书 GB 2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法 GB/T5777一2019无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声检测 GB/T6726汽车用冷弯型钢尺寸,外形,重量及允许偏差 GB/T7735一2016无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的自动涡流检测 GB/T10561一2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T12606一2016无缝和焊接(埋弧焊除外)铁磁性钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动漏磁 检测
GB/T40316一202 GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法 GB/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法 GB/T21835焊接钢管尺寸及单位长度重量 GB/T30062钢管术语 3 术语和定义 GB/T30062界定的术语和定义适用于本文件 分类及代号 4.1钢级命名方法 钢级按规定最小上屈服强度数值命名,分为355、380,420,460,500,550,600,650,700 4.2钢管精度等级分类及代号 4.2.1钢管按外径(边长)精度等级分类及代号如下 a PD(PA/B).a; 普通级 b 较高级 PD(PA/B).b; 高级 PD(PA/B).c c 4.2.2钢管按壁厚精度等级分类及代号如下 a) PT,a; 普通级 b PT.c 高级 4.2.3钢管按弯曲度精度等级分类及代号如下 PS.a; 普通级 a 较高级 b PS.b; c PS.c 高级 4.2.4钢管按边凹凸度精度等级分类及代号如下 普通级 PF.a; a b)高级 PF.e 5 订货内容 按本文件订购钢管的合同或订单应包括下列内容 本文件编号; a 产品名称 b) 钢的牌号(供需双方按钢级协商确定的牌号) c d 尺寸规格(异型钢管为边长×边长×壁厚,圆形钢管为公称外径×公称壁厚,单位为毫米) 订购的数量总重量或总长度); e 特殊要求 fD)
GB/40316一2021 尺寸,外形、重量及允许偏差 6.1尺寸及允许偏差 6.1.1异型钢管的截面示意图参见附录A,边长(A、B)和壁厚()应符合GB/T6726的规定 经供需 双方协商,可供应GB/T6726规定以外尺寸的钢管 6.1.2圆形钢管的公称外径(D)和公称壁厚(e)应符合GB/T21835的规定 经供需双方协商,可供应 GB/T21835规定以外尺寸的钢管 6.1.3钢管的边长或外径允许偏差应分别符合表1和表2的规定 当合同中未注明允许偏差级别时. 边长或外径的允许偏差应符合普通级的规定 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供 应表1,表2规定以外允许偏差的钢管 表1异型钢管的边长允许偏差 单位为毫米 允许偏差 边长(A,B) 普通级(PA/B.a 较高级(PA/B.b 高级(PA/B.e 30 士0.25 士0.2 土0.15 >3050 士0.35 士0.3 士0.25 5075 士0.4 士0.35 士0,45 士0.8%A,士0.8%B 士0.7%A,士0.7%B 士0.6%A,士0.6%B 表2圆形钢管的外径允许偏差 单位为毫米 允许偏差 外径D 普通级(PD.a) 较高级(PD.b) 高级(PD.e) 士0.15 30 士0.2 士0.1 >3050 士0.3 士0.25 士0.2 >5075 士0.35 士0.3 士0.4 75 士0.8%D 士0.7%D 士0.6%D 6.1.4钢管的壁厚允许偏差应符合表3的规定 当合同中未注明允许偏差等级时,壁厚的允许偏差应 符合普通级的规定 根据需方要求，经供需双方协商,并在合同中注明,可供应表3规定以外壁厚允许 偏差的钢管 圆角及焊缝区域壁厚偏差不做要求 表3钢管的壁厚允许偏差 单位为毫米 精度级别 普通级(PT.a 高级(PT.c 允许偏差 士7.5%1 士5.0%n 6.2长度 6.2.1通常长度 12000 钢管的通常长度为6000mm~ mm 根据需方要求,，经供需双方协商,并在合同中注明,可
GB/T40316一202 供应规定以外长度的钢管 6.2.2定尺长度和倍尺长度 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可按定尺长度或倍尺长度交货 定尺长度 mm10mm 和倍尺总长度应在通常长度范围内 定尺长度允许偏差为十 ; rmm;每个倍尺长度应留5 的切口余量 6.3异型钢管的外形 6.3.1异型钢管的边凹凸度应符合表4的规定,示意图见图1;外圆角半径应符合表5的规定,示意图 见图2 当合同中未注明边凹凸度精度等级时,边凹凸度应符合普通级的规定 表4异型钢管的边凹凸度 单位为毫米 边凹凸度(x,X 高级(PF.ey 普通级(PF.a 边长(A.B 不大于 二30 0,20 0.10 >3050 0.30 0.15 >50~75 0.8%A、0.8%B 0.5%A,0.5%B 0.9%A,0.9%B 0.6%A,0.6%B 标引序号说明 X1、X -边凹凸度 图1异型钢管的边凹凸度 表5异型钢管的外圆角半径 外圆角半径R mmm 钢级 1<2.0mm 2.0mm<1<4.0mm 4.0mm<1<8.0mm 3t4n 二460 21一36 460600 2.5t3.5t 3.5t4.5t >600 供需双方协商
GB/40316一2021 图2异型钢管的外圆角半径 6.3.2异型钢管的扭转值应符合表6的规定,扭转值示意图按附录B 表6异型钢管的扭转值 边长(A、B 扭转值 mmm mmm/m <30 <1.0 >3075 1.5 2.0 6.3.3异型钢管相邻两边垂直度0应为(90土1.5)°,边垂直度示意图见图3 图3钢管的边垂直度 6.4弯曲度 钢管弯曲度应符合表7的规定 如合同中未注明弯曲度精度等级,弯曲度应符合普通级的规定 表7钢管的弯曲度 每米弯曲度 全长(L)弯曲度 精度等级 mm/m mm 0.2%L 普通级(Ps. S.a) 1.5 1.0 s0.15%L 较高级(Ps.b) 高级(Ps.e s0.5 s0.1%L 6.5不圆度 圆形钢管的不圆度应不超过外径公差的80%
GB/T40316一202 6.6钢管端面 钢管的两端端面应与钢管轴线垂直,切口毛刺应予清除 6.7重量 6.7.1交货重量 钢管按实际重量交货 合同中注明,钢管亦可按理论重量交货 6.7.2理论重量的计算 钢的密度按7.85kg/dm,圆形钢管单位长度理论重量的计算应符合GB/T21835的规定,异型钢 管单位长度理论重量应符合GB/T6726的规定 6.7.3重量允许偏差 交货钢管实际重量与理论重量的允许偏差为士5% 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中 注明,可规定其他重量允许偏差 技术要求 7.1钢的牌号和化学成分 7.1.1钢的钢级和化学成分(熔炼分析)应符合表8的规定,供需双方订货时按钢级协商确定具体钢的 牌号 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应其他强度等级和/或化学成分的钢管 7.1.2成品钢管的化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定 表8钢的强度等级及化学成分 化学成分(质量分数 钢级 Si T Mn Nbh Mo A" 不大于 不小于 355 l.50 38o 420 1.60 0.15 460 0.50 500 0.12 1.70 0,025 0,015 0.09 0,20 0.015 550 1.80 600 1.90 0.005 650 2.00 0.50 0.22 0.60 700 2.10 钢中应添加Nb、V、Ti中一种或几种细化晶粒元素,但三种元素之和应不超过0.22% 当检验酸溶铝时,其含量应不小于0.010%
GB/40316一2021 7.2制造方法 钢管应采用热轧钢带或冷轧钢带以高频电阻焊接方法制造 需方指定某一种轧制状态的原材料 时,应在合同中注明 7.3交货状态 钢管以焊接状态交货 根据需方需求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管也可以焊缝热处理 状态交货 7.4力学性能 7.4.1母材拉伸 7.4.1.1钢管母材纵向拉伸力学性能应符合表9的规定 表9钢管的力学性能 上屈服强度R.n"'/MPa 抗拉强度R/MPa 断后伸长率A/% 钢的强度等级 不小于 355 355 430 20 380 380 450 19 420 420 480 17 15 460 460 520 500 500 13 550 550 550 600 13 600 600 650 13 13 650 650 700 13 700 700 750 当屈服现象不明显时,可测定Rpa代替R.H 7.4.1.2对于外径不大于60.3mm的圆形钢管,可截取全截面试样,其断后伸长率仅供参考,不作交货 条件 7.4.2冲击 根据需方需求，经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可进行夏比V型缺口冲击试验,其试验温 度和冲击吸收能量要求值由供需双方协商确定 7.5非金属夹杂物 钢管应做非金属夹杂物检验 钢管的非金属夹杂物按GB/T105612005中的A法评级,A类、,B 类、C类、D类夹杂物的细系级别和粗系级别应符合表10的规定
GB/T40316一2021 表10非金属夹杂物 合格级别 不大于 非金属夹杂物类型 粗系 细系 2.0 2.0 B 2.0 2.0 1.5 1.5 O 1.5 1.5 7.6工艺性能 7.6.1压扁 圆形钢管应进行压扁试验 压扁试样的长度应不小于6a.5mm,两个试样的煤缝应分别位于 7.6.1.1 与施力方向成90"和0"位置,试样应压至两平板间距离为钢管外径的2/3 试验后,试样不应出现裂缝 或裂口 7.6.1.2异型钢管应进行压扁试验 压扁试样的长度应不小于63.5mm,试验方法应符合附录C的规 定 试样压至两平板间距离为垂直高度(C)或对角线高度(D)的2/3 试验后,试样不应出现裂缝或 裂口 7.6.2弯曲 外径不大于60,3nmm的圆形钢管,可用弯曲试验代替压扁试验 弯曲试验时不应带填充物,弯心 弯模)半径为钢管外径的6倍,弯曲角度为90',焊缝位于弯曲最大拉伸变形处 试验后,试样不应出现 裂缝或裂口 7.6.3扩口 根据需方需求,经供需双方协商,并在合同中注明,圆形钢管可进行扩口试验 扩口试验的顶心锥 度为30"、45"或60°中的一种,试样外径的扩口率应为6% 试验后,试样不应出现裂缝或裂口 7.7无损检测 7.7.1圆形俐管应按以下方法中的一种方法进行无损检测: a)按GB/T5777一2019的规定进行超声检测,验收等级为U4 b) 按GB/T7735一2016的规定进行涡流检测,验收等级为E4H或E4 7.7.2根据需方需求,经供需双方协商,并在合同中注明,异型钢管可进行漏滋检测 漏磁检测时,验 收等级应符合GB/T126062016中F4的规定 7.8表面质量 7.8.1表面缺陷 钢管的内外表面不应有目视可见的裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊等缺陷存在 这些缺欠应完全清 除,清除深度应不超过壁厚的下偏差,清除处的实际壁厚应不小于壁厚允许的最小值
GB/40316一2021 7.8.2焊缝 7.8.2.1钢管外焊缝毛刺应清除平整 7.8.2.2根据需方要求，经供需双方协商,并在合同中注明,外径大于25mm的圆形钢管或周长大于 100mm 的异型钢管可清除内毛刺交货 7.8.2.3钢管清除内毛刺交货时,其内焊缝余高应符合表11的规定,且内焊缝清除后钢管剩余壁厚应 不小于壁厚允许的最小值 当需方未在合同中注明钢管内焊缝余高精度等级时,内焊缝余高应符合普 通级的规定 单位为毫米 表11内焊缝余高 精度等级 普通级 高级 十0.2 +0.4 内焊缝余高 -0.05 -0.1 试验方法 8 8.1钢管化学成分分析的取样应遵守GB/T20066的规则 化学成分分析通常遵守GB/T4336、 GB/20123,GB/T20125或其他通用方法的规定，仲裁时应遵守GB/T223.9、GB/！223.17、 GB/T223.26,GB/T223.40,GB/T223.59,GB/T223.60,GB/T223.63,GB/T223.76,GB/T223.78 GB/T223.85,GB/T223.86,GB/T20125的规定 8.2钢管的尺寸和外形应采用符合精度要求的量具逐根测量 钢管外径测量应距管端至少50mm 扭转值的测量方法应符合附录B的规定 8.3钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根目视检查,焊缝余高应采用符合精度要求的量具测量 8.4钢管其他检验项目的试验方法和取样方法应符合表12的规定 表12钢管检验项目的取样数量,取样方法和试验方法 序号 检验项目 取样数量 取样方法 试验方法 每炉取1个试样 GB/T20066 8. 化学成分 GB/T2975 GB/T228. 拉伸 每批在两根钢管上各取1个试样 GB/T2975 GB/T229 冲击 每批在两根钢管上各取一组3个试样 非金属夹杂物 每批在两根钢管上各取1个试样 GB/T105612005 GB/T105612005 圆形 GB/T246 GB/T246 压扁 每批在一根钢管上取2个试样 异型 附录C 每批在两根钢管上各取1个试样 弯曲 GB/T244 GB/T244 扩口 每批在两根钢管上各取1个试样 GB/T GB/T242 242 GB/T57772019 超声 逐根 GB/T77352016 涡流 逐根 10 漏磁 逐根 GB/T126062016
GB/T40316一2021 9 检验规则 g.1检查和验收 钢管的检查和验收由供方质量技术监督部门进行 g.2组批规则 9.2.1钢管应按组进行检查和验收 9.2.2 每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的钢管组成 每批钢管的数 量应不超过如下规定: a 圆形钢管:每个班次生产的钢管; b)异型钢管: -周长不大于400mm,200根 mm,l00根 -周长大于400r 9.3取样数量 每批俐管各项检验的取样数量应符合表12的规定 9.4复验和判定规则 钢管的复验和判定规则应符合GB/T2102的规定 10包装、标志和质量证明书 钢管的包装、标志和质量证明书应符合GB/T2102的规定 0
GB/40316一2021 附 录 A 资料性) 异型钢管截面图 A.1方形钢管截面示意图见图A.1 单位为毫米 标引序号说明: A 边长; -壁厚; R 外圆弧半径 图A.1方形钢管截面示意图 A.2矩形钢管截面示意图见图A.2 单位为毫米 标引序号说明: 长边 短边; 壁厚; 外圆弧半径 R 图A.2矩形钢管截面示意图 11
GB/T40316一2021 录 附 B 规范性) 异型钢管扭转值测定方法 B.1扭转值 由于制造原因钢管绕其纵轴旋转成螺旋状并产生扭转角,其每单位长度所对应的偏离距离最大值 称为扭转值,单位为毫米每米(mm/m) B.2原理 钢管如果出现扭转,在单位长度内,其侧面产生一端点偏离其另外三端点所构成的平面,此偏离距 离为扭转值 B.3测量程序 取两块边长大于被测钢管边长的钢板,在标准平板上,使其平行间距为1m并固定,作为测量钢管 扭转值的简单量具 测量时,将量具覆于被测钢管表面(量具方向与钢管方向一致),使量具一端紧贴钢 管平面,若有扭转,量具另一端与钢管平面构成一夹角,用塞尺测量此夹角的最大距离H,此值即为该 钢管的扭转值;也可用量角器测量其夹角a,按式(B.1)计算扭转值H 扭转值测定示意图见图B.1 H=sina(A一2R (B.1 式中 H 扭转值,单位为毫米每米(mm/ m; 每米扭转角,单位为度("); A 钢管边长,单位为毫米m mm; R 外圆弧半径,单位为毫米(n mm 图B.1钢管扭转值测定示意图 12
GB/40316一2021 录 附 C 规范性 异型钢管压扁试验方法 C.1异型钢管压扁试验的原理,试样、试验设备,试验程序和试验报告应符合GB/T246的规定 C.2当异型钢管的边长之比大于2时应采取平压,当异型钢管的边长之比不大于2时应采取对角压， 见示意图c.1 对角压时,试样底部应采用橡皮泥、软橡胶等可塑性物质进行支撑 平压 b 对角压 标引序号说明 垂直高度 对角线高度; 焊缝; 2 压扁方向 图C.1压扁试验示意图

汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管GB/T40316-2021解读

随着汽车行业的快速发展，汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管的需求量不断增加。GB/T40316-2021是我国针对这一领域制定的新标准。下面是本文对该标准的解读：

一、标准适用范围

根据标准规定，GB/T40316-2021主要适用于汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管。其中，异型钢管指具有非圆形截面的钢管，如方形、矩形等；圆形焊接钢管指经过焊接处理后形成的钢管。

二、钢管的材质和化学成分

标准对钢管的材质和化学成分作出了详细要求。其中，钢管的材质必须符合相关国家标准或行业标准，并且其化学成分必须满足标准规定。此外，标准还明确了钢管中各元素的含量限制。

三、钢管的加工制造

标准对钢管的加工制造也作出了严格要求。其中，异型钢管的尺寸和公差、焊接质量、内外表面质量等方面都有详细规定；圆形焊接钢管的制造工艺、焊缝等方面也需要符合标准要求。

四、钢管的检测评定

为了保障钢管的质量，标准对钢管进行了多种检测方法和标准要求。其中包括常规的力学性能测试、金相组织分析、无损检测等多种方式。标准还明确了钢管的外观、尺寸等方面的评定标准，以保证钢管的质量和可靠性。

五、标准实施效果预期

通过对GB/T40316-2021的解读，可以看出该标准对提高汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管质量、推动产业发展具有重要意义。标准的实施有望进一步促进我国汽车行业的健康发展，提升我国汽车制造水平。

结论

总之，GB/T40316-2021标准对汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管的材质、加工制造、检测评定等方面都作出了严格要求，将为行业的规范化发展提供有力支撑。未来，我们期待看到更多符合该标准要求的优质钢管投入使用，为汽车行业的可持续发展带来更大的贡献。

参考文献

1. GB/T 40316-2021, 汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管

2. Zhou, X., & Liang, C. (2017). Research progress of high strength welded steel pipe for automobile structures. Journal of Iron and Steel Research International, 24(6), 529-537.

以上是本文对《汽车结构用高强度异型及圆形焊接钢管GB/T40316-2021》标准的解读和分析。通过遵守该标准，我们可以保证生产出符合要求的优质钢管，进一步提高汽车行业的质量和效益。

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