G4020G40211998焊接结构钢结构钢的一般要求.docx

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G4020G40211998焊接结构钢结构钢的一般要求

G40.20/G40.21－98

焊接结构钢/结构钢的一般要求

G40.21－98

结构钢

1．范围

1.1本标准包括一般建筑和工程用途的结构钢板、型钢。

空心型钢。

板桩、棒材。

1.2本标准中提供了多种强度级别，并以ksi为单位的最小屈服强度来表示。

牌号，钢材种类和强度级别示于表1。

夏比V型缺口类别示于表9A和9B。

买方必须规定牌号和类别，如果使用的话。

1.3本标准所涉及的钢材种类如下：

（a）W类－－焊接钢材。

这种钢材应符合规定的强度要求，适用于一般焊接构件，如果低温条件下的缺口韧度并不是一项设计要求的话。

用途可包括建筑物，桥梁的压缩构件。

（b）WT类－可焊接缺口韧度钢材。

这种钢材应符合规定的强度和夏比V形缺口冲击要求，适用于焊接构件，如果低温条件吓得缺口韧度是一项设计要求的话。

除了规定牌号之外，买方还应规定证明夏比V形缺口试验温度和能量级别所要求得钢材类别。

用途可包括桥梁的主要拉伸构件和类似的构件。

（c）R类－抗大气腐蚀钢材。

这种钢材应符合规定的强度要求，并显示出大约是普碳钢4倍的抗大气腐蚀性能。

这些刚才可随时进行焊接，可达本标准所涉及的最大厚度。

用途包括未涂漆的壁板，未涂漆的轻型结构件等，如果低温条件下的缺口韧度并不是一项设计要求的话。

（d）A类－抗大气腐蚀可焊接钢材。

这种钢材应符合规定的强度要求，并显示出大约是普碳钢4倍的抗大气腐蚀性能*。

这些钢材适用于焊接构件，如果低温条件吓得缺口韧度并不是一项设计要求的话，并经常用于未涂漆状态的结构件。

用途于W类的钢材类似。

（e）AT类－抗大气腐蚀可焊缺口韧度接钢材这种钢材应符合规定的强度和夏比V形缺口冲击要求，并显示出大约是普碳钢4倍的抗大气腐蚀性能。

这些刚才适用于焊接构件，如果低温条件下的缺口韧度是一项设计要求的话，并经常用于未涂漆状态的结构件。

除了规定牌号之外牌号之外，买方还应规定证明夏比V形缺口试验温度和能量级别所示要求的钢材类别。

用途可包括桥梁的主要拉伸构件和类似的构件。

（f）Q类－淬火和回火低合金钢板。

这种刚才应符合规定的强度。

在这些钢材可进行焊接时，焊接和加工技术是至关重要的。

而且不得对钢板的性能产生有害的影响，特别是受热区域。

用途可包括桥梁和类似构件。

（g）QT类－淬火和回火低合金钢缺口韧度钢板。

这种钢材应符合规定的强度和夏比V形缺口冲击要求，具有良好的抗脆性断裂性能，适用于焊接构件，如果低温条件下的缺口韧度是一项设计要求的话。

除了规定的牌号之外，买方还应规定证明夏比V形缺口试验温度和能量级别所要求的钢材类别。

用途可包括桥梁的主要拉伸构件和类似的构件。

在这些钢材进行焊接时，焊接和加工技术是至关重要的，而且不得对钢板的性能产生有害影响，特别是受热区域。

用途可包括桥梁的主要拉伸构件和类似构件。

2.一般要求

2.1钢材应符合加拿大标准学会的标准CAN/CSA－G40.20，包括分析、试验数量、试验准备、试验方法。

尺寸和重量的允许偏差、修整、标记、检验、复验、退货、报告、包装和装运的要求。

2.2不同厚度的牌号的可用性通常受到规定化学成分条件下满足力学性能的能力的限制。

每个牌号的常用最大厚度示于附录B中的表B1。

结构型钢规格分组列于加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20和附录B中的表B1重复。

注：

由于本标准所涉及的牌号数量关系，并不是所有的牌号都能对应所有的产品形式、规格和性能。

产品应进行协商以确定具体牌号和产品的可用性。

这对结构型钢是特别重要的，因为它是根据具体协议用较高强度的牌号生产的。

2.3按照本标准在材料上进行的试验应符合表2所示的试验表。

2.4按照本标准在材料上进行的试验通常在轧制条件下进行，牌号700Q（100Q）除外。

当买方这样规定时，所有的试验都将在常化状态下进行，牌号700QT（100QT）除外。

2.5当用户要求并经用户同意时，应按本标准生产材料，达到最大碳当量成分，牌号700Q（100Q）除外。

注：

建议按以下公式计算碳当量：

CE＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni+Cu）/15

2.6购货依据

询价书和订单应显示以下内容：

（a）钢板、型钢和棒材

（1）数量（总重量或个数，规定长度或随机长度）；

（2）产品名称；

（3）尺寸或规格；

（4）加拿大标准学会标志，牌号以及类别，如果适用；

（5）条件（材料或试样的热处理要求）；

（6）由钢卷所形成的钢板的不可接受性（见表3.8）；

（7）合格证（见第16条，加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20）；

（8）API用途。

如果适用；

（9）试验选择（冲击要求，超声波检测－美标A435/A435M，A577/A577M，或A578/A578M，等等）等。

（10）特殊要求（如表面平整度公差限制）。

（b）空心型钢

（1）数量（总质量或个数，规定长度或随机长度）；

（2）产品名称；

（3）产品种类（热轧或冷轧）；

（4）尺寸（圆形断面的外径和名义厚度；方形和矩形断面的外部尺寸和名义厚度）；

（5）加拿大标准学会标志，牌号以及类别，如果适用；

（6）端部条件；

（7）合格证（见第16条，加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20）；

（8）试验选择（冲击试验要求等）；

（9）特殊要求，如有；

3制造

3.1应采用以下工艺生产钢：

（a）碱性平炉；

（b）碱性电炉；或

（c）碱性氧气转炉。

3.2仅在级别未300W（44w）的情况下允许沸腾钢，空心断面结构钢的最大壁厚0.625英寸。

3.3厚度1－1/2英寸以上的W类钢材应全部以细晶粒的镇静钢供货。

3.4厚度40mm（1－1/2）英寸以下含1－1/2英寸的W类钢材应全部以细晶粒的镇静钢供货当买方有规定时。

3.5当规定细晶粒钢时，材料应显示出5或更细的碳化奥氏体晶粒规格，或者，熔炼分析报告应显示最小酸溶铝含量0.015％，或最小全铝含量0.020％。

应向买方提交试验结果报告。

注：

对于规定了细晶粒钢和细晶粒试验的厚钢板和特厚轧制W类型钢，建议买方不必保证在最终产品中达到细晶粒度（铁素体）。

这种情况下可包括表1中第4和5组的W类型钢和厚度65（2－1/2英寸）以上的钢板。

如果完全脱氧和细铁素体晶粒度的优先对缺口韧度或冷成型来说至关重要，那么最好是用细晶粒（奥氏体）钢。

当要求铁素体晶粒度的优越性能和均匀度时，应考虑常化处理。

3.6WT、AT或QT类钢材不需要第3.5条的规定，除非买方另行规定。

3.7按照本标准允许分成组的炉批，包括2－5炉钢水，对于牌号260W（38w），300W（44W）和350W（50W），轧制成厚度14mm（0.500英寸）以下的钢板，厚度或直径14mm（0.500英寸）的棒材，腿长125mm（5英寸）以下的角钢，名义深度200（8英寸）以下的结构型钢，以及最大周长400mm（16英寸）以下的空心结构型钢。

每组炉批同一时间轧制的同一规格的产品不得超过25吨。

3.8当买方有所规定时，由钢卷形成的钢板不得按本标准供货。

4供货条件

4.1正常情况下，钢材应以轧制态条件交货，牌号700Q（100Q）和700QT（100QT）除外。

当买方这样规定时，钢材可以按常化条件交货，牌号700Q（100Q）和700QT（100QT）除外。

4.2在考虑到必须符合本标准的要求时，空心结构断面可以按买方的选择进行应力释放，退火或常化。

4.3本标准建议买方，当钢材是按轧制态条件订货时，生产厂家可以按自己的选择对全部或部分材料进行常化处理。

4.4如果钢材是在常化条件下进行试验，应从常化材料上面提取试样，或从同时常化的全厚度试样块上提取试样，或在类似条件下从实验室常化全厚度试样块上提取试样。

如果材料的常化处理是由生产厂家进行的，则应从常化材料上提取试样。

4.5在定货时经买方同意，可采用控制轧制的方法来代替常化，以获得规定的性能。

4.6淬火和回火钢应通过加热到900°C（1650°F）以下进行热处理，液体淬火低于320°C（600°F），回火不高于595°C（1100°F）。

如果要求，合格证上应给出热处理温度。

注：

建议打算重新加热本标准所及钢材的买方与生产厂家讨论其用途和建议的钢材重新加热处理。

4.7冷成型钢管材料的一般要求

遵守美标ASTM执行。

5化学成分

5.1概述

5.1.1除了按5.1.2提供之外，材料应通过熔炼分析符合表4和6的要求。

5.1.2对于API（美国石油学会）用途的钢板，为了晶粒细化和强化而添加的元素（见表3）应按照表4的极限加以限制。

5.2买方可按照加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20从代表每炉钢的精轧材料中取样进行成品分析。

这样测定的化学分析应与加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20中适用牌号要求或限制元素的成品分析标准偏差一致。

5.3生产厂家应向买方或其代表提交熔炼分析报告。

5.4对于分组的炉批来说，所用的钢水都应是同样脱氧处理的和合金类牌号。

各个原件的化学成分应有碳当量值，如用2.5中的公式所计算的一样，在该适用分析报告的0.03％范围之内。

5.5不符合表3和5的要求的材料（除了碳，锰，硫，磷含量之外）应视为符合本标准的要求，如果已经达到所有规定的力学性能；如果

（a）生产厂家提供了显示已经达到本标准所要求或隐含的所有性能的数据；

（b）生产厂家提供了这样的数据，即能够保证焊接性，延展性，缺口韧度以及抗腐蚀性至少相当于本标准中的可比级别；

（c）买方在其订单上特别批准材料的使用。

5.6R，A和AT类抗大气腐蚀钢，依据ASTM标准G101计算化学成分。

6力学性能

6.1拉伸性能

试样所代表的材料应符合表6，7和8所要求的拉伸性能。

对于厚度在8mm（5/16英寸）以下的材料，参见加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20中的8.3.1。

6.2冲击性能

6.2.1买方规定了钢材种类（WT，AT，QT）时，第6.2.2－6.2.6条的要求在适用，冲击试验时强制执行的。

6.2.2表10A列出了可以订货的要求进行冲击试验的钢材种类的5个类别。

类别1－4规定了标准的试验温度。

表10B列出了类别1－4中每个牌号的标准的最小平均吸收能量。

当试验温度不是类别1－4中所列出的之一时，或能量不是所列出的相应牌号时，应由买方和生产厂家协商同意，这时应采用类别5。

6.2.3买方应在询价书或订单中规定5个类别中的一个。

6.2.4夏比V形缺口冲击试验结果应等于或大于3个纵向试样的规定能量平均值。

6.2.5对于小尺寸试样，夏比V形缺口冲击试验结果应等于或大于加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20中表2所示的3个纵向试样的相应规定平均能量值。

6.2.6试验报告应给出显示每个试样的实际试验值。

不得有任何一个试样的结果低于规定平均值的三分之二。

（见加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20中的第14.2条）。

6.2.7经买方和生产厂家协商同意，可采用“横向延伸”方法代替“吸收能量”方法。

在这种情况下，任何试样总的横向延伸不得小于0.40mm（0.015英寸）。

7标记

7.1按本标准所生产的材料应按照加拿大标准学会标准CAN/CSA－G40.20进行标记和标识。

当材料要通过颜色进行标记时，应采用表10中的色码。

如果规定了最小含铜量，应加上铜颜色的条。

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