落實國家標準改進計劃 推進建筑機械新材料升級

牛 赟 于清水 賈永勝

(1.山西鋼鐵建設(shè)(集團)有限公司，山西 太原 030000； 2.山西鼎榮冷彎型鋼有限公司，山西 太原 030008)

1 概述

隨著近些年來我國基礎(chǔ)建設(shè)、建筑工程、房地產(chǎn)開發(fā)工程大范圍推進，與之配套的工程機械大量進入建筑市場，塔機和工程用載人升降機呈現(xiàn)井噴式的需求，同時也帶動了工程機械用方矩形管及型鋼的市場，近年來我國冷彎型方矩管生產(chǎn)發(fā)展很快。2010年首次發(fā)布的國家標準GB/T 26080—2010塔機用冷彎矩形管，該標準的實施填補了我國塔機方矩形專用管標準的空白，但近些年來由于塔機制造企業(yè)工藝升級，要求保證要素和檢驗項目增加，原有《塔機用冷彎矩形管》標準已不適應(yīng)當(dāng)前塔機制造企業(yè)工藝發(fā)展的要求，部分國內(nèi)較大的工程機械制造企業(yè)又開始使用提高技術(shù)要求后的技術(shù)協(xié)議來訂貨。而部分京津唐地區(qū)低端方管制造企業(yè)，利用工程機械生產(chǎn)制造企業(yè)，對相關(guān)標準理解不全面的漏洞，采用執(zhí)行GB/T 6728—2002結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼的普通方管混充工程機械制造用方矩形管來欺騙工程機械制造企業(yè)，用低端、低價、低質(zhì)量、低服務(wù)來占領(lǐng)本屬于高端產(chǎn)品的工程機械用管市場。

同時新的標準修訂也應(yīng)該包括：載人升降機導(dǎo)軌用圓管、塔機主管、塔機其他用管塔機腹管和矩形尖角管等。同時應(yīng)當(dāng)加嚴技術(shù)標準，相應(yīng)的檢查手段，以及技術(shù)要求。

2 標準重新修訂的原則

為提高中國工程機械用方矩形管及特種型材產(chǎn)品實體質(zhì)量，符合新標準制定的“科學(xué)、合理、高端、適用”標準原則，我們充分認識到本標準制訂，是高于普通結(jié)構(gòu)用方矩管國標的，是引導(dǎo)工程機械用型鋼發(fā)展的重要標準，也是冷彎方矩型管生產(chǎn)企業(yè)行業(yè)自律的具體體現(xiàn)，是淘汰我國落后鋼鐵產(chǎn)能的具體實施方案和手段。

3 塔機方矩形管的規(guī)格更新的建議

新增品規(guī)分類和代號。當(dāng)前國內(nèi)主要的工程機械生產(chǎn)制造企業(yè)徐州重工、中聯(lián)重科等企業(yè)反映近兩年來，隨著我國工程機械制造廠工藝大幅度改進，出現(xiàn)了全自動化塔機標準節(jié)套架生產(chǎn)線，使用焊接機械人進行型鋼的組對與焊接，方矩形管的下料也全部是流水化作業(yè)，對型鋼的截面尺寸、扭曲度、凹凸度、彎曲度、鄰邊的垂直度等均提出了新的要求。結(jié)合上述情況，新修訂的標準應(yīng)當(dāng)新增加全自動塔機生產(chǎn)線用精密塔機主管(代號ZDTZ)。自動化機械手用塔機主管常用截面尺寸及截面特性，見表1。

結(jié)此，新修訂的標準應(yīng)當(dāng)包含了當(dāng)前大部分工程機械用管的規(guī)格，包括塔機主管TZ、精密塔機主管ZDTZ、塔機腹管TF、其他塔機用管QF、塔機用尖角方管JF、塔機用尖角矩形管JJ、升降機用圓管Y(或Φ)。

表1 自動化機械手用塔機主管常用截面尺寸及截面特性

4 根據(jù)新相關(guān)配套標準中的變化，塔機方矩形管的主要技術(shù)要求修改的建議

4.1 新修訂標準技術(shù)要求的建議

因該標準與GB/T 6725—2017為配套使用的，但標準中并未提及，因此本次修訂增加了：冷彎型鋼的牌號和化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能、表面質(zhì)量等應(yīng)符合GB/T 6725—2017新改版標準的規(guī)定。

1)新修訂本標準應(yīng)當(dāng)新增加對原料執(zhí)行標準及冶煉工藝的要求，主要是因為塔機及工程機械是非常重要的起重吊裝的特種設(shè)備，近些年來塔機發(fā)生的倒塔事故，主要原因有兩大類：一是塔機使用的施工單位對塔機使用不善，將塔機的超載限位器拆除，超負荷使用；二是塔機主管的原料不好，原料中有雜質(zhì)和氣孔、夾渣等現(xiàn)象。出現(xiàn)第二種情況的原因主要是，個別塔機用管制造企業(yè)，為了節(jié)約采購原料鋼卷成本的因素，采購“地條鋼”及小鋼廠化鋼爐所熔煉的廢鋼，所造成的。本著對人民生命財產(chǎn)安全的原則，本標準在制定之初對原料要求較GB/T 6725提升較多，特別是剔除了執(zhí)行標準為GB/T 3524—2015等易發(fā)生此現(xiàn)象的原料。

2)對于原料寬度不大于650 mm的窄帶鋼，由于普遍為小鋼廠冶煉，材料性能和成分均勻、晶粒度和鋼材原料中的夾渣均無法滿足塔機管的要求，所以在新修訂的標準中規(guī)定，原料中已禁止使用。

3)工程機械用鋼的屈強比，新修訂的標準應(yīng)當(dāng)有建議性附錄B，此次修訂，此條文作為推薦性條文，不強制執(zhí)行。

對于在我國北緯37°線以北及西北大部地區(qū)使用的工程機械用管，推薦使用確保-20 ℃沖擊功的C級以上鋼種。

4)在本次新修訂標準中應(yīng)當(dāng)提出：“工程機械用管原料GB 709,GB 714,GB 1591之規(guī)定生產(chǎn)原料鋼帶允許有缺陷，缺陷部分不大于每卷鋼帶6%～8%的表面缺陷，在工程機械用管生產(chǎn)過程中由供應(yīng)方檢出，不得計入成品”的規(guī)定，此規(guī)定規(guī)范了鋼管制造企業(yè)不得將原料的缺陷，轉(zhuǎn)嫁給用戶的規(guī)定。本標準5.3.5條規(guī)定解決了多年困擾冷彎行業(yè)的頑疾，原料6%～8%的表面缺陷，雖然符合原料的國標，但不符合工程機械用管終端客戶的需要，所以本標準進行了規(guī)范性約束，規(guī)定了冷彎型鋼制造企業(yè)負責(zé)將原料的缺陷挑出。有冷彎鋼管制造企業(yè)提出，此部分缺陷總量較大，不應(yīng)當(dāng)由各塔機管制造廠承擔(dān)。本文作者認為，此部分缺陷可以用兩種方式來解決：一是和原料供貨企業(yè)簽訂較為嚴格的技術(shù)協(xié)議，避免鋼卷表面的缺陷或是鋼卷表面的缺陷可以進行索賠；二是，將原料有缺陷部分生產(chǎn)出來的方矩形管執(zhí)行其他標準，作為其他結(jié)構(gòu)、工程上用的普通矩形管進行銷售。本標準制定的原則便是給客戶提供“精美的產(chǎn)品而制定的”，所以在此條文上無法妥協(xié)。

4.2 對于新修訂標準矩形管焊縫質(zhì)量的建議

1)塔機管焊縫處的外毛刺應(yīng)予以清除，清除后表面應(yīng)平整。清除后的焊縫余高通常不超過0.5 mm。條文主要是規(guī)定外毛刺焊縫刮削殘余量。

2)塔機主管、精密塔機主管、塔機腹管焊縫位置居中偏移量為±10 mm；塔機腹管焊縫位置居中偏移量為±7 mm。尖角管焊縫應(yīng)對處于管子的尖角部位。條文主要是規(guī)定了塔機管的焊縫偏移量。為保證塔機主管機腹管的受力一致性，規(guī)定了此條款。

3)工程機械用管ZDTZ，TZ，TF，需采用高頻感應(yīng)焊接方式生產(chǎn)。新增加本條文主要是對塔機焊縫的質(zhì)量及焊縫周邊的表面質(zhì)量有所規(guī)定。有部分企業(yè)生產(chǎn)工程機械用管，采用高頻接觸焊，此種焊接方式會在焊縫兩側(cè)留下電弧燒灼的淺坑，雖然淺坑深度未達到公差要求范圍的上限，但該電弧燒灼的痕跡是連續(xù)的，工程機械制造企業(yè)均提出該痕跡不利于后續(xù)的噴漆和觀感質(zhì)量，是不能接受的。故新修訂的標準應(yīng)當(dāng)規(guī)定此條文內(nèi)容。

5 建議新修訂標準中需要增加的推薦性附錄內(nèi)容

5.1 附錄A

1)新修訂標準的技術(shù)內(nèi)容中應(yīng)當(dāng)規(guī)定塔機主管TZ、精密塔機主管ZDTZ，進行壓扁試驗的方法。具體內(nèi)容見圖1。

2)考慮到GB/T 26080—2010標準中未規(guī)定試件長度，新修訂的標準規(guī)定應(yīng)當(dāng)規(guī)定試件長度等于試件的邊長(L=B)，對實驗壓扁試件進行規(guī)范。

3)因為塔機主管邊長尺寸介于118 mm～180 mm之間，建議新標準規(guī)定，壓頭長度尺寸介于130 mm～200 mm之間。

4)現(xiàn)行GB/T 26080—2010標準中規(guī)定了試樣的棱邊允許用銼或其他方法將其倒圓或倒角，但未規(guī)定圓角的大小，建議新改版的標準對圓角部位進行補充規(guī)定：圓角不應(yīng)大于試樣管公稱壁厚的1/3。

5.2 附錄B

1)新修訂標準建議增加推薦性附錄B,對于工程機械用管的屈服強度有了推薦性建議，見表2。

表2 推薦鋼的屈強比

2)希望在一版本標準改版的時候，能夠?qū)⑶鼜姳茸鳛闃藴实恼絻?nèi)容，進行規(guī)范性約束。

3)由于我國北緯37°線以北及西北大部地區(qū)冬季最低氣溫低于-20 ℃，故在推薦性附錄B中，推薦在上述地區(qū)使用的工程機械用管，推薦使用確保-20 ℃沖擊功的D級及其以上鋼種，建議采用Q345D，Q345E，Q345qD，Q345qE等鋼種。同時希望在本標準下一步改版的時候，能夠?qū)篮貐^(qū)使用的工程機械用管作為標準的一部分正式內(nèi)容，進行規(guī)范性約束。

5.3 附錄C

考慮到工程機械用管在用戶使用過程中需要進行大量的焊接作業(yè)，為方便工程機械需方進行焊接工藝評定，所以下次修訂本標準應(yīng)當(dāng)推薦不同牌號鋼材的碳當(dāng)量要求及計算公式，在今后的生產(chǎn)實踐過程中，標準編寫組會不斷收集數(shù)據(jù)與案例，對附錄C進行完善，滿足工程機械用管使用方的要求。此推薦性附錄C，只作為參考，不強制性規(guī)定。

工程機械用方矩形管金屬材料各個牌號鋼的碳當(dāng)量(CEV)推薦滿足表3之規(guī)定。

碳當(dāng)量應(yīng)由熔煉分析成本并采用公式計算：

CEV%=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (1)

5.4 附錄D

考慮到工程機械用管生產(chǎn)出來后，需要經(jīng)過供應(yīng)方包裝、吊運、碼放、存放、裝車發(fā)運、卸貨吊運、需方存放、吊運、下料等環(huán)節(jié)才能使用。增加附錄D的目的在于規(guī)范供需雙方的存放和裝運，一是要保證工程機械用管的正確碼放，不因為存放、碼放形式和地點不合適造成工程機械用管的彎曲、扭曲和銹蝕；二是要保證在工程機械用管供需雙方在存放、裝車操作中的安全，保證不傾倒，不垮塌等等。

5.5 附錄E

推薦的工程機械用管外表面銹蝕等級判定及除銹方法和檢驗標準，是推薦性附錄，用以逐步解決，供需雙方對工程機械用管外表面銹蝕程度的判斷爭議。

同時，規(guī)范供方的庫存狀態(tài)和交貨時塔機管的表面銹蝕狀態(tài)，推薦性附錄內(nèi)容不強制引用，但規(guī)范了供需雙方的質(zhì)檢判斷標準，給工程機械用管的外表面除銹規(guī)定了方法。

此附錄內(nèi)容應(yīng)當(dāng)只作為參考，不強制規(guī)定。具體規(guī)定建議如下：

推薦的工程機械用管外表面銹蝕等級判定及除銹方法和檢驗標準：

1)適用推薦性標準。

推薦工程機械用方矩形管外表面銹蝕程度判定執(zhí)行標準GB/T 8923.1—2011涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第1部分。

2)鋼材的銹蝕等級。

鋼材銹蝕等級分A,B,C,D共四級。

A大范圍覆蓋氧化皮面幾乎沒有銹蝕的鋼材表面；

B已經(jīng)發(fā)生銹蝕，并且氧化皮開始剝落的鋼材表面；

C氧化皮已經(jīng)銹蝕并且剝落、或者可以采用工具刮除，并且在正常視力觀察下可見輕微點蝕的鋼材表面；

D氧化皮已經(jīng)因為銹蝕而自然剝落，并且在正常目視視力觀察下可見普遍發(fā)生點蝕的鋼材表面。

3)推薦的除銹方式。

推薦庫存工程機械用管發(fā)生B級以上銹蝕的部位進行St2級，手工或動力工具進行除銹處理，處理后，工程機械用管的外表面達到GB/T 8923.1—2011表2 St2之規(guī)定。

手工或動力工具進行除銹處理后，要清除表面的浮灰和碎屑。

4)除銹時間。

除銹處理應(yīng)當(dāng)在工程機械用管交付需方之前進行，距離交付需方的時間盡可能縮短。

6 對新修訂GB/T 26080—2010標準建議的總結(jié)

在修訂標準的過程中，一些塔機方矩形管的品規(guī)會涉及到國內(nèi)某些企業(yè)的專利，該部分標準的編制應(yīng)當(dāng)參考GB/T 20003.1—2014標準制定的特殊程序 第1部分：涉及專利的標準進行編寫。

綜上所述，現(xiàn)行GB/T 26080—2010塔機用冷彎矩形管國際標準，從品規(guī)到技術(shù)要求、外形尺寸、表面狀態(tài)等都跟不上國內(nèi)主要大型工程機械裝備制造企業(yè)的工藝要求了，而部分冷彎型鋼企業(yè)，混淆概念，采用執(zhí)行GB/T 6728普通結(jié)構(gòu)用空心方矩管型鋼標準來代替執(zhí)行GB/T 26080工程機械用方矩形管的產(chǎn)品，以低端質(zhì)量、低端服務(wù)、低端價格的產(chǎn)品濫竽充數(shù)，以次充好，沖擊市場。所以修訂GB/T 26080標準勢在必行。促進整個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品邁向中高端，以質(zhì)量強國為目的建設(shè)制造強國，促進可持續(xù)性發(fā)展，推動技術(shù)進步，使整個行業(yè)邁向高端。