Structural Steel Plates for Wind-Power Towers (GB/T 28410—2012)

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准是在参照EN10025:2004《非合金钢技术交货条件》、ASTMA709:2005《桥梁用碳素钢和高强度低合金结构型钢、钢板、钢棒及淬火回火合金结构钢板》的基础上,结合我国风力发电塔用结构钢板的实际生产和应用情况而编制的。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。

本标准起草单位:南京钢铁联合有限公司、天津钢铁集团有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、莱芜钢铁集团有限公司、鞍钢股份有限公司、济钢集团有限公司、马钢股份有限公司、首钢总公司、邯郸钢铁集团有限责任公司。

本标准主要起草人:刘丽华、徐海泉、楚觉非、许克亮、王晓虎、罗登、杜传治、刘徐源、高玲、方拓野、庄建志、师莉、巩文旭、吝章国、李小莉、周平、贺红梅、朴志民、梁川。

1 范围

本标准规定了风力发电塔用结构钢板的牌号、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。

本标准适用于厚度为6mm～100mm的风力发电塔用结构钢板。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.5 钢铁硅酸盐和全硅含量的测定还原型硅酸盐分光光度法
GB/T 223.9 钢铁及合金铝合金量的测定铭天青S分光光度法
GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量
GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法钼试剂萃取光度法测定钒含量
GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钒量
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.23 钢铁及合金镍含量的测定丁二酮房分光光度法
GB/T 223.26 钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法
GB/T 223.37 钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离-酸酚蓝光度法测定氯量
GB/T 223.40 钢铁及合金钒含量的测定氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.67 钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法
GB/T 223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定硼含量
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 232 金属材料弯曲试验方法
GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 2970 厚钢板超声波检验方法
GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢的火花源原子发射光谱分析方法(常规法)
GB/T 5313 厚度方向性能钢板
GB/T 14977 热轧钢板表面质量的一般要求
GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求
GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法
JB/T 4730.3 承压设备无损检测第3部分超声检测
YB/T 081 冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定原则

3 分类和代号

钢板的牌号由代表屈服强度的汉语拼音首位字母、屈服强度下限值、“风塔”的汉语拼音首位字母、质量等级符号等几个部分组成。

例如:Q345FTD,其中:

Q —— 风塔用钢屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母;
345 —— 屈服强度下限值,单位mm²;
FT —— “风塔”汉语拼音的首位字母;
D —— 质量等级符号

当要求钢板具有厚度方向性能时,则在上述规定的牌号后分别加上代表厚度方向(Z向)性能级别的符号“Z15(Z25、Z35)”,如:Q345FTDZ15。

4 订货内容

按本标准订货的合同或订单至少应包括以下内容:

a) 本标准号;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 尺寸、外形及偏差要求;
e) 重量;
f) 交货状态;
g) 特殊要求。

5 尺寸、外形、重量及允许偏差

钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 709的规定。

6 技术要求

6.1 牌号及化学成分

6.1.1 钢板的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定。

表1 牌号及化学成分（熔炼分析）
牌号	质量等级	C ≤	Mn^*	P ≤	S ≤	Si ≤	Nb ≤	V ≤	Ti ≤	Mo ≤	Cr ≤	Ni ≤	Cu ≤	Al_S ≥	N ≤
牌号	质量等级	C ≤	Mn^*	P ≤	S ≤	Si ≤	Nb ≤	V ≤	Ti ≤	Mo ≤	Cr ≤	Ni ≤	Cu ≤	Al_S ≥	N ≤	Q235FT	B,C	0.18	0.50~1.40	0.030	0.025	0.50	0.050	0.060	0.050	0.10	0.30	0.30	0.30	0.015	0.012
D,E	0.18	0.50~1.40	0.025	0.020	0.50	0.050	0.060	0.050	0.10	0.30	0.30	0.30	0.015	0.012		Q235FT
Q275FT	C	0.18	0.50~1.50	0.025	0.020	0.50	0.050	0.060	0.050	0.10	0.30	0.30	0.30	0.015	0.012
	D	0.18	0.50~1.50	0.025	0.015	0.50	0.050	0.060	0.050	0.10	0.30	0.30	0.30	0.015	0.012
	E,F	0.18	0.50~1.50	0.025	0.015	0.50	0.050	0.060	0.050	0.10	0.30	0.30	0.30	0.015	0.010
Q345FT	C,D	0.20	0.90~1.65	0.025	0.015	0.050	0.060	0.12	0.050	0.20	0.30	0.50	0.30	0.015	0.012
Q345FT	E,F	0.20	0.90~1.65	0.020	0.010	0.050	0.060	0.12	0.050	0.20	0.30	0.50	0.30	0.015	0.010
Q420FT	C,D	0.20	1.00~1.70	0.025	0.015	0.50	0.060	0.15	0.050	0.20	0.30	0.50	0.30	0.015	0.012
Q420FT	E,F	0.20	1.00~1.70	0.020	0.010	0.50	0.060	0.15	0.050	0.20	0.30	0.50	0.30	0.015	0.010
Q460FT	C,D	0.20	1.00~1.70	0.025	0.015	0.60	0.070	0.15	0.050	0.30	0.60	0.80	0.55	0.015	0.012
Q460FT	E,F	0.20	1.00~1.70	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.30	0.60	0.80	0.55	0.015	0.010
Q550FT	D	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.012
Q550FT	E	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.010
Q620FT	D	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.012
Q620FT	E	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.010
Q690FT	D	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.012
Q690FT	E	0.20	≤1.80	0.020	0.010	0.60	0.070	0.15	0.050	0.50	0.80	0.80	0.80	0.015	0.010
* 交货状态为正火的钢板的Mn含量下限按表1的规定，其他交货状态的钢板的Mn含量下限不作要求。

6.1.1.1 细化晶粒元素Al、Nb、V、Ti应至少加入其中一种,可以单独加入或以任一组合形式加入,并保证其中至少有一种的含量不小于0.015%。当单独加入时,其含量应符合表1所列值。当混合加入两种或两种以上时,总量应不大于0.22%。

6.1.1.2 当采用全铝(Al_t)含量(质量分数)计算钢中铝含量时,全铝含量应不小于0.020%。

6.1.1.3 如果添加其他固氮元素,酸溶铝(Al_s)和全铝(Al_t)含量不适用。

6.1.2 钢板的成品化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

6.1.3 钢板的碳当量(CEV)由熔炼分析成分按式(1)计算,其值应符合表2~表5的规定。

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

6.1.4 热机械轧制或热机械轧制加回火状态交货的钢板,当C含量不大于0.12%时,可采用焊接裂纹敏感性指数(Pcm)代替碳当量评估钢板的可焊性,Pcm应由熔炼分析成分按式(2)计算,其值应符合表4的规定。

Pcm = C + Si/30 + Mn/20 + Cr/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B (2)

6.1.5 Z向钢板的S含量应符合GB/T 5313的要求。

6.2 冶炼方法

钢板由转炉或电炉冶炼,并应进行炉外精炼。

6.3 交货状态

不同等级、不同厚度规格的风塔用结构钢板,其交货状态应符合表2~表5的规定。

表2 热轧、控轧状态交货的钢板牌号及其碳当量
牌号	交货状态	质量等级	碳当量(CEV)/%
牌号	交货状态	质量等级	厚度≤40 mm	厚度>40 mm
Q235FT	热轧、控轧	B,C,D,E	≤0.36	≤0.39
Q275FT	热轧、控轧	C,D,E,F	≤0.38	≤0.40
Q345FT	热轧、控轧	C,D,E,F	≤0.42	≤0.44
Q420FT	热轧、控轧	C,D,E,F	≤0.46	≤0.47
Q460FT	热轧、控轧	C,D,E,F	≤0.46	≤0.48

表3 正火、正火轧制状态交货的钢板牌号及其碳当量
牌号	交货状态	质量等级	碳当量(CEV)/%
牌号	交货状态	质量等级	厚度≤40 mm	厚度>40 mm
Q235FT	正火、正火轧制	B,C,D,E	≤0.38	≤0.40
Q275FT	正火、正火轧制	C,D,E,F	≤0.40	≤0.42
Q345FT	正火、正火轧制	C,D,E,F	≤0.43	≤0.45
Q420FT	正火、正火轧制	C,D,E,F	≤0.48	≤0.50
Q460FT	正火、正火轧制	C,D,E,F	≤0.52	≤0.53

表4 TMCP、TMCP+回火状态交货的钢板牌号及其碳当量和Pcm
牌号	交货状态	质量等级	碳当量(CEV)/%			Pcm/%
牌号	交货状态	质量等级	厚度≤40	>40~60	>60	Pcm/%
Q275FT	TMCP、TMCP+回火	C,D,E,F	≤0.34	≤0.36	≤0.38	≤0.20
Q345FT	TMCP、TMCP+回火	C,D,E,F	≤0.39	≤0.41	≤0.43	≤0.20
Q420FT	TMCP、TMCP+回火	C,D,E,F	≤0.44	≤0.46	≤0.48	≤0.20
Q460FT	TMCP、TMCP+回火	C,D,E,F	≤0.46	≤0.48	≤0.50	≤0.20
Q550FT	TMCP、TMCP+回火	D,E	≤0.48	≤0.50	≤0.52	≤0.25
Q620FT	TMCP、TMCP+回火	D,E	≤0.49	≤0.51	≤0.53	≤0.25
Q690FT	TMCP、TMCP+回火	D,E	≤0.50	≤0.52	≤0.54	≤0.25

表5 淬火+回火状态交货的钢板牌号及其碳当量
牌号	交货状态	质量等级	碳当量(CEV)/%
牌号	交货状态	质量等级	厚度≤40 mm	厚度>40~100 mm
Q460FT	淬火+回火	C,D,E,F	≤0.48	≤0.50
Q550FT		D,E	≤0.55	≤0.60
Q620FT		D,E	≤0.56	≤0.62
Q690FT		D,E	≤0.58	≤0.65

6.4 力学及工艺性能

6.4.1 拉伸试验钢板的拉伸试验性能应符合表6的规定。

6.4.2 夏比V型缺口冲击试验

6.4.2.1 钢板的夏比V型缺口冲击试验的冲击温度和冲击吸收能量应符合表6的规定。

6.4.2.2 厚度不小于12mm的钢板,冲击试样取10mm×10mm×55mm的标准试样;厚度小于12mm的钢板,应采用7.5mm×10mm×55mm或5mm×10mm×55mm的试样,冲击吸收能量应分别为不小于表6规定值的75%或50%,优先采用较大尺寸的试样。

6.4.2.3 钢板的冲击试验结果按一组3个试样的算术平均值进行计算。允许其中有1个试验值低于规定值,但不应低于规定值的70%,否则,应从同一取样钢板上再取3个试样进行试验,先后6个试样试验结果的算术平均值不得低于规定值,允许有2个试样的试验结果低于规定值,但其中低于规定值70%的试样只允许有一个。

6.4.3 Z向钢厚度方向断面收缩率应符合GB/T 5313的要求。

6.4.4 当需方要求做弯曲试验时,弯曲试验应符合表6的规定。如供方保证弯曲合格时,可不做弯曲试验。

表6 牌号及力学性能
牌号	质量等级	横向下屈服强度^a R_eL/(N/mm²) ≥			抗拉强度 R_m/(N/mm²)	断后伸长率 A/% L₀=5.65√S0 ≥	冲击吸收能量^c,d KV₂/J ≥	180°弯曲试验 d=弯心直径, a=试样厚度
		钢板厚度/mm						钢板厚度/mm
		≤16	>16~40	>40~100				≤16	>16~100
Q235FT	B,C,D	235	225	215	360~510	24^b	47	d=2a	d=3a
Q235FT	E	235	225	215	360~510	24^b	34
Q275FT	C,D	275	265	255	410~560	21^b	47
Q275FT	E,F	275	265	255	410~560	21^b	34
Q345FT	C,D	345	335	325	470~630	21^b	47
Q345FT	E,F	345	335	325	470~630	21^b	34
Q420FT	C,D	420	400	390	520~680	19^b	47
Q420FT	E,F	420	400	390	520~680	19^b	34
Q460FT	C,D	460	440	420	550~720	17	47
Q460FT	E,F	460	440	420	550~720	17	34
Q550FT	D	550	550	530	670~830	16	47
Q550FT	E	550	550	530	670~830	16	34
Q620FT	D	620	620	600	710~880	15	47
Q620FT	E	620	620	600	710~880	15	34
Q690FT	D	690	690	670	770~940	14	47
Q690FT	E	690	690	670	770~940	14	34
^a 当屈服不明显时,可采用R_p0.2代替下屈服强度。 ^b 当钢板厚度>60mm时,断后伸长率可降低1%。 ^c 冲击试验采用纵向试样。 ^d不同质量等级对应的冲击试验温度: B -20℃, C 0℃, D -20℃, E -40℃, F -50℃。

6.5 表面质量

6.5.1 钢板表面不得有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂、压入氧化铁皮等,钢板不得有分层。

6.5.2 钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压入氧化铁皮脱落引起的不显著的表面粗糙、划伤、压痕及其他局部缺陷,但其深度不大于厚度公差之半,并应保证钢板的最小厚度。

6.5.3 钢板表面缺陷允许修磨清理,但应保证钢板的最小厚度,清理处应平滑无棱角。

6.5.4 经供需双方协商,表面质量可执行GB/T 14977。

6.6 特殊要求

6.6.1 经供需双方协商,钢板可进行无损检测,检验方法按GB/T 2970或JB/T 4730.3的规定执行,执行标准和级别应在协议或合同中明确。

6.6.2 根据供需双方协商,钢板也可进行其他项目的检验。

7 试验方法

钢板的各项检验的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表7的规定。

表7 检验项目、取样数量、取样方法及试验方法
序号	检验项目	取样数量/个	取样方法	试验方法
1	化学成分	1/炉	GB/T 20066	GB/T 223、GB/T 4336
2	拉伸试验	1/批	GB/T 2975	GB/T 228.1
3	冲击试验	3/批	GB/T 2975	GB/T 229
4	弯曲试验	1/批	GB/T 2975	GB/T 232
5	Z向钢断面收缩率	3/批	GB/T 5313	GB/T 5313
6	无损检验	逐张	—	JB/T 4730.3、GB/T 2970
7	尺寸、外形	逐张	—	符合精度要求的适宜量具
8	表面质量	逐张	—	目视

8 检验规则

8.1 检查和验收

钢板的检查和验收由供方进行,需方有权对本标准或合同中所规定的任一检验项目进行检查和验收。

8.2 组批

8.2.1 钢板应成批验收。每批应由同一牌号、同一质量等级、同一炉编号、同一厚度、同一轧制制度、同一热处理制度的钢板组成,每批重量不大于60t。

8.2.2 TMCP或TMCP+回火的钢板应逐轧制张取样检验,淬火加回火的钢板应逐热处理张取样检验。

8.2.3 Z向钢的组批应符合GB/T 5313的规定。

8.3 复验与判定规则

8.3.1 力学性能的复验与判定

8.3.1.1 钢板的冲击试验结果不符合6.4.2.3的规定时,抽样钢板应不予验收。再从该试验单元的剩余部分取两个抽样产品,在每个抽样产品上各选取新的一组3个试样,这两组试样的试验结果均应合格,否则该批钢板应拒收。

8.3.1.2 钢板拉伸试验的复验与判定应符合GB/T 17505的规定。

8.3.2 其他检验项目的复验与判定

钢板的其他检验项目的复验与判定应符合GB/T 17505的规定。

8.4 力学性能和化学成分试验结果的修约

除非在合同或订单中另有规定,当需要评定试验结果是否符合规定值,所给出力学性能和化学成分试验结果应修约到与规定值的数位相一致,其修约方法应按 YB/T 081 的规定进行。碳当量应先按公式计算后修约。

9 包装、标志及质量证明书

钢板的包装、标志及质量证明书应符合 GB/T 247 的规定。

10 国内外牌号近似对照

本标准牌号与参考标准牌号的近似对照见附录 A。

附录A
（资料性附录）
牌号对照表

本标准牌号与参考标准的相近牌号对照见表A.1。

表A.1 本标准牌号与参考标准的相近牌号对照表
本标准	ASTM A709-05	EN 10025
Q235FT	—	S235
Q275FT	A709Gr36	S275
Q345FT	A709Gr50	S355
Q420FT	—	S420
Q460FT	A709Gr70	S460
Q550FT	—	S550
Q620FT	A709Gr100	S690
Q690FT

Source: This specification interpretation is compiled from the Wugang Steel Spot standards library (sister site, reposted with permission). Copyright of the original standards belongs to each standards organization. For official use please refer to the published standard text.