Interpretation of the New and Old Standards of GB/T 26494, Aluminum alloy extruded profiles used for railway vehicle structures
\" Ll Wenxia
(CRRCQingdao SifangCo.,Ltd.)
Abstract: GB/T26494-2023,Aluminum alloy extruded profiles used for railway vehicle structures,which replaces GB/T 26494-2016,has beenreleasedand implemented.The standard has beenrevisedinterms ofnormative references,terminology definitions,product classification,technical requrements,test methods,product labeling,and otheraspects.Inorderto enablestandardsusers tobeterunderstandthediferencesbeforeandafterthestandardrevision,andcomprehendandmaster the newstandard,thisarticle mainlyintroduces thebackgroundofthestandardrevision,andinterpretsandanalyzes the differences between the newandold versions ofGB/T6494,soas toprovide asstance for the efectiveimplementationof the new standard and promote the development of the aluminum alloy industry for railway vehicles.
Keywords:railwayvehicles;aluminumaloyextrudedprofiles;GB/T26494;diferencesbetweenstandards;standards interpretation
0 引言
GB/T26494—2016《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材》(以下簡稱“舊標準”)于2017年11月1日實施,該標準在實施過程當中對規(guī)范市場秩序,引導產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展具有積極意義,但近些年隨著材料應力腐蝕、疲勞性能、焊接性能等材料性能測試研究和鋁合金擠壓型材服役研究均取得了大量的成果,國內(nèi)鋁合金擠壓型材技術(shù)水平近幾年也取得了較為快速的發(fā)展,同時材料性能測試方法標準也存在大量的修訂等,諸多方面的因素均對《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材》標準提出了需求,該標準的部分內(nèi)容已經(jīng)不能夠適應現(xiàn)有市場和產(chǎn)品發(fā)展需要,需對既有的《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材》標準進行修訂,以保證該標準的先進性和適用性,更好地滿足產(chǎn)品制備、檢驗及交付的使用。在此背景下,等單位對舊標準進行了修訂,GB/T26494—2023《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材》[2(以下簡稱“新標準”)于2023年12月28日發(fā)布,2024年7月1日實施。
本文從規(guī)范性引用文件、術(shù)語定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、質(zhì)量保證、檢驗規(guī)則等方面解讀新舊標準的差異,以幫助標準理解。
1 新舊標準對比
1.1規(guī)范性引用文件
新標準的引用文件為25個,舊標準22個,相對于舊標準新標準做了較多修改。新標準增加了GB/T6892—2023《一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材》、 GB/T8005.1 《鋁及鋁合金術(shù)語第1部分:產(chǎn)品及加工處理工藝》、GB/T26492.5《變形鋁及鋁合金鑄錠及加工產(chǎn)品缺陷第5部分:管材、棒材、型材、線材缺陷》、GB/T37616—2019《鋁合金擠壓型材軸向力控制疲勞試驗方法》、YS/T600《鋁及鋁合金液態(tài)測氫方法閉路循環(huán)法》。新標準刪除了GB/T26491《5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗方法質(zhì)量損失法》、GB/T32186—2015《鋁及鋁合金鑄錠純凈度檢驗方法》,此外還刪除了廢止或作廢的標準,引用了最新版本的標準,有利于對標準的理解和應用。
1.2術(shù)語和定義
該章節(jié)為新增內(nèi)容,GB/T8005.1為鋁及鋁合金產(chǎn)品及加工處理工藝術(shù)語,引用該標準的術(shù)語便于產(chǎn)品、加工工藝的統(tǒng)一;GB/T26492.5定義了變形鋁及鋁合金鑄錠及加工產(chǎn)品缺陷,引用該標準的術(shù)語便于后續(xù)產(chǎn)品缺陷判定的規(guī)范化。
1.3產(chǎn)品分類
相對于舊標準新標準增加了增加型材定尺長度要求。基于軌道車輛的長度對型材長度的需求、型材生產(chǎn)廠家時效爐的能力,給出了型材的定尺長度為不超過 30,000mm 。
1.4技術(shù)要求
新標準與舊標準相比,變化如下。
1.4.1尺寸偏差
新標準在調(diào)研分析的基礎,在型材曲面間隙、縱向彎曲度、縱向側(cè)彎度進行了修改,具體見表1。
1.4.2重量偏差
舊標準:型材按理論計重,但實際重量不大于理論計重的 108% 。如需檢斤計重應在訂貨單(或合同)中注明。
新標準:型材按理論計重,重量偏差分為A、B、C3個等級,重量偏差A級、B級、C級型材的實際重量不大于理論計重 103% ! 105% 、 108% 。型材重量偏差的等級應供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明,不注明時按B級供貨。
新標準從目前用戶執(zhí)行情況、成本等考慮對重量偏差進行了修改,新標準考慮重量偏差按實際重量不大于理論計重 103% 、 105% ! 108% 的要求執(zhí)行的居多,成本控制需綜合考慮項目需求、截面特點、壁厚下差等因素力求各方利益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,采用分級控制是一個比較好的應對策略:“型材按理論計重,重量偏差分為A、B、C3個等級,重量偏差A級、B級、C級型材的實際重量不大于理論計重103% 、 105% ! 108% 。型材重量偏差的等級應供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明,不注明時按B級供貨。新標準更加符合各方利益。
1.4.3室溫拉伸力學性能
新標準刪除了“型材的室溫縱向拉伸力學性能應符合表6的規(guī)定”中的“縱向”、5083-H112的規(guī)定非比例延伸強度由 140MPa 修訂為 125MPa ?!叭鐭o特殊要求或說明,A適用于壁厚大于 12.50mm 的型材, 適用于壁厚不大于 12.50mm 的型材”變更為“如無特殊要求或說明,A適用于壁厚 ?12.50mm 的型材,A50mm適用于壁厚 lt;12.50mm 的型材,壁厚?12.50mm 的型材未給定A值時采用 A50mm 試樣”;刪除表8中壁厚 lt;12.5mm 型材的斷后伸長率A的要求。這樣新標準與國際標準、歐標及日標統(tǒng)一。
新標準主要考慮軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材已經(jīng)在我國進行了大批量應用,其室溫拉伸力學性能要求與國際標準、歐洲標準、日本標準的要求應該相同。另外為了進一步掌握我國軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓型材的室溫拉伸力學性能的實際情況,基于型材生產(chǎn)企業(yè)提供的軌道交通用鋁合金型材的近3年的室溫拉伸力學性能數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,基于以上情況進行了修改。
1.4.4布氏硬度
相對于舊標準新標準增加了要求:型材的橫截面硬度應均勻,從同一橫截面上測量布氏硬度最大差值宜不大于15HBW。目前產(chǎn)品采購中執(zhí)行“型材的橫截面硬度應均勻,從同一橫截面上測量的最大差值不得高于15HBW?!笨紤]其為實際執(zhí)行要求,在標準中增加該項要求。
1.4.5彎曲性能
新標準刪除了“對型材的彎曲性能有要求時”,并在表14彎曲試驗項目下增加“取樣方向為擠壓方向”的要求。新標準主要考慮彎曲試驗為出廠檢驗項目,彎曲性能檢驗為必備要求。
1.4.6疲勞性能
新標準主要增加了合金5083的疲勞性能要求,并完善了表格附注內(nèi)容。
舊標準:對型材的疲勞性能有要求時,應供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明。對于6XXX鋁合金的疲勞性能試驗參數(shù)可參照表8。
新標準:型材的疲勞性能符合標準中、表9的規(guī)定。其他未列合金如有疲勞性能要求,應供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明。
1.4.7晶間腐蝕敏感性、抗應力腐蝕敏感性、抗剝落 腐蝕性能
新標準增加了如下要求:6005AT6型材的晶間腐蝕級別宜不低于GB/T7998—202規(guī)定的3級、7B05T5型材的應力腐蝕敏感指數(shù)IsSRT應不大于5% 、6005AT6型材的抗剝落腐蝕等級宜達到或優(yōu)于GB/T22639—2022規(guī)定的P級。
新標準主要考慮統(tǒng)一各用戶及供方企業(yè)關(guān)于軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金型材晶間腐蝕敏感性、抗應力腐蝕敏感性、抗剝落腐蝕性能要求,以及考慮車輛試驗檢測需要,增加了上述要求。
1.4.8焊接性能
新標準增加了焊接接頭疲勞性能,該章節(jié)規(guī)定了焊接接頭疲勞性能要求,舊標準對焊接接頭疲勞性能無要求,而焊接接頭的疲勞性能直接影響鋁合金擠壓型材的使用壽命,疲勞裂紋的萌生和擴展會導致結(jié)構(gòu)逐漸失效,縮短設備或構(gòu)件的使用壽命,增加維護成本和停機時間,因此新標準增加了焊接接頭疲勞性能要求,有利于提高鋁合金擠壓型材使用壽命。
1.4.9低倍組織
新標準增加了:型材的低倍組織試樣上不準許有過渡帶存在。過渡帶為上一個擠壓壞料結(jié)束,殘留在模腔內(nèi)的金屬,與下一個擠壓壞料在模腔內(nèi)融合在一起,在擠壓制品前端形成的焊合組織。新標準規(guī)定有利于提高低倍組織試樣的可靠性。
1.4.10顯微組織
舊標準:型材的顯微組織不允許有過燒,晶粒級別指數(shù)不低于GB/T3246.1—2012中2級要求。
新標準:經(jīng)固溶處理的型材顯微顯微組織不準許有過燒。對型材有晶粒級別指數(shù)要求時,應由供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明。新標準的修訂從供需雙方角度出發(fā),有利于促進技術(shù)交流與貿(mào)易。
新標準增加上述技術(shù)要求,符合技術(shù)發(fā)展的變化,有利于指導相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)使用,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低使用成本,也有利于質(zhì)量部門適用統(tǒng)一標準監(jiān)管產(chǎn)品質(zhì)量。
1.5試驗方法
新標準與舊標準相比,變化如下。
1.5.1化學成分
新標準刪除了以下內(nèi)容。
(1)僅對GB/T3190中相應牌號的“鋁”及“其他”之外有數(shù)值規(guī)定的元素進行常規(guī)化學分析。當懷疑非常規(guī)分析元素的質(zhì)量分數(shù)超出了本標準的限定值時,生產(chǎn)者應對這些元素進行分析。
(2)“A1”含量按GB/T3190規(guī)定的方法計算,計算“A1”含量時,取常規(guī)分析元素與懷疑超量的非常規(guī)分析元素分析數(shù)值的和值作為“元素含量總和”。
(3)分析數(shù)值的判定采用修約比較法,數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的有關(guān)規(guī)定進行,修約數(shù)位應與本標準或GB/T3190規(guī)定的極限數(shù)位一致。
因該部分內(nèi)容在GB/T3190已經(jīng)有清晰且完全相同的規(guī)定,因此刪除該部分。
1.5.2尺寸偏差
新標準刪除了:平面間隙測量方法規(guī)定,可直接引用GB/T14846。因為平面間隙的定義是源自GB/T14846,在GB/T14846中有關(guān)于其測量方法的清晰的規(guī)定。
舊標準:曲面輪廓偏差采用輪廓投影儀檢驗更改為采用樣板檢驗,也可以采用截面掃描儀或三坐標測量儀等更精確的檢測方法。三坐標測量儀檢測方法見GB/T6892—2023中附錄B,經(jīng)調(diào)研曲面輪廓偏差各廠家均沒有采用輪廓投影儀檢驗,多采用樣板檢驗,截面掃描儀或三坐標測量儀等更精確的檢測方法也有一定的應用,因此做了修改。
1.5.3疲勞性能
新標準增加了試樣的具體要求:試樣選用GB/T 37616—2019中的矩形等截面試樣,當尺寸受限時選用矩形單截面試樣。當型材的壁厚不超過試樣允許厚度時采用全板厚試樣,試樣的上下表面應保留原始表面。當型材的壁厚超過試樣最大允許厚度時采用單面加工的最大允許厚度試樣,一面加工,一面保留原始表面。新標準對試樣做了具體要求,有利于統(tǒng)一試樣的加工,有利于后續(xù)的試驗檢測。
1.5.4晶間腐蝕敏感性
新標準增加明確規(guī)定:型材晶間腐蝕敏感性的測定采用腐蝕深度法,晶間腐蝕試驗時間宜為24h ,試驗溫度宜為 35±2°C 。舊標準無此要求。
新標準考慮了因軌道車輛的運營環(huán)境存在高溫、高濕、鹽霧、工業(yè)污染、酸雨等腐蝕性因素,且面臨超過35年的使用壽命需求,這對軌道車輛車體結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性提出了相比普通行業(yè)更高的要求,而鋁合金、不銹鋼等耐腐蝕性更優(yōu)的材料的使用也從根本上推動了輕量化車體結(jié)構(gòu)的發(fā)展。目前軌道交通車輛行業(yè)采用的試驗條件與GB/T7998一2023的試驗溶液相同,試驗時間( (24h) 試驗溫度( 35±2°C )與GB/T7998—2023存在差異,相對更加嚴格。
1.5.5抗應力腐蝕敏感性
新標準增加了:7B05型材應力腐蝕試驗方法。7B05型材應力腐蝕敏感性試驗主要參照T/CNIA0163一2023《軌道交通裝備鋁合金及其焊接接頭慢應變速率應力腐蝕試驗方法》執(zhí)行,試驗溫度為 50% ,綜合計算值和掃描電鏡斷口分析對型材應力腐蝕性能進行評價。采用其他的應力腐蝕性能檢驗方法時由供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明。因此新標準對于7B05型材應力腐蝕試驗方法做了明確的說明。
1.5.6焊接性能
新標準刪除內(nèi)容:型材焊接后的其他性能試驗方法由供需雙方協(xié)商,并在訂貨單(或合同)中注明。
新標準增加內(nèi)容:型材焊接后的疲勞性能試驗參照GB/T37616—2019執(zhí)行,試樣尺寸由供需雙方協(xié)商,焊接疲勞試樣制作過程中,不準許采用加工、打磨或其他任何的操作去除焊縫余高,不準許打磨焊趾。新標準對型材焊接后的疲勞性能試試驗和試樣重新進行了規(guī)定,符合實際應用情況,體現(xiàn)了標準修訂的嚴謹性。
1.6質(zhì)量保證
本部分內(nèi)容為新增內(nèi)容。鋁合金型材的性能的穩(wěn)定性取決于嚴格的質(zhì)量保證,新標準考慮了過程是保證性能的關(guān)鍵,因此通過增加產(chǎn)品制備過程的質(zhì)量保證要求,可以有效提升鋁合金型材的最終使用性能,提升成品率,降低綜合成本,提升企業(yè)的核心競爭力?;谫|(zhì)量保證的實際經(jīng)驗,對于質(zhì)量保證的重點活動涉及的原材料、裝備、工藝的關(guān)鍵要求在附錄B中進行了規(guī)定,因此
1.7檢驗規(guī)則
1.7.1檢查和驗收
新標準刪除了:“屬于表面質(zhì)量及尺寸偏差的異議,應在收到型材之日起一個月內(nèi)提出,屬于其他性能的異議,應在收到型材之日起三個月內(nèi)提出”,經(jīng)分析該要求在執(zhí)行中無法實施,與需方的生產(chǎn)組織存在矛盾,實際中并未按此執(zhí)行。
1.7.2檢驗項目及取樣要求
新標準刪除了:型材進入批量生產(chǎn)前,應小批量試生產(chǎn)的要求,原因是批量生產(chǎn)前應首先完成型式檢驗。刪除了:首件鑒定由供需雙方在供方現(xiàn)場共同進行,首件鑒定的型材尺寸規(guī)格應由供需雙方共同確定。新標準根據(jù)鋁型材實際檢驗情況進行了調(diào)整。
新標準更改了型式檢驗(2016年版的首件鑒定)、出廠檢驗項目,具體對比見表2。
新標準更改了型式檢驗(2016年版的首件鑒定)的觸發(fā)條件,具體對比見表3。
1.8標志、包裝、運輸、貯存及質(zhì)量證明書
新標準刪除了“供方質(zhì)檢部門的檢印(或質(zhì)檢人員的簽名或印章)”、“批號、可追溯標識”、“在檢驗合格的型材尾端打上標記(或標簽)”,增加了:“批號、擠壓批次、熔次號、時效爐次號、根次號、物料編碼”。新標準簡化了流程,
2結(jié)語
文中闡述了GB/T26494修訂背景,新標準修訂內(nèi)容較多,重點從規(guī)范性引用文件、術(shù)語定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、質(zhì)量保證、檢驗規(guī)則等方面解讀了新舊標準的差異,分析變化的原因,幫助標準使用者理解標準差異,更好的貫徹執(zhí)行標準,新標準實施后有助于提高了產(chǎn)品市場競爭力,促進軌道交通車輛用鋁合金擠壓型材行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
[1] GB/T26494—2016《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓 型材》[S].
[2] GB/T26494—2023《軌道交通車輛結(jié)構(gòu)用鋁合金擠壓 型材》[S].
[3] GB/T7998—2023《鋁合金晶間腐蝕敏感性評價方法》 [S].
[4] GB/T22639—2022《鋁合金產(chǎn)品的剝落腐蝕試驗方 法》[S].
[5] GB/T37616—2019《鋁合金擠壓型材軸向力控制疲勞 試驗方法》[S].
[6] T/CNIA0163—2023《軌道交通裝備鋁合金及其焊接 接頭慢應變速率應力腐蝕試驗方法》[S].