国家标准《无缝内螺纹铜管》编制说明送审稿doc.docx
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国家标准《无缝内螺纹铜管》编制说明送审稿doc.docx
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国家标准《无缝内螺纹铜管》编制说明送审稿doc
国家标准《无缝内螺纹铜管》
(送审稿)编制说明
一、项目来源
根据(国标委综合〔2017〕128号文件)《国家标准委关于下达2017年第4批国家标准制修订计划的通知》和(有色标委[2018]2号文件)《关于转发2018年第一批有色金属国家标准制(修订)项目的通知》,其中项目编号“20173792-7-610”《无缝内螺纹铜管》国家标准由金龙精密铜管集团股份有限公司、浙江海亮股份有限公司、浙江耐乐铜业有限公司、江苏萃隆精密铜管股份有限公司、中色奥博特铜铝业有限公司、山东兴鲁有色金属集团有限公司、青岛宏泰铜业有限公司、宁波金田铜业(集团)股份有限公司、佛山市华鸿铜管有限公司、江西铜业公司、江西耐乐铜业有限公司、青岛宏泰金属制品有限公司、山东中佳电子科技有限公司、清华大学等负责起草,完成年限为2019年12月。
现行的GB/T20928-2007《无缝内螺纹铜管》国家标准,2007年实施,距今已经超过10年。
国际标准和国外标准没有现成的标准对比,适用于所有空调制冷设备制冷主管路用途的铜管材。
随着铜管生产技术和制冷技术的发展,有色金属加工业快速发展,对无缝内螺纹铜管提出了更高、更新的发展,近10年开发出了许多适应空调制冷行业使用的新齿型,为适应国际和国内市场的竞争需要,持续提高产品的竞争能力,对现行国家标准进行修订。
二、工作概况和编制依据
标准制订计划任务正式下达后,立即成立了标准编制组,并落实修订起草任务,确定标准的主要起草人,拟定该标准的工作计划。
具体分工为:
金龙精密铜管集团股份有限公司总负责、市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔;浙江海亮股份有限公司、浙江耐乐铜业有限公司、江苏萃隆精密铜管股份有限公司、中色奥博特铜铝业有限公司、山东兴鲁有色金属集团有限公司、青岛宏泰铜业有限公司、宁波金田铜业(集团)股份有限公司、佛山华鸿铜管有限公司、江西铜业公司、江西耐乐铜业有限公司、青岛宏泰金属制品有限公司、山东中佳电子科技有限公司、清华大学等负责补充市场信息和标准数据的验证。
各企业分工明确,紧密合作,共同完成标准的修订工作。
我国现用空调与制冷设备主管路用铜管国家标准GB/T20928-2007《无缝内螺纹铜管》,为适用于空调制冷设备主管路用的无缝内螺纹铜管的产品标准。
标准编制组确定后,收集了国内外有关铜管方面的信息。
经查阅国内外有关标准,美国和日本均没有相关标准,欧盟EN12735-2:
2016《空调与制冷用铜及铜合金无缝圆管:
设备用管》有内螺纹铜管的技术要求,但是只有外径的允许偏差要求,其他要求由供需双方协商确定。
本标准规定比欧盟EN12735-2标准更加全面、指标先进。
因此,本标准的本次修订是在GB/T20928-2007《无缝内螺纹铜管》的基础上,结合2007版标准发布以来我国空调与制冷行业对空调制冷主管路用内螺纹铜管的要求,修改采用EN12735-2:
2016《空调与制冷用铜及铜合金无缝圆管:
设备用管》进行修订。
经过标准编制组及有关人员的共同努力,通过对国内外现状及发展趋势的分析,并结合国内的实际情况,参照国外先进标准,本次标准修订在原国家标准GB/T20928-2007《无缝内螺纹铜管》的基础上,根据市场需求和客户的特殊要求,经过广泛征求意见于2018年7月形成了本标准《讨论稿》及《编制说明》,发相关单位征求意见。
2018年8月在哈尔滨召开标准讨论工作会,对本标准《讨论稿》进行初审,与会专家对标准《讨论稿》提出许多修改意见,会后起草单位对照修改意见进行了修改,并重新向参与起草单位征集了主要技术要求的测试数据,数据分析见第三章的图表说明。
根据测试数据对本标准进行了修订,并对附录B管材的热传导系数测试方法进行了规范,过程中邀请了清华大学热能工程系教授对传热试验附录修订进行指导,使传热试验方法更具有可操作性,使本标准更趋于完善,于2019年3月形成本标准《预审稿》及《编制说明》,提交株洲标准工作会进行初审,经起草单位和标委会协商,将清华大学列入起草单位。
2019年3月在株洲召开标准预审工作会,与会专家对标准《预审稿》及《编制说明》提出许多修改意见,会后起草单位对照修改意见进行修改,并第三次向参与起草单位征集了主要技术要求的实测数据,同时根据株洲工作会要求收集整理TU1和TU2两个牌号的数据。
根据测试数据对本标准进行修订,对所收集数据进行对比分析,于2019年6月形成本标准《征求意见稿》及《编制说明》,发往9家单位征求意见,回函单位数9家,回函并有建议或意见的3家,回函没有意见的6家,标准修订起草小组立即根据重新收集的数据,包括新收集无氧铜牌号的数据进行修订,对数据重新进行了图表分析,对标准进行完善,于2019年7月初形成标准《送审稿》及《送审稿编制说明》。
三、修订原则、主要技术指标确定依据:
1、本标准与GB/T20928-2007标准的比较
(1)增加了铜代号的表示方法;
(2)按GB/T29094-2012《铜及铜合金状态表示方法》国标对管材状态重新进行了标注。
(3)增加了TU1(T10150)和TU2(T10180)两个无氧铜牌号。
(3)增加了4种推荐规格
根据2007版标准实施以来,空调行业对瘦齿型、大螺旋角内螺纹铜管的需求,增加了4种推荐规格。
详见表1。
表1本标准增加的推荐齿形规格寸
序号
规格
外径D/mm
内径
d/mm
底壁厚TW/mm
齿高Ht/mm
总壁厚TWT/mm
齿顶角
α/(°)
螺旋角
β/(°)
螺纹数n/条
1
φ7.00×0.25+0.18-15-15
7.00
6.14
0.25
0.18
0.43
15
15
44
2
φ7.00×0.24+0.15-25-30
7.00
6.22
0.24
0.15
0.39
25
30
54
3
φ7.94×0.25+0.18-20-20
7.94
7.08
0.25
0.18
0.43
20
20
60
4
φ9.52×0.27+0.15-15-30
9.52
8.68
0.27
0.15
0.42
15
30
55
(4)力学性能
将力学性能中原来的“规定总延伸强度RP0.2”名称按照GB/T34505要求变更为“规定塑性延伸强度RP0.2”,力学性能的试验方法修改为按照GB/T34505规定进行。
(5)晶粒度
将软化退火(O60)晶粒度的范围由原来的0.020~0.060mm扩展为0.015~0.060mm,轻退火(O50)晶粒度由原来的0.015~0.035mm拓展为0.010~0.035mm。
(6)取样方法和式样制备
增加了“取样方法按照YS/T608规定进行,力学性能和工艺性能试样的制备按照YS/T815的规定进行”。
⑹附录:
原标准附录A《无缝内螺纹铜管齿型参数测量方法》的内容已纳入GB/T26303.1标准中,因此将附录A删去,将原来的附录B变更为附录A,原附录C变更为附录A,并对附录内容按照试验方法的要求进行了规范。
2、合金牌号:
本标准有3个牌号:
TU1(T10150)、TU2(T10180)和TP2(C12200)。
欧盟EN12735.2有一个牌号:
Cu-DHP(CW024A),相当于中国的TP2(C12200)。
本次修订增加了TU1(T10150)和TU2(T10180)两个牌号,比欧盟标准更加全面,涵盖范围更广,严于欧盟标准。
3、状态:
原标准有两个状态:
软化退火(O60)和轻退火(O50)。
原标准状态与欧盟的EN12735.2《空调与制冷用铜及铜合金无缝圆管》对比见表2。
表2本标准与欧盟状态对比表
本标准
EN12735.2
----
硬(R290)
----
半硬(R250)
----
表面硬化(Y080)
轻退火(O50)
轻退火(Y040)
软化退火(O60)
软化退火(Y035)
本次修订不变,本标准仍然保留原标准的两个状态。
4、规格范围及偏差:
和GB/T20928-2007相比较,规格范围不变,增加了4种推荐规格,见表3。
尺寸偏差和欧盟的对比表见表4。
表3本标准推荐齿形规格的名义尺寸
序号
规格
外径D/mm
内径
d/mm
底壁厚TW/mm
齿高Ht/mm
总壁厚TWT/mm
齿顶角
α/(°)
螺旋角
β/(°)
螺纹数n/条
1
φ5.00×0.20+0.14-40-18
5.00
4.32
0.20
0.14
0.34
40
18
38
2
φ6.35×0.26+0.20-40-10
6.35
5.43
0.26
0.20
0.46
40
10
55
3
φ7.00×0.27+0.15-53-18
7.00
6.16
0.27
0.15
0.42
53
18
60
4
φ7.00×0.25+0.18-40-18
7.00
6.14
0.25
0.18
0.43
40
18
50
5
φ7.00×0.27+0.22-22-16
7.00
6.06
0.25
0.22
0.47
22
16
54
6
φ7.00×0.25+0.18-15-15
7.00
6.14
0.25
0.18
0.43
15
15
44
7
φ7.00×0.24+0.15-25-30
7.00
6.22
0.24
0.15
0.39
25
30
54
8
φ7.94×0.25+0.18-20-20
7.94
7.08
0.25
0.18
0.43
20
20
60
9
φ9.52×0.28+0.15-53-18
9.52
8.66
0.28
0.15
0.43
53
18
60
10
φ9.52×0.30+0.20-53-18
9.52
8.52
0.30
0.20
0.50
53
18
60
11
φ9.52×0.27+0.16-30-18
9.52
8.66
0.27
0.16
0.43
30
18
70
12
φ9.52×0.27+0.15-15-30
9.52
8.68
0.27
0.15
0.42
15
30
55
13
φ12.7×0.41+0.25-53-18
12.70
11.38
0.41
0.25
0.66
53
18
60
14
φ15.88×0.52+0.30-53-18
15.88
14.24
0.52
0.30
0.82
53
18
74
其中,序号为6、7、8、12为本次修订根据用户使用要求增加的规格。
表4本标准尺寸偏差对欧盟标准对标表
名称
尺寸
允许偏差
平均外径D/mm
3≤D<7
±0.03
7≤D<10
±0.04
10≤D<12.7
±0.05
12.7≤D≤16
±0.06
圆度/mm
3≤D<10
≤名义外径的2.5%
10≤D≤16
≤名义外径的4%
底壁厚TW/mm
0.20~0.40
±0.03
>0.40~0.75
±0.05
齿高Ht/mm
0.10~0.20
±0.02
>0.20~0.30
±0.03
总壁厚TWT/mm
0.30~0.50
±0.04
>0.50~1.05
±0.05
齿顶角α(°)
10~40
±7
>40~100
±5
螺旋角β(°)
0~50
±2
米克重
3mm≤D≤7mm
±2g/m
7mm<D≤12mm
±3g/m
12mm<D≤16mm
±5g/m
EN12735-2
平均外径
壁厚及允许偏差()
尺寸范围
允许偏差
(±)
注:
上一行为壁厚,下一行为允许偏差
6.0~13
0.04
壁厚
0.25~0.30
>0.30~0.40
>0.40~0.50
>0.50~0.63
>13~16
0.04
允许偏差
±0.025
±0.03
±0.04
±0.05
>16~28
0.05
壁厚
>0.63~0.80
>0.80~1.50
>1.50~3.00
>28~54
0.06
允许偏差
±0.06
壁厚的8%
壁厚的15%
原标准规定的尺寸偏差已经比欧盟标准更加全面,涵盖范围更广,严于欧盟标准。
本次修订保持不变。
本次修订对尺寸测量进行数据收集和统计,外径、底壁厚、齿高、齿顶角和螺旋角的数据统计如下:
外径选取了三种大批量生产的典型规格:
φ5.03mm,φ7.00mm和φ9.52mm,样品数量分别为200个、400个和600个。
外径实测数据统计表见表5。
表5内螺纹铜管外径实测数据统计表单位为毫米
外径
样品数量(个)
外径测量结果范围
数据偏差范围
5.03
200
5.00~5.05
-0.03~+0.02
7.02
400
7.00~7.05
-0.02~+0.03
9.52
600
9.51~9.55
-0.01~+0.03
底壁厚选取了四种大批量生产的典型规格:
0.20mm,0.22mm、0.25mm和0.27mm,样品数量分别为200个、200个、100个和100个。
底壁厚实测数据统计表见表6。
表6内螺纹铜管底壁厚实测数据统计表单位为毫米
底壁厚
样品数量(个)
底壁厚测量结果范围
数据偏差范围
0.20
200
0.19~0.23
-0.01~+0.03
0.22
200
0.20~0.25
-0.02~+0.03
0.25
100
0.22~0.27
-0.03~+0.02
0.27
100
0.25~0.30
-0.02~+0.03
齿高选取了三种大批量生产的典型规格:
0.12mm,0.15mm和0.18mm,样品数量均为200个。
齿高实测数据统计表见表7。
表7内螺纹铜管齿高实测数据统计表单位为毫米
齿高
样品数量(个)
齿高测量结果范围
数据偏差范围
0.12
200
0.10~0.13
-0.02~+0.01
0.15
200
0.13~0.16
-0.02~+0.01
0.18
200
0.16~0.19
-0.03~+0.01
齿顶角选取了三种大批量生产的典型规格:
18°,25°和40°,样品数量均为200个。
齿顶角实测数据统计表见表8。
表8内螺纹铜管齿顶角实测数据统计表单位为度
齿顶角
样品数量(个)
齿顶角测量结果范围
数据偏差范围
18
200
14~25
-4~+7
25
200
18~32
-7~+7
40
200
34~47
-6~+7
螺旋角选取了三种大批量生产的典型规格:
18°,26°和30°,样品数量分别为100个、200个和200个。
螺旋角实测数据统计表见表9。
表9内螺纹铜管实际螺旋角测量数据统计表单位为度
螺旋角
样品数量(个)
螺旋角测量结果范围
数据偏差范围
18
100
16~19
-2~+1
26
200
25~28
-1~+2
30
200
28~32
-2~+2
由统计表可知,外径、底壁厚、齿高、齿顶角和螺旋角全部在规定允许偏差范围内,尺寸偏差技术要求制定合理,该产品属于成熟产品。
5、力学性能和晶粒度:
将力学性能中原来的“规定总延伸强度Rp0.2”(名称)按照GB/T34505要求变更为“规定塑性延伸强度Rp0.2”,通过对力学性能实测值进行统计和分析,新增的两个牌号TU1(T10150)、TU2(T10180)完全可以引用TP2(C12200)的要求。
晶粒度:
根据铜管后道工序使用特点,晶粒度更细化的铜管,变形更容易,更利于用户使用,近年来由于内螺纹铜管普遍使用铸轧法生产,已经具备生产晶粒更加细化的铜管产品,因此根据第二次收集的数据综合用户使用情况,本次修订将晶粒度软化退火(O60)态由原来的“0.020mm~0.060mm”修改为“0.015mm~0.060mm”,轻退火(O50)态由原来的“0.015mm~0.035mm”修改为“0.010mm~0.035mm”。
力学性能、晶粒度与欧盟对比见表10。
表10力学性能和晶粒度对比表
标准
牌号
状态
晶粒度,mm
抗拉强度Rm,Mpa
0.2%屈服强度Rp0.2,MPa
伸长率A,%
硬度
EN12735.2
Cu-DHP
(CW024A)
R250
-
≥250
-
≥30
HV5
75~100
R290
-
≥290
-
≥3
HV5
≥100
Y080
0.015~0.040
≥220
80~140
≥40
-
Y040
0.015~0.040
≥220
40~90
≥40
-
Y035
0.030~0.060
≥210
35~50
≥40
-
本标准
TU1(T10150)
TU2(T10180)
TP2(C12200)
轻退火(O50)
0.010~0.035
220~270
45~100
≥43
-
软化退火(O60)
0.015~0.060
≥210
45~100
≥43
-
-
力学性能和晶粒度和欧盟标准相当。
本次修订对力学性能测量值进行实测数据收集和统计,分别对TU1(T10150)、TU2(T10180)和TP2(C12200)三个牌号,和对应的两个状态进行轻退火(O50)和软化退火(O60)进行统计,具体如下:
抗拉强度Rm:
表11TP2轻退火(O50)抗拉强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[210220]
215
0
0
2
[220230]
225
19
0.048
3
[230240]
235
146
0.365
4
[240250]
245
215
0.537
5
[250260]
255
20
0.050
6
[260270]
265
0
0
400
图1实测TP2O50状态抗拉强度频数直方图
表12TP2软化退火(O60)抗拉强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[210220]
215
0
0
2
[220230]
225
11
0.028
3
[230240]
235
137
0.342
4
[240250]
245
245
0.612
5
[250260]
255
7
0.018
6
[260270]
265
0
0
400
图2实测TP2O60状态抗拉强度频数直方图
表13TU1和TU2轻退火(O50)抗拉强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[210220]
215
0
0
2
[220230]
225
10
0.05
3
[230240]
235
140
0.70
4
[240250]
245
50
0.25
5
[250260]
255
0
0
200
图3实测TU1和TU2O50状态抗拉强度频数直方图
表14TU1和TU2软化退火(O60)抗拉强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[210220]
215
0
0
2
[220230]
225
43
0.22
3
[230240]
235
100
0.50
4
[240250]
245
57
0.28
5
[250260]
255
0
0
200
图4实测TU1和TU2O60状态抗拉强度频数直方图
由图表可知,抗拉强度轻退火(O50)状态全部在220~270MPa之间,软化退火(O60)状态全部在210MPa之上,TU1(T10150)和TU2(T10180)完全可以引用TP2(C12200)的要求,本标准要求制订合理,该产品属于成熟产品。
规定塑性延伸强度RP0.2:
表15TP2轻退火态(O50)规定塑性延伸强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[3040]
35
0
0
2
[4050]
45
77
0.191
3
[5060]
55
49
0.122
4
[6070]
65
165
0.409
5
[7080]
75
45
0.112
6
[8090]
85
25
0.062
7
[90100]
95
27
0.067
8
[100110]
105
14
0.035
9
[110120]
115
0
0
403
图5实测TP2O50状态规定塑性延伸强度频数直方图
表16TP2软化退火(O60)规定塑性延伸强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
1
[3040]
35
0
0
2
[4050]
45
7
0.018
3
[5060]
55
27
0.067
4
[6070]
65
263
0.657
5
[7080]
75
81
0.202
6
[8090]
85
13
0.033
7
[90100]
95
9
0.023
8
[100110]
105
0
0
400
图6实测TP2O60状态规定塑性延伸强度频数直方图
表17TU1和TU2轻退火态(O50)规定塑性延伸强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
2
[4050]
45
0
0
3
[5060]
55
31
0.155
4
[6070]
65
78
0.390
5
[7080]
75
89
0.445
6
[8090]
85
12
0.010
7
[90100]
95
0
0
200
图7TU1和TU2O50状态规定塑性延伸强度频数直方图
表18TU1和TU2软化退火(O60)规定塑性延伸强度频数和频率分布表
组号
区间
组中值
频数
频率
2
[4050]
45
0
0
3
[5060]
55
2
0.01
4
[6070]
65
70
0.35
5
[7080]
75
122
0.61
6
[8090]
85
6
0.03
7
[90100]
95
0
0
200
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