Käytännön opas EN 10219 -standardiin: Oikean teräslaadun valinta onteloprofiileillesi

Kun hankit kylmämuovattuja hitsattuja rakenneputkia projekteihisi, EN 10219 on yksi useimmin viitatuista eurooppalaisista standardeista, joita tulet kohtaamaan. Tämä standardi määrittelee tekniset toimitusehdot seostamattomista ja hienoraeteräksistä valmistetuille putkille, jotka on muodostettu kylmänä ilman muuta jälkikäsittelyä kuin mahdollisesti hitsauslinjaa.

Tässä oppaassa kerrotaan, mitä EN 10219 kattaa, miten teräslajit on nimetty ja mitä ne tarkoittavat, mitä laatuja käytetään yleisimmin todellisissa sovelluksissa, ja - mikä tärkeintä, - kuinka valita oikea vaatimuksiisi. Kaksi arvosanaa, joita näet useimmiten jokapäiväisissä hankinnoissa, ovatS235jaS355, ja kiinnitämme erityistä huomiota eroihin niiden välillä ja siihen, milloin valita toinen toisen sijaan.

EN 10219 on eurooppalainen standardikylmämuovatut hitsatut rakenteelliset ontot profiilit. Se koskee pyöreitä putkiprofiileja (CHS), neliömäisiä onttoja profiileja (SHS), suorakaiteen muotoisia onttoja profiileja (RHS) ja elliptisiä muotoja, jotka on valmistettu sähköhitsauksella tai upokaarihitsauksella (SAW). Ontot profiilit muodostetaan huoneenlämpötilassa ilman jälkikäsittelyä, paitsi että hitsisauma voidaan lämpökäsitellä. Standardi on jaettu useisiin osiin, joista osat 1 ja 2 ovat yleisimmin käytettyjä seostamattomille ja hienoraeteräksille, kun taas osa 3 kattaa lujat ja säänkestävät teräkset.

Keskeinen asia, joka on ymmärrettävä etukäteen: EN 10219:n mukaan teräslaatu viittaaraaka-ainekäytetään kylmämuovaukseen, ei valmiita onteloita samalla tavalla kuin EN 10210 kuumaviimeistetyille profiileille. Tämä tarkoittaa, että metallurgia muuttuu hieman kylmämuovausprosessin aikana -, mutta käytännön hankintatarkoituksiin mekaaniset ominaisuudet ovat yleensä verrattavissa siihen, mitä voit odottaa samalta laatumerkinnältä standardin EN 10025, rakenneterästuotteiden standardin, mukaisesti.

EN 10219 -putkiprofiileja on saatavana jopa 40 mm:n seinämäpaksuuksilla, jotka kattavat kokoja pienistä neliöprofiileista 500 mm × 500 mm:iin asti neliöprofiileille ja ulkohalkaisijat 2500 mm:iin asti pyöreille profiileille.

Ennen kuin tarkastellaan yksittäisiä arvosanoja, se auttaa ymmärtämään, kuinka nimeämisjärjestelmä toimii. OtetaanS355J2Hesimerkkinä.

Vaikutusten määrittely noudattaa johdonmukaista kaavaa:

Pääte kertoo myös toimitustilan ja sen, onko teräs hienoraelaatuista. Esimerkiksi,S355NHon normalisoitu hienoraeteräs, jolla on taattu iskunkestävyys -50 asteessaS355MHon termomekaanisesti valssattu.

Jokapäiväisissä kaupallisissa hankinnoissa eniten kohtaamasi arvosanat ovatS235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0HjaS355J2HNH/NLH- ja MH/MLH-laatujen ohella. Mutta kun tarkastelemme todellisia tilausmääriä Euroopan markkinoilla,S235jaS355dominoida. S275 sijoittuu väliin, mutta on huomattavasti vähemmän yleinen - Manner-Euroopassa, S235 on hyvin usein suositeltavampi kuin S275 yleisissä rakennetöissä.

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto yleisimmin käytettyjen EN 10219 -teräslajien tärkeimmistä veto- ja iskuominaisuuksista (paksuus enintään 16 mm, mikä on rakenteellisten onttojen profiilien yleisin alue). Arvot perustuvat standardivaatimuksiin.

Paksuille seinille (16< t ≤ 40 mm), the yield strength reduces slightly. For S235JRH it becomes 225 MPa, for S275 grades 265 MPa, and for S355 grades 345 MPa.

Nopea huomautus kemiallisesta koostumuksesta: korkeammilla lujuuksilla on yleensä hieman korkeampi hiiliekvivalentti (CEV). S235JRH:n suurin CEV on 0,35 %, kun taas S355J0H ja S355J2H nousevat 0,45 prosenttiin. Tällä erolla on käytännön vaikutuksia hitsaukseen -, mutta useimmissa vakiohitsausmenetelmissä kaikkien näiden laatujen katsotaan olevan helposti hitsattavissa ilman erityisiä varotoimia.

Jos katsot mitä eurooppalaiset valmistajat ja urakoitsijat tilaavat päivästä toiseen,S235 ja S355 ovat kaksi työhevosta. S275 on olemassa, ja näet sen ajoittain määriteltävänä, mutta sitä ei käytetä yhtä laajasti kuin kahta muuta. Tälle on käytännöllinen syy: voimanhyppy S235:stä S355:een on merkittävä, kun taas kustannusero on suhteellisen vaatimaton. Monissa rakennesovelluksissa, jos S235 ei ole tarpeeksi vahva, insinöörit siirtyvät usein suoraan S355:een sen sijaan, että pysähtyisivät S275:een. Tarkastellaanpa jokaista luokkaa käytännössä.

S235 - Luotettava monipuolinen

S235 on perusrakenneteräslaatu kylmämuovauksille onteloprofiileille. Se on se, mitä tavoitat, kun sovellus ei vaadi äärimmäistä lujuutta, mutta vaatii hyvää työstettävyyttä, suoraviivaista hitsausta ja kustannustehokkuutta.

• Pienin myötöraja: 235 MPa (pienempi tai yhtä suuri kuin 16 mm)
• Vetolujuusalue: 360 - 510 MPa
• Tyypillinen toimitusehto: Kylmämuovattu + jännitysvapautettu hehkutettu (+R)
• Vaikutusvaihtoehdot: JR (huonelämpötila) on yleisin

S235JRH:n hiiliekvivalentti on erittäin alhainen (CEV pienempi tai yhtä suuri kuin 0,35 %), mikä tekee siitä erittäin hitsattavan useimmissa tapauksissa ilman esilämmitystä. Se on myös helppo leikata, taivuttaa ja valmistaa, mikä merkitsee alhaisempia käsittelykustannuksia työpajassasi.

• S235:n tyypilliset sovellukset:

Kevyet rakennusrungot ja parvirakenteet

Kaiteet, kaiteet ja turvakaiteet

Kylttipylväät ja katuvalaistuspylväät

Mekaaniset komponentit ei-kriittisissä kantavissa asennoissa

Väliaikaiset rakenteet ja telineet

Huonekalujen rungot ja telineet

Manner-Euroopan käytännössä S235 on usein oletusvalinta yleisissä rakennustöissä. Monille B端-ostajille tämä on arvosana, jonka he määrittelevät, kun suunnittelukuormat ovat kohtalaisia ​​ja projektien budjetteja on valvottava tiukasti.

S355 - Raskas esiintyjä

S355 tarjoaa noin 50 % korkeamman myötölujuuden kuin S235 suhteellisen vaatimattomalla kustannuslisällä - tyypillisesti 15-25 % korkeammalla tonnia kohti markkinaolosuhteista ja tilausmääristä riippuen. Tämä lujuus-kustannussuhde tekee S355:stä erittäin houkuttelevan sovelluksiin, joissa painonpudotus on tärkeää tai joissa vaaditaan suurempaa kantavuutta.

• Pienin myötöraja: 355 MPa (pienempi tai yhtä suuri kuin 16 mm)
• Vetolujuusalue: 470 - 630 MPa
• Tyypillinen toimitusehto: Toimitetaan normaalisti normalisoidussa (+N) tilassa, mikä jalostaa raerakennetta ja varmistaa tasaisen sitkeyden
• Vaikutusvaihtoehdot: J0H (0 astetta), J2H (-20 astetta), K2H (-20 astetta 40 J:llä), NH (-50 astetta)

S355:n hiiliekvivalentti (CEV jopa 0,45 %) on korkeampi kuin S235:n, mikä tarkoittaa, että hitsaus saattaa vaatia hieman enemmän huomiota -, mutta asianmukaisesti varustetuissa tehtaissa tämä on harvoin ongelma. S355 tarjoaa myös erinomaisen lujuuden alhaisissa lämpötiloissa, ja J2-luokat on sertifioitu tuottamaan 27 J -20 asteessa.

• S355:n tyypilliset sovellukset:

Ensisijaiset rakenteelliset pilarit ja palkit monikerroksisissa rakennuksissa

Siltakomponentit ja infrastruktuuriprojektit

Raskaiden koneiden rungot ja nosturirakenteet

Offshore-alustat ja merenkulkusovellukset (usein törmäyssertifioiduilla laatuluokilla)

Tuulivoimaloiden tornit

Ristipalkit pitkäjänteisille katoille (alkaen 20 m)

S355J2H on luultavasti kysytyin yksittäinen laatu vahvempien vaihtoehtojen joukossa. Siinä yhdistyvät 355 MPa myötöraja ja iskutestattu suorituskyky -20 asteessa, mikä tekee siitä sopivan ulkorakenteisiin useimmissa Euroopan ilmastoissa.

S275 - Keskilapsi

S275 sijoittuu lujuuden suhteen S235:n ja S355:n väliin (minimituotto 275 MPa). Sillä on käyttötarkoituksensa, mutta todellisessa maailmassa se määritellään harvemmin kuin kaksi muuta. S275J0H ja S275J2H ovat kuitenkin edelleen tärkeitä tietyissä sovelluksissa:

Keskiraskaat kantavat rungot teollisuusrakennuksiin

Mekaaniset laitteet, joissa S235 ei ole aivan tarpeeksi vahva, mutta S355 olisi ylimääritelty

Staattiset kuormitusympäristöt, kuten rakennusrakenteet ja mekaaniset rungot

Jos olet jo hankkimassa S235:tä yleiskäyttöön ja S355:tä raskaille kuormille, saatat huomata, että S275:n lisääminen varastoon ei aina ole kaupallista, ellei erityinen asiakkaan spesifikaatio sitä vaadi.

Kun ostaja kysyy meiltä, ​​mitä luokkaa käyttää, käymme yleensä läpi lyhyen luettelon päätöksentekokohdista.

1. Aloita suunnittelukuormasta

Katso vaadittava myötölujuus. Jos suunnittelu edellyttää myötörajaa 235 MPa tai vähemmän, S235 on arvosi. Jos vaadittu lujuus ylittää 235 MPa tai jos painonpudotus on etusijalla, S355 on luonnollinen seuraava askel. 50 % lujuuden lisäys S235:stä S355:een mahdollistaa usein ohuemman seinäosan käyttämisen samalle kantavuudelle -, mikä voi kompensoida korkeamman materiaalihinnan pienemmällä tonnimäärällä.

2. Ota huomioon käyttölämpötila

Sisäkäyttöön lauhkeissa ilmastoissa: Normaali JR-iskuluokitus (huonelämpötila) on yleensä riittävä. S235JRH tai S355J0H toimii.

Ulkorakenteet suurimmassa osassa Eurooppaa: J0-iskuluokitus (0 astetta) on usein minimi. S275J0H tai S355J0H ovat turvallisia valintoja.

Kylmät alueet (Pohjoismaat, vuoristoalueet, Siperia) tai dynaamiset kuormat: J2-luokitus (−20 astetta) on erittäin suositeltavaa. S355J2H on yleisin valinta täällä.

Arktiset tai erittäin alhaisen lämpötilan ympäristöt: NH- tai NLH-laatuja -50 asteen iskutestauksella voidaan tarvita.

3. Katso sovellustyyppiä

Alla oleva taulukko antaa pikaviitteen:

4. Valmistus- ja hitsaustekijä

Liikkeille, jotka tekevät paljon hitsausta, S235 on helpoin työskennellä. S355 vaatii hieman enemmän kurinalaisuutta varsinkin paksummissa osissa, mutta mikä tahansa pätevä korjaamo hoitaa sen ilman ongelmia. Jos valmistustiimisi on mukavampi käyttää vähähiilisempiä materiaaleja tai jos olet tekemisissä erittäin monimutkaisten hitsattujen kokoonpanojen kanssa, S235 voi olla turvallisempi valinta, vaikka lujuusvaatimus olisikin rajallinen.

EN 10219 kattaa kolme pääprofiiliprofiilia, joista jokainen sopii erilaisiin rakenteellisiin rooleihin.

EN 10219:n mukaisilla kylmämuovatuilla profiileilla on yleensä terävämmät ulkokulmat, ja niitä on saatavana useampana pieninä kokoina verrattuna kuumaviimeistelyihin profiileihin. Ne ovat myös tyypillisesti halvempia pienemmillä mitoilla, mikä tekee niistä suositellun vaihtoehdon mekaaniseen, huonekaluihin ja muihin kuin ensisijaisiin rakenteisiin.

Jos hankintatiimisi käsittelee molempia standardeja, eron tunnistaminen auttaa. Molemmat ovat EU:n rakennustuoteasetuksen (CPR) mukaisia, ja molemmissa voi olla CE-merkintä. Mutta ne eivät ole keskenään vaihdettavissa.

Käytännön seikka: sama arvosanamerkintä tarkoittaa hieman eri asioita näiden kahden standardin mukaan. Standardin EN 10210 mukaan laatu viittaa valmiin osan teräkseen. Standardin EN 10219 mukaan se viittaa raaka-aineeseen -, joten vaikka mekaaniset ominaisuudet ovat suurin piirtein samanlaisia, SHS:n ja RHS:n poikkileikkausominaisuudet eivät ole samat. Kun kirjoitat eritelmiä, sinun tulee aina ilmoittaa sekä vakionumero että arvosana.

Q1: Onko S355 aina parempi kuin S235?

Ei aina. Parempi on sopivuuskysymys. S355:llä on paljon suurempi myötöraja, mutta se myös maksaa enemmän ja sen hiiliekvivalentti (CEV) on hieman korkeampi, mikä tarkoittaa, että hitsaus vaatii hieman enemmän huolellisuutta. Jos suunnittelukuormasi ovat alhaiset, S235 on edullisempi valinta. Ei ole mitään järkeä maksaa voimasta, jota et käytä.

Kysymys 2: Voinko hitsata EN 10219 mukaisia ​​onttoja profiileja ilman esilämmitystä?

S235JRH:lle tyypillisissä paksuuksissa 16 mm asti, kyllä. S355-laaduille, erityisesti paksummissa osissa tai kylmissä olosuhteissa, sinun tulee noudattaa pätevää hitsausmenettelyä -, mutta useimmissa työpajaympäristöissä esilämmitystä ei vaadita automaattisesti. Tarkista CEV ja noudata EN 1011:n tai oman WPS:si suosituksia.

Q3: Voidaanko EN 10219 -standardin mukaiset ontot profiilit galvanoida?

Kyllä. Kuumasinkitystä käytetään yleisesti EN 10219 -standardin mukaisissa putkiprofiileissa, ja se tarjoaa erinomaisen korroosiosuojan. Kylmämuovattujen osien jäännösjännitysten vuoksi sinun tulee kuitenkin keskustella galvanointiprosessista toimittajasi kanssa, jotta varmistetaan asianmukainen ilmaus ja minimoidaan vääristymisen tai vetyhaurastumisen riski. Oikealla suunnittelulla ja prosessiohjauksella EN 10219 -profiilien galvanointi toimii hyvin.

Q4: Vastaavatko EN 10219 -luokat ASTM A500:aa?

Suoraa yksi-yhteen vastaavuutta ei ole, mutta käytännön vertailua varten:

ASTM A500 Grade B (minimituotto 315 MPa) on jossain S275:n ja S355:n välissä.

ASTM A500 Grade C (minimituotto 345 MPa) on lähempänä S355:tä.

Jos korvaat yhden standardin toisella, sinun tulee tarkistaa todelliset mekaaniset ominaisuudet ja suunnittelu niiden mukaisesti sen sijaan, että olettaisit vastaavuutta.

Oikean teräslaadun valinta EN 10219 -standardin mukaan riippuu kolmesta asiasta: kuormasta, jonka rakenteen on kestettävä, lämpötilasta, jota se kohtaa käytön aikana, ja haluamastasi tasapainosta materiaalikustannusten ja valmistustehokkuuden välillä.

S235JRHon sinun suosikkisi yleiskäyttöön. Sen kanssa on helppo työskennellä, se on edullinen ja sopii täydellisesti hyvin monenlaisiin rakenteellisiin sovelluksiin.

S355J2Hon korkean suorituskyvyn vaihtoehtosi. Sen myötölujuus on lähes 50 % suurempi kuin S235 ja se on iskutestattu -20 asteessa, joten se sopii vaativiin rakenteellisiin tehtäviin, ulkoympäristöön ja turvallisuuskriittisiin sovelluksiin.

Useimmat ostajat pitävät molemmat osakesalkussaan ja valitsevat niiden välillä projektikohtaisesti, ja S275:llä on pienempi roolikohtainen osa, kun tietyt asiakkaat tai suunnittelukoodit määräävät.

Kun olet valmis tekemään tilauksesi, anna toimittajallesi kolme tietoa: EN 10219 -standardi, täydellinen teräslaatu (esimerkiksi S355J2H, ei vain S355) ja vaaditut profiilin mitat. Tämä tarkkuustaso välttää kalliit väärinkäsitykset ja varmistaa, että saat juuri sen, mitä projektisi tarvitsee.

Jos sinulla on kysyttävää tietystä arvosanasta tai tietystä sovelluksesta, ota yhteyttä tekniseen tiimiimme --LEFIN TERÄS, Meillä on kokemusta toimittamisesta EN 10219 hollow osat ostajille kaikkialla Euroopassa, Lähi-idässä ja sen ulkopuolella, ja autamme mielellämme sinua tekemään oikean valinnan seuraavaa projektiasi varten.