ASTM A1016 标准

什么是 ASTM A1016？

ASTM A1016 是为所有铁素体合金、奥氏体合金和不锈钢管材规范提供通用技术框架的通用要求规范。它整合了原本会在每项产品规范中重复出现的要求，例如尺寸公差、测试方法、无损检测程序、标记规则和认证要求。

当 A1016 与产品规范发生冲突时，以产品规范为准。当上述任一者与采购订单发生冲突时，以采购订单为准。这一三级层级 — 采购订单 > 产品规范 > A1016 — 使买方能够掌控最终要求。

ASTM A1016 规定的机械测试

A1016 规定了七项机械测试的标准程序。各产品规范引用这些程序，并规定适用哪些测试、每批多少试样以及验收标准。

压扁试验（第 18 节）

取一段管材（无缝管最小 2-1/2 in. / 60 mm；焊接管最小 4 in. / 100 mm），在平行板之间分两步压扁。第 1 步测试延展性；在板间间隙达到计算的 H 值之前不得出现裂纹。第 2 步测试完好性；继续压扁直至试样断裂或对壁相接触。对于焊接管，焊缝定位于与施加力成 90°。

反向压扁试验（第 19 节）

取一段 4 in.（100 mm）焊接管，从焊缝两侧各 90° 处剖开、压平，焊缝置于最大弯曲点处。焊缝不允许出现裂纹、未焊透或去毛刺搭接。该试验适用于外径低至 1/2 in.（12.7 mm）的焊接管。

反向弯曲试验（第 20 节）

取一段 4 in.（100 mm）试样，从焊缝两侧各 90° 处剖开、张开，并绕最大厚度为壁厚 4× 的芯轴弯曲。焊缝在最大弯曲点朝向芯轴。不允许出现裂纹或焊缝减薄搭接。当壁厚 ≥外径的 10%、或壁厚 ≥0.134 in.（3.4 mm）、或外径 <0.375 in.（9.5 mm）时，该试验不适用。

扩口试验（第 21 节）

取一段 4 in.（100 mm）管材，用 60° 锥角工具扩张，直至内径增量达到表 4 中的百分比。对于碳钼钢和奥氏体钢，最小扩张量从 21%（内径/外径比 0.9）到 68%（内径/外径比 0.3）不等。不允许出现裂纹或不可接受的缺陷。

翻边试验（第 22 节）

管段必须形成与管体成直角的翻边而不开裂。对于所有尺寸，奥氏体牌号的翻边宽度不小于规定外径的 15%。碳钢和合金钢有分级要求：外径至 2-1/2 in. 为 15%，外径 2-1/2 至 3-3/4 in. 为 12.5%，外径 3-3/4 至 8 in. 为 10%。

硬度试验（第 23 节）

硬度测试方法取决于壁厚：壁厚 ≥0.200 in.（5.1 mm）用布氏、洛氏或维氏；壁厚 0.065–0.200 in.（1.65–5.1 mm）用洛氏或维氏；当产品规范允许时，壁厚 <0.065 in.（1.65 mm）仅用维氏。对于焊接或钎焊管，硬度在远离接头处测量。

无损检测（NDE）

A1016 第 24 节定义了四种管材检测的无损检测方法：超声（E213）、铁磁性材料涡流（E309）、非磁性材料涡流（E426）和漏磁（E570）。无损检测在所有变形、热处理、焊接和矫直操作之后进行。

基准标准由与生产管材相同的牌号、尺寸、光洁度和热处理状态制成。对于涡流检测，标准含有一个 0.031 in.（0.8 mm）钻孔或深度为壁厚 12.5% / 0.004 in.（0.1 mm）的刻槽（取较大者）。信噪比必须为 2.5:1 或更高。

产生信号等于或大于基准标准的管材被判定为“可疑”并分开。它们或被拒收，或通过目视评估接受（针对划痕、凹痕、矫直机痕迹等表面缺陷），或在由裂纹或无法识别的缺陷引起时被拒收。深度超过 0.004 in.（0.1 mm）或最小壁厚 12.5%（取较大者）的缺陷导致拒收。

水压试验（第 25 节）

当采购方指定（代替无损检测）时，每根管材按以下公式计算的最低压力进行水压试验：

P = 32,000 × t / D（英制）  或  P = 220.6 × t / D（国际单位制）

其中 P = 试验压力（psi 或 MPa），t = 规定壁厚（in. 或 mm），D = 规定外径（in. 或 mm）。计算压力：低于 1000 psi（7 MPa）时四舍五入至最接近的 50 psi（0.5 MPa），1000 psi 及以上时四舍五入至最接近的 100 psi（1 MPa）。无论计算结果如何，所要求的最低试验压力无需超过 1000 psi（7 MPa）。试验压力至少保压 5 秒。

补焊（第 13 节）

仅在采购方批准的情况下才允许对母材缺陷进行补焊。修补后的管材标记为“WR”，填充金属成分必须适合母材，缺陷在焊接前磨除，每根修补长度均重新热处理并由无损检测重新检验。焊接工艺及焊工/操作工必须按 ASME 第 IX 卷评定。

认证、标记和检验

A1016 要求生产商提供合格证书，声明材料已按规范制造、测试和检验。无需签名，但文件必须注明日期并清晰标明认证机构。

测试报告包括：炉号、熔炼分析、成品分析（如有规定）、拉伸性能、压扁/扩口/翻边试验结果、硬度值、水压试验压力或无损检测方法，以及冲击试验结果（如适用）。

每根管材均用模板印上制造商名称或品牌、规范编号和牌号。对于直径小于 1-1/4 in.（31.8 mm）或长度小于 3 ft（1 m）的管材，标记可置于附在管束或箱子上的标签上。对于奥氏体钢管，标记用的油漆或墨水不得含有锌、铅或铜盐。这些金属在管材受热时会引起腐蚀性侵蚀。

常见管材牌号的物理性能

虽然 A1016 未规定物理性能（这些是各牌号特有的），但以下数值适用于在 A1016 规范下最常订购的奥氏体304 不锈钢管和 316 不锈钢管牌号。