快速答案
Quick Answer
BS 7668:1994 规定了 WR 355 等级 — 该标准中的唯一等级 — 一种可焊接的耐候钢，用于热轧结构空心截面。WR 355 使用铜-铬-镍合金添加物来形成稳定的、粘着的铁锈层，可显著减缓进一步的大气腐蚀，在许多暴露应用中消除了对保护涂层的需要。屈服强度对于 t ≤ 16 mm 最小为 355 MPa。
BS 7668:1994 是用于具有增强大气腐蚀抵抗力的热轧空心截面焊接结构钢的 BSI 标准 — 通俗称为耐候钢。该标准规定了单一等级 WR 355，它对应于 355 MPa 的屈服强度等级，具有定义的铜、铬和镍添加物化学成分，可促进暴露表面上紧密粘着的自封闭铁锈层的形成。
BS 7668 是 EN 10025-5（涵盖耐候钢平板和长产品）的空心截面对应物。它参考 EN 10210-1 以获取热轧空心截面的一般交货条件。该标准由 BSI 维护，仍然是英国建筑师和结构工程师指定暴露耐候钢管和截面的参考标准。
范围和适用性
BS 7668 适用于：
- 热轧结构空心截面：圆形 (CHS)、矩形 (RHS) 和方形 (SHS)
- 仅 WR 355 等级
- 用于暴露环境中的截面，其中铁锈层可以形成并在没有定期浸没或埋藏的情况下稳定
该标准不适用于：
- 冷弯空心截面（BS/EN 冷弯标准中没有耐候钢对应物）
- 在地下使用、永久浸没或在密闭非充气环境中使用的空心截面（铁锈层无法形成；没有防腐益处）
- 耐候钢平板产品（由 EN 10025-5 涵盖，等级 S235W、S355W、S355WP、S355WD）
等级覆盖范围
BS 7668 定义了一个单一等级：
| 等级名称 | 类型 | 屈服等级 | 腐蚀抵抗力 |
|---|---|---|---|
| WR 355 | 耐候结构空心截面 | 355 MPa | 增强的大气腐蚀抵抗力 (EACR) |
"WR" 前缀表示Weathering Resistant（耐候）。"355" 是 t ≤ 16 mm 时的额定屈服强度（MPa），与 EN 10025 体系中的 S355 一致。
化学成分要求
BS 7668:1994 中 WR 355 等级的钢包分析限制。所有值以 wt% 最大值表示，除非说明了范围。
| 元素 | 限制 | 说明 |
|---|---|---|
| 碳 (C) | 0.16 max | 控制焊接性；低 C 支持 CEV 合规 |
| 锰 (Mn) | 0.50–1.50 | 强度和韧性贡献 |
| 硅 (Si) | 0.10–0.50 | 脱氧；协助铁锈层粘着 |
| 磷 (P) | 0.040 max | 低水平的促进铁锈层形成元素；限制以避免脆性 |
| 硫 (S) | 0.040 max | 为韧性和焊接性受控 |
| 铜 (Cu) | 0.25–0.55 | 主要耐候元素 — 铁溶解的电化学延缓 |
| 铬 (Cr) | 0.40–0.80 | 促进铁锈层内层的粘着 |
| 镍 (Ni) | 0.12–0.65 | 精细化铁锈层结构，改善低温韧性 |
| 钼 (Mo) | 0.15 max | 可选；改善工业环境中的铁锈层稳定性 |
| 钒 (V) | 0.10 max | 可选微合金以增加强度 |
| 铝 (Al) | 0.015 min | 晶粒细化 |
碳当量 (CEV)：
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm)
CEV 限制确保大多数实际截面尺寸和厚度的焊接性，无需预热。
力学性能
性能由标称壁厚指定。根据 BS 7668 的热轧空心截面必须满足以下最小值：
| 性能 | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — 屈服强度最小值 (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — 抗拉强度 (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — 伸长率最小值 % (L₀ = 5.65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Charpy 吸能值 (−20 °C，纵向) | 27 J min (3 样品平均值) | 27 J | 27 J |
Charpy 试验子等级：WR 355 规定了试验温度 −20 °C，相当于 EN 10025 术语中的 J2 子等级。试验按 EN ISO 148-1 在纵向样品上进行。每个样品的最小值是平均值的 70%。
冲击试验要求
对所有 WR 355 材料，Charpy V-缺口冲击试验是强制性的：
| 试验参数 | 要求 |
|---|---|
| 试验温度 | −20 °C |
| 最小平均吸收能量 | 27 J (3 个样品) |
| 最小单个样品能量 | 19 J (≥ 平均最小值的 70%) |
| 试验标准 | EN ISO 148-1 |
| 样品方向 | 纵向 |
冲击要求对所有厚度固定在 −20 °C；BS 7668 内没有 JR（室温）子等级选项。
附加测试
以下补充试验可能由购买订单参考适用的 EN 标准调用：
| 试验 | 标准 | 应用 |
|---|---|---|
| 超声波检查 | EN 10160 | 关键结构节点、厚壁截面 |
| 尺寸和截面公差 | EN 10210-2 | 接收检验 |
| Z 质量（厚度方向） | EN 10164 | Z 方向的焊接连接 |
| 加速风化（铁锈层试验） | ASTM G101 或同等标准 | 挑战性环境的腐蚀抵抗力指数验证 |
腐蚀抵抗力和铁锈层形成
WR 355 的腐蚀保护机制与涂层钢根本不同：
铁锈层形成过程：初次暴露时，WR 355 与普通碳钢的锈蚀方式相同。在 3–5 年的周期性干湿暴露过程中，铜、铬和镍添加物促进在钢表面和外层铁锈之间形成致密、紧密粘着的鹅铁矿内层 (α-FeOOH)。该内层充当扩散屏障，将腐蚀速率降低普通碳钢的 3–8 倍。
腐蚀指数 (I)：ASTM G101 为耐候钢定义了腐蚀指数：
I = 26.01(Cu) + 3.88(Ni) + 1.20(Cr) + 1.49(Si) + 17.28(P) − 7.29(Cu)(Ni) − 9.10(Ni)(P) − 33.39(Cu)²
WR 355 通常达到 I ≥ 6.0，这是大多数温带大气环境中有利耐候性能的阈值。
WR 355 表现良好的环境：
- 农村和城市大气 (ISO 9223 类别 C1–C3)
- 具有充分干湿循环的工业大气
- 远离海盐喷雾的沿海位置 (距海盐喷雾 > 1–2 km)
不应不进行涂层使用 WR 355 的环境：
- 直接海洋喷雾区（氯化物加速腐蚀防止铁锈层稳定化）
- 永久性潮湿或埋藏条件（无干湿循环；无铁锈层稳定化）
- 密闭缝隙和积水细节（被困湿气导致持续腐蚀）
- 高氯化物工业环境（氨、SO₂ 超过 C4）
特别是对于空心截面，密封两端至关重要。开放式空心截面在内部捕捉湿气并从内部腐蚀；内部腐蚀不会被耐候机制阻止。
UKCA vs CE 标记
BS 7668 是一个 BSI 产品标准。按 BS 7668 制造的空心截面如果是英国 CPR 下的建筑产品，在 2025 年 7 月 1 日后在英国市场上销售时需要 UKCA 标记。该制度与 BS EN 10025 结构钢的描述相同。英国 DoP 必须参考 BS 7668 并命名负责 FPC 认证的 UKAS 批准的机构（系统 2+）。
跨标准当量
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / 其他 |
|---|---|---|---|
| WR 355 (空心截面) | S355W / S355WP (平板/长产品) | A588 等级 A (Corten B 当量) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 类型 1 (Corten A 当量) | — |
| — | S355WD | A588 等级 B | — |
Corten A vs Corten B：这些是商业名称，而非标准。"Corten A" 大致对应于 ASTM A242 / EN S235W — 强度较低、磷含量较高以形成铁锈层。"Corten B" 大致对应于 ASTM A588 / EN S355W — 强度较高、磷较低、添加 Cr 和 Ni。BS 7668 中的 WR 355 最接近 Corten B / A588 / S355W 族系。
关键等价性注意事项：
- EN 10025-5 涵盖平板和长产品；BS 7668 特别是空心截面。标记为"S355W"的空心截面通常按 EN 10025-5 结合 EN 10210-1 制造，而非 BS 7668。
- ASTM A588 的屈服强度为 345 MPa (50 ksi) vs WR 355 的 355 MPa — 设计中很少有重要意义的较小差异。
- P 和 Cu 的化学限制在 A588 和 WR 355 之间有所不同；在替代前验证 MTC 上的实际成分。
MTC 验证清单
BS 7668 WR 355 材料的合规轧机试验证书应包含：
| # | 字段 | 检查内容 |
|---|---|---|
| 1 | 标准参考 | "BS 7668:1994" |
| 2 | 等级 | "WR 355" |
| 3 | 截面类型和尺寸 | CHS/RHS/SHS 带有标称 OD/宽度 × 壁厚 |
| 4 | 炉号 | 与截面端部标记相匹配 |
| 5 | 化学分析 | 所有元素在 BS 7668 限制内；Cu 0.25–0.55%、Cr 0.40–0.80%、Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm) |
| 7 | 力学性能 | ReH、Rm 和 A% 在已声明厚度的要求范围内 |
| 8 | Charpy 结果 | 3 个样品在 −20 °C 的结果，平均值 ≥ 27 J，无个体值 < 19 J |
常见问题
BS 7668 WR 355 需要保护涂层吗?
在合适的环境中（农村、城市或轻工业干湿循环），一旦铁锈层稳定就不需要涂层。铁锈层本身提供长期腐蚀屏障。但是，表面生锈的初始期（外观类似于未受保护的碳钢）持续 2–5 年必须被接受。在海洋喷雾区、永久潮湿环境或缝隙细节中，涂层仍然需要，因为铁锈层无法稳定化。
BS 7668 与 Corten 钢相同吗?
Corten 是耐候钢的商业名称（美国钢铁公司 / 安赛乐米塔尔）。Corten A 大致对应于 ASTM A242/EN S235W。Corten B 大致对应于 ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355。"Corten" 术语在建筑中广泛使用，但不是标准名称 — 轧机试验证书必须参考实际标准（BS 7668、EN 10025-5 或 ASTM A588）以获得规范合规。
BS 7668 空心截面能否不进行预热焊接?
对于最多约 25–30 mm 的厚度，如果 CEV ≤ 0.47% 且接头约束不过度，WR 355 通常可以不预热焊接。在更大的厚度或高约束下，建议进行 75–125 °C 的预热。焊接消耗品必须与耐候钢化学成分（含铜或特别指定用于耐候钢焊接）相匹配，以在焊接区保持腐蚀抵抗机制。
为什么 BS 7668 空心截面必须密封两端?
空心截面的内孔不会受到干湿循环 — 湿气可以进入但无法有效干燥。在没有循环的情况下，耐候机制无法在内部形成稳定的铁锈层。未密封的空心截面从内部以与普通碳钢相同的速率腐蚀，通常直到截面损失显著壁厚才被发现。BS 5950-1 和 BCSA 的最佳实践指导建议在竖立前密封两端以防止湿气进入。
WR 355 在英国气候中的铁锈层稳定化时间是多少?
在具有中等空气污染的典型英国温带气候中（ISO 9223 类别 C2–C3），WR 355 上的铁锈层通常在 3–5 年内稳定为美观的深棕色-紫色外观。在第一个 1–2 年期间，相邻表面（混凝土、砌体、铺装）的棕色流出着色应被预期并通过提供充分的排水间隙和牺牲着色补贴来设计。
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free