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EN 10219规定了冷成型焊接结构空心型钢（CHS、RHS、SHS）的要求，包括非合金钢和细晶粒钢。第1部分涵盖技术交货条件；第2部分涵盖公差、尺寸和截面性能。在常温下冷成型会导致角部屈服强度高于母材，但与热成型EN 10210型钢相比，延性存在差异。
EN 10219是欧洲冷成型焊接结构空心型钢的标准 — 是欧洲钢结构建筑中应用最广泛的空心型钢产品。与由EN 10210规范的热成型型钢不同，这些型钢在常温下由钢带或钢板成型，然后纵向焊接形成圆形（CHS）、矩形（RHS）和方形（SHS）轮廓。两部分结构与EN 10210相同：第1部分定义等级、化学成分、力学性能和交货条件；第2部分定义公差和截面性能。
范围和适用性
EN 10219适用于用于结构目的的冷成型焊接圆形（CHS）、矩形（RHS）和方形（SHS）空心型钢。这些型钢通过钢带或钢板的冷成型和焊接制造，随后不进行热处理（除非同意应力消除）。壁厚通常为2-25 mm。该标准符合欧盟建筑产品规范。
等级覆盖范围
| 等级 | 母材标准 | 子等级 | 备注 |
|---|---|---|---|
| S235H | EN 10025-2 | — | 非合金 |
| S275H | EN 10025-2 | — | 非合金 |
| S355H | EN 10025-2 | — | 非合金（最常用） |
| S275NH | EN 10025-3 | — | 归一化细晶粒 |
| S275NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C冲击 |
| S355NH | EN 10025-3 | — | 归一化细晶粒 |
| S355NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C冲击 |
| S460NH | EN 10025-3 | — | 高强度细晶粒 |
| S460NLH | EN 10025-3 | — | 高强度，−50°C冲击 |
注意：EN 10219不包括S420NH/NLH或热机械（M/ML）等级，这些在EN 10210中可用。
化学成分要求
熔炼（钢包）分析。所有数值为重量百分比最大值，除非另有说明。
非合金等级
| 等级 | C最大 | Mn最大 | Si最大 | P最大 | S最大 | N最大 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 0.17 | 1.40 | — | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
| S275H | 0.21 | 1.50 | — | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
| S355H | 0.22 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
Al ≥ 0.020%，其中N未被其他合金元素控制。
细晶粒等级
| 等级 | C最大 | Si最大 | Mn最大 | P最大 | S最大 | Al最小 | Nb最大 | V最大 | Ti最大 | N最大 | CEV最大 | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | S275NH | 0.18 | 0.50 | 1.50 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.40 | | S275NLH | 0.18 | 0.50 | 1.50 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.40 | | S355NH | 0.20 | 0.50 | 1.65 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.43 | | S355NLH | 0.20 | 0.50 | 1.65 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.43 | | S460NH | 0.20 | 0.60 | 1.70 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.025 | 0.47 | | S460NLH | 0.20 | 0.60 | 1.70 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.025 | 0.47 |
力学性能
性能适用于型钢的平面。角部性能有所不同 — 请参阅附加试验部分。
非合金等级
| 等级 | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (MPa) | A最小% |
|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 235 | 225 | 215 | 360–510 | 26 |
| S275H | 275 | 265 | 255 | 430–580 | 23 |
| S355H | 355 | 345 | 335 | 510–680 | 22 |
细晶粒等级
| 等级 | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (≤16mm, MPa) | A最小% |
|---|---|---|---|---|---|
| S275NH/NLH | 275 | 265 | 255 | 370–530 | 24 |
| S355NH/NLH | 355 | 345 | 335 | 470–630 | 22 |
| S460NH/NLH | 460 | 440 | 430 | 540–720 | 17 |
冲击试验要求
按EN ISO 148-1的Charpy V形缺口，平面试样。
| 等级子代号 | 试验温度 | 最小能量 |
|---|---|---|
| S235H、S275H、S355H | 0°C | 27 J |
| S275NH、S355NH、S460NH | −20°C | 27 J |
| S275NLH、S355NLH、S460NLH | −50°C | 27 J |
在母材（平面）上进行试验，除非另行同意，否则不在焊缝处进行。
角部性能
冷成型使角部区域产生加工硬化，提高屈服强度但降低延性和伸长率。EN 10219通过以下方式解决此问题：
- 允许购买者指定在角部进行额外的Charpy试验
- 提供指导，说明在疲劳临界结构的焊接连接中应避免角部区域
- 要求制造商声明角半径（RHS/SHS的外半径≤ 3t）
角部屈服强度增强：由于加工硬化，冷成型型钢角部的屈服强度比平面可高20-40%。EN 1993-1-3（欧洲规范3，第1-3部分）提供了利用这种增强强度进行薄壁型钢设计的规则。
残余应力：冷成型在角部外表面引入拉伸残余应力，内部为压缩应力。这影响柱稳定性，这就是为什么EN 1993-1-1对热成型和冷成型空心型钢使用不同的稳定曲线。
尺寸公差
按EN 10219-2。
圆形空心型钢（CHS）
| 尺寸 | 公差 |
|---|---|
| 外径D ≤ 406.4 mm | D的±1.0%，最小±0.5 mm |
| 外径D > 406.4 mm | D的±0.75% |
| 壁厚 | 标称t的±10%，最小±0.5 mm |
| 直度 | 总长度的0.2% |
| 长度（精确长度订购） | +10 mm / −0 mm |
| 端面方正度 | ≤D的1% |
矩形和方形空心型钢（RHS/SHS）
| 尺寸 | 公差 |
|---|---|
| 外宽/高b或h ≤ 100 mm | ±1.0 mm |
| 外宽/高b或h > 100 mm | ±1.0% |
| 壁厚t | 标称值的±10%，最小±0.5 mm |
| 角半径（外） | ≤3t（最大） |
| 边方正度 | 每100 mm ≤2 mm |
| 直度 | 总长度的0.2% |
| 扭转 | 每米≤2 mm |
注意：EN 10219-2的公差在某些尺寸上通常略宽于EN 10210-2。在需要临界配合时进行核实。
附加试验和要求
- 交货条件：冷成型，焊接态。除非同意应力消除且在MTC上注明，否则不进行重新加热。
- 焊缝：纵向ERW或HF焊缝应与母材质量相同。可指定对焊缝进行无损检测。
- 表面状态：无有害缺陷。如未指定特殊表面等级，则可接受钢铁氧化皮、轻微生锈和与冷成型工艺相符的成型痕迹。
- 试验单位：来自同一炉次、同一生产批次和相同名义尺寸的产品。
- 检验文件：EN 10204第3.1类标准；第3.2类经协议。
- CE标志：根据CPR协调用于结构空心型钢；需要合格声明。
跨标准等效物
| EN 10219等级 | EN 10210等效 | ASTM等效 | IS等效 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| S235H | S235H（热成型） | ASTM A500 A级 | IS 4923 YST 210 | 相同代号，不同工艺 |
| S275H | S275H（热成型） | ASTM A500 B级 | IS 4923 YST 240 | 冷成型 |
| S355H | S355H（热成型） | ASTM A500 C级 | IS 4923 YST 310 | 最常用等级 |
| S355NH | S355NH（热成型） | ASTM A500 C级（缺口韧性） | — | 冲击试验 |
| S460NH | S460NH（热成型） | ASTM A500 D级 | — | 高强度 |
ASTM A500涵盖冷成型结构管，是最接近的北美等效物。IS 4923涵盖用于印度结构用途的热成型和冷成型空心钢型钢。
MTC验证清单
验证EN 10219制造试验证书时，确认：
- 标准引用为EN 10219-1且等级（如S355NH）与采购订单相符
- 产品形式（CHS/RHS/SHS）和标称尺寸与订单相符
- 热号可追溯到产品标记
- 化学分析（钢包）在指定等级的范围内，包括NH/NLH等级的CEV
- 屈服强度（ReH）、抗拉强度（Rm）和伸长率（A）满足所声明壁厚范围的最小值
- Charpy冲击结果（KV（J））在子等级后缀的正确温度下
- 交货条件注明为冷成型（除非同意重新加热）
- 角半径已说明（RHS/SHS ≤3t）
- EN 10204证书类型、签署人和日期
常见问题
EN 10219和EN 10210型钢之间的关键结构差异是什么？
关键区别在于制造工艺。EN 10210型钢是热成型的 — 在重结晶温度以上成型和重新加热 — 给予整个微观结构和残余应力均匀，包括在角部。EN 10219型钢在常温下冷成型，导致角部加工硬化，屈服强度高于平面，但延性低于平面。欧洲规范3（EN 1993-1-1）为每个分配不同的稳定曲线：热成型为"a"曲线，冷成型为"c"曲线，使热成型型钢在柱设计中更高效。
我能在疲劳临界应用中使用EN 10219冷成型型钢吗？
冷成型空心型钢可用于疲劳应用，但需要更仔细的设计。EN 1993-1-9（欧洲规范3疲劳）区分平面焊缝和靠近冷成型角部的焊缝；角部接头的疲劳类别较低。除非疲劳评估确认可接受性，否则避免在冷成型型钢的角部区域进行焊接连接。热成型EN 10210型钢在角部焊缝处具有更好的疲劳性能。
为什么S420NH不在EN 10219中？
EN 10219不包括S420NH/NLH等级。该标准涵盖非合金等级S235H/S275H/S355H和高达S460NH/NLH的细晶粒等级，但S420NH缺失。对于S420级空心型钢，应指定EN 10210热成型型钢，其中包括S420NH和S420NLH。
我应该如何验证EN 10219空心型钢的焊缝质量？
EN 10219-1要求纵向焊缝符合与母材相同的质量要求。标准交货不强制要求对焊缝进行NDT，除非在采购订单上指定。如果焊缝质量至关重要（如压力应用、疲劳），应在订单上指定焊缝NDT（超声或电磁）作为补充要求。如果需要，MTC应注明已进行NDT。
EN 10219型钢角部的屈服强度是否高于指定的最小值？
是的。冷成型使角部加工硬化，通常将屈服强度提高20-40%，高于平面最小值。例如，S355H角部可能显示ReH为430-480 MPa，而平面指定的最小值为355 MPa。EN 1993-1-3包括设计规则，允许工程师利用这种增强的角部强度进行薄壁型钢设计，前提是制造商可以通过试验证明增强特性。
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