焊接结构(完整).
焊接(角焊缝)
尖传递的内力。
精选完整ppt课件
27
角钢与节点板连接焊缝的内力分配系数
截面及连接情况
内力分配系数 肢背 k1 肢尖 k2
等边角钢
不等边角钢 （短边相连）
不等边角钢 （长边相连）
0.7 0.75 0.65
0.3 0.25 0.35
精选完整ppt课件
28
（2）角钢用三面围焊与节点板连接的焊缝计算
lw1
lw8hf且 40mm
此规定适合正面角焊缝和侧面角焊缝。
精选完整ppt课件
10
（3）侧面角焊缝的计算长度
lw,minlwlw,max
3、搭接连接的构造要求
N
2hf
2hf
N
l2
Nb
lw
l1
N
钢板拱曲
（1）当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时：
精选完整ppt课件
11
试验结果表明，连接的承载力与b / lw有关。当b / lw＞ 1时，连接承载力随比值增大明显下降，这是由于应力传 递的过分弯折而使构件中应力不均所致，为防止连接强度
61-101-0 150
精选完整ppt课件
26
（1）角钢用两面侧焊缝与节点板连接的焊缝计算
N1
lw1
c
bN
x
x
N2 lw2
肢背焊缝 肢尖焊缝
N1 bbeNk1N
N2
e b
N
k2N
lw1
N1 20.7hBiblioteka 1ffwlw2N2 20.7hf2
ffw
K1、 K2——焊缝内力分配系数；
N1 、N2 ——分别为角钢肢背和肢
未采用绕角焊时 lw3 bhf3
焊接结构学(绪论)
进行准确的载荷与应力分析，确保结构安 全承载。
遵循国家和行业的相关标准和规范，确保 结构设计符合安全要求。
05
CATALOGUE
焊接结构的制造与质量控制
焊接结构的制造工艺流程
焊接材料选择
根据焊接要求和材料特性选择合适的焊接材 料。
焊接方法选择
根据产品要求和生产条件选择合适的焊接方 法，如电弧焊、激光焊、电阻焊等。
结构细节设计
对关键部位和细节进行精细化设计， 提高结构的整体性能。
考虑制造和装配过程
优化设计以降低制造成本和装配难度 。
焊接结构设计中的安全因素
疲劳强度考虑
环境因素影响
评估焊接结构的疲劳性能，确保在预期寿 命内安全使用。
考虑温度、湿度、腐蚀等环境因素对焊接 结构的影响。
载荷与应力分析
遵循相关标准和规范
考虑焊接工艺性
确保焊接过程易于实施，减少焊接缺陷和变 形。
优化材料选择
根据使用要求和工艺条件，选择合适的焊接 材料，降低成本。
保证结构的稳定性
焊接结构应具有足够的刚度和稳定性，防止 变形和失稳。
焊接结构的优化设计
结构形式优化
根据实际需求和限制条件，选择合理 的结构形式和布局。
焊接接头设计
优化焊接接头形式和尺寸，提高焊接 质量和结构的可靠性。
04
THANKS
感谢观看
焊接工艺评定
对焊接工艺进行评定，确保焊接工艺的可靠 性和稳定性。
焊接操作
按照焊接工艺要求进行焊接操作，确保焊接 质量。
焊接质量控制的方法与标准
质量检验
对焊接产品进行质量检验，包括外观检查、无损检测、力学性能测试等。
质量控制标准
制定并执行焊接质量控制标准，确保焊接产品质量符合要求。
钢结构各种焊接工艺大全(带图例)
钢结构各种焊接工艺大全（带图例）1.1焊接准备1.1.1焊材干燥及管理：1.1.1.1一般钛钙型焊条如为新品则不必干燥，未用完的回收品则必须经60~1000C的干燥再使用。
1.1.1.2低氢焊条须经3000C温度、1个小时以上的干燥后，再放入1000C的干燥箱内时常干燥。
1.1.1.3如焊条装在焊条袋内到现场使用4小时不必干燥，而装在干燥器内到现场使用10小时不必再干燥。
1.1.1.4从焊剂新箱打开使用时，必须完全干燥状态下施焊。
1.1.1.5焊剂如打开经12小时后，须经1200C、1小时的干燥。
1.1.1.6新购买的焊条必须交仓库保管，置于通风、干燥、不直接接触地面的场所，使用时须填具领料单向仓库领用。
1.1.1.7工作结束，剩余焊条必须收回置于干燥箱内，次日再取用。
1.1.2坡口加工1.1.2.1为达到设计要求，钢材接合部板厚9mm以上的全熔透焊接必须开坡口，坡口的形状、尺寸、加工方法应按照设计图（制造图）或放样图所规定的要求进行。
1.1.2.2坡口表面要清理干净并作防锈处理或立即焊接。
1.1.2.3火焰开坡口若有伤痕，须用电焊修补后再用砂轮机磨平，并清理干净割渣和焊渣。
1.1.3焊接预热1.1.3.1在低温或母材为厚板时可进行焊接前加热，从而避免焊接部位因急冷而发生裂纹。
1.1.3.2预热温度控制如下：1.1.4焊接前检查1.1.4.1是否选择正确的焊接方法和焊接材料。
1.1.4.2坡口加工、构件组立是否达到规定的精度。
1.1.4.3焊接施工顺序是否正确。
1.1.4.4焊接面是否清洁。
1.1.4.5预热方案是否可行。
1.2焊接方法1.2.1手工电弧焊1.2.1.1焊条型号选择如下表:1.2.1.2焊条直径选择如下表:1.2.1.3电流选择如下表:1.2.2埋弧自动焊1.2.2.1钢板对接焊接参数表:1.2.2.2填角焊焊接参数表:1.2.3 CO2焊接电流参数表:1.3 焊接施工1.3.1 钢板对接1.3.1.1 下料：根据施工图要求把所要拼接的钢板放长30~50mm ，以补充焊缝收缩和边线的不整齐。
《焊接结构》课程设计说明、课程内容
《焊接结构》课程设计说明一、课程基本信息课程名称：焊接结构学时：60授课对象：焊接专业学分：2课程性质：专业必修课二、课程定位《焊接结构》是焊接技术专业的一门主干专业课程，主要介绍焊接结构生产及现场管理方面的知识，要求具备一定的管理水平，又有较强的焊接结构现场生产实践性。
本课程采用“项目导向、任务驱动”理论实践一体化的教学方法，不单独开设实验课程，强调围绕企业生产为主，积累经验，学会在生产现场进行独立分析、创新设计各种焊接辅助设备，主要内容包括：引导项目：焊接结构（梁、柱、桁架、支架）的生产与管理，主导项目：焊接接头的质量控制（包括变形与应力控制）；焊接接头的结构设计；焊接结构件的装配、定位、检测、焊接的全过程；焊接工艺的审定；典型案例的分析等。
通过对焊接结构件的生产管理，学会钢结构类、承压类设备的焊接设计、焊接工艺思路与程序，注重焊前准备、焊接过程控制、焊后检测等环节，生产中体现各种准备要素（包括相应文件资料），焊接结构生产的装配与焊接之间的关系，保证学生的实际动手能力三、课程设计1.能力目标（1）熟悉焊接结构课程的主题框架（2）能对焊缝、焊接接头的各种类型进行优势比较（3）熟悉焊接梁、柱、桁架等结构件的生产流程（4）熟悉焊接生产中注意的问题（焊接应力与变形）进行分析与控制（5）熟悉焊接结构件生产的装配、定位、检测要求（6）熟悉焊接工艺性审查的主要内容2、知识目标（1）熟悉各种焊接接头、基本符号、各种焊缝特点的基本知识（2）掌握焊接结构生产的工作流程与步骤（3）掌握控制焊接应力与变形的方法，了解形成的主要原因（4）熟悉焊接结构件装配、定位器的使用3、态度目标（1）具有勤奋学习的态度，良好的职业道德和爱岗敬业精神（2）具有认真、严谨、耐心、细致的工作作风4、工作目标能进行焊接生产项目的管理，利用各种知识形成体系，具备生产中设计简单夹具、定位机构、旋转机构的能力，对各种焊缝、焊接接头的布局能严格按照工艺要求进行合理的装配—焊接的顺序选择，熟悉承压类设备焊缝的代码编号，焊接工艺编码语言，能根据焊接装配图纸掌握焊缝、焊接位置的全局关系。
《焊接结构学(第2版)》教学课件-第4章
(5)端接接头 端接接头是将两板件平行叠放,并在板件一端将其 焊在一起所形成的接头形式(见图4-9)。
图4-9 端接接头
对于钎焊接头来说,由于钎料的强度通常都会低于母材的强度 ,因此,钎焊接头多采用搭接接头形式,希望通过增大搭接面积 来使钎焊接头具有与母材相近的承载能力,图4-10给出了一些 钎焊接头搭接化设计的例子。
图4-6 常见Τ形(十字)接头
a)单侧角焊缝
图4-7 T形接头的承载能力
T形接头无法承载 b)双侧角焊缝 T形接头可承受各种载荷 c)具有自身对称性的管板接头
(4)角接接头 将相互构成直角的两板件端面焊接起来所构成 的焊接接头称为角接接头,多用于箱形构件上,常见的角接接 头形式如图4-8所示。
图4-8 各种形式的角接接头
焊接结构学
（第2版）
第4章 焊接接头
主要内容
4.1 焊接接头的基本特性 4.2 焊接接头的非均质特性 4.3 焊接接头工作应力的分布与 承载能力 4.4 静载荷条件下焊缝强度的计 算 4.5 焊接接头设计概述
4.1 焊接接头的基本特性
4.1.1 焊接接头的概念及定义
将两个或两个以上的构件以焊接的方法来完 成连接,使之成为具有一定刚度且不可拆卸的整 体,其连接部位就是所谓的焊接接头。依据焊接 方法的不同,可以将其区分为熔焊接头、钎焊接 头和压焊接头等。
图4-12 各种不同的焊接节点
a)管件连接节点 b)管板连接节点 c)球形节点 d)铸件节点
图4-13 焊接坡口的 基本形式
a)I形坡口 b)V形坡口 c)单边V形坡口 d)U形坡口 e)J形坡口
2.焊接坡口 由于焊接工艺的需要以及结构设计的要求,常常将被焊工件的待焊部位 加工装配成具有规定尺寸的几何形状,这种焊前连接部位的几何形状关系 通常称为焊接坡口。焊接坡口的基本形式包括I形坡口、V形坡口、单边V 形坡口、U形坡口和J形坡口(见图4-13)。
焊接接头和焊缝形式完整版本
2.按施焊时焊缝在空间所处位置分： 平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
3.按焊缝断续情况分： 连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断续焊缝又分为交错式和并列式两种(如下图)， 焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长 度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。
断续角焊缝
(a)交错式 (b)并列式
2.应用
如果开I形坡口单面焊，其承载能力很差，因而多用于不 重要的结构或箱形构件上。 一般不开坡口；如需要也可根据焊件厚度开带钝边单边V 形、Y形及带钝边双单边V形等。
图：角接接头 (a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口
(三)T接接头
1.特点
1.应避免采用单面角焊缝隙，因为 单面焊根部有很深缺口，承载时易 一或剧匀焊，，十件接在字的头角接端在焊头面外缝均从方夹撕与力的属此向层裂另作根于处承缺。一用部T形开受陷焊下和接裂高，件线过头。拉尤表扭渡。2应其面曲处.应力厚特构很都尽，板点成大有量因更：直很，避轧易焊角大造免制出缝或的成在板现向近应应板材层母似力力厚有状材直集分过角中布的渡极，接不较所头均以急
第三章 焊条电弧
焊接斜中缝，对由接于因焊浪件费的材厚度、结构及使用条件的不焊同，其接头型式
及坡料口和形工式时也，不目同前。一焊接接头型式有：两对焊接件接端头面、成T相形对接平头、角
接接般头很、少搭采接用接。头和端接接头。 行的接头或两焊件端
(一)对接接头
成成不同角度斜接
1.特点
两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接 头，叫做对接接头。应力集中相对较小，且易于降低和消 除（例如将余高去除）。所以从力学角度看对接接头是比 较理想的接头形式，不但静载荷可靠，而且抗疲劳强度也 高。如图1所示。
(完整版)结构件焊接通用技术要求
结构件企业生产标准1.定义具有一定形状结构，并能够承受载荷的作用的构件，称为结构件。
如，支架、框架、内部的骨架及支撑定位架等。
2.范围本标准适用于的结构件生产。
本标准适用于本厂图纸技术、加工制造和检验标准的规范。
3. 规范性引用文件下列标准对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用标准，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
XQ/SJ-05-2012《结构件通用焊接工艺》GB/T19804-2005焊接结构的一般尺寸公差和形位公差4. 需要加工的材料下料余量标准4.1表面精度等于或高于的需要留材料长、宽、厚度、圆孔、方孔加工余量长/宽度（mm）单边余量（mm）厚（mm）单边余量（mm）圆孔/方孔（mm）单边余量（mm）焊前加工焊后加工≤10 2 ≤60 3≤100024 10~20 3 61~100 41001~2000 5 21~40 4 >100 52001~3000 3 6 >40 54.2表面精度等于或低于的不需留金加工余量，可直接割出。
5. 焊接工艺5.1 焊工5.1.1焊工必须经过考试并取得合格证后，方可上岗。
5.1.2 焊工必须严格遵守焊接工艺规程，严禁自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
5.2 焊前准备5.2.1焊前焊工要熟悉图纸及其组焊要求。
5.2.2 焊接前应检查并确认焊接设备及辅助工具等处于良好状态。
5.2.3 焊接工作尽量在室内进行，当工件表面潮湿或暴露于雨雪条件下，不得进行焊接作业。
5.2.4 焊条、焊剂和药芯焊丝应按产品说明书的规定进行烘干，烘干后存放在保温箱内随用随取。
E4303焊条150℃烘焙1～2小时。
5.2.5焊接前，母材加工坡口推荐尺寸（见下表1）表1 母材加工坡口形式和尺寸项次厚度T（mm）坡口名称坡口形式坡口尺寸备注间隙(mm)钝边(mm)坡口角度(β) (°)1 1~3I型坡口0~1.5——单面焊3~6 0~2.5 双面焊2 3~9V型坡口0~2 0~20~365~7555~65 9~26 0~33 6~9 带垫板V型坡口3~5 0~20~245~55 9~26 4~64 12~60 X型坡口0~3 0~3 55~655 2~30 T型接头I型坡口0~2 ——6 6~10T型接头单边V型坡口0~2 0~245~55 10~17 0~3 0~317~30 0~4 0~47 20~40 T型接头对称K型坡口0~3 2~3 45~558管径Φ≤76法兰角焊接头2~3 —50~60（30~35）5.3结构件焊接参数5.3.1手工电弧焊：钢板厚度mm 焊条直径mm 6以下8～20 20～30 30以上焊接电流A Φ3.2 100～130 130～185 185～210 210～270 焊接电流A Φ4 185～210 210～270 260～300 5.3.2 CO2气体保护焊：钢板厚度mm 焊接电流A 焊接电压V 焊丝直径mm6以下120～220 20～25Φ1.2Φ1.68～20 120～300 25～35Φ1.2Φ1.620～30 300～400 30～35 Φ1.2 Φ1.630以上400～500 35～40Φ1.2Φ1.65.4 焊接5.4.1受压元件的角焊缝的根部应保证焊透。
焊接基础知识
(2) 对称焊缝和双面焊缝的标注
对称焊缝
双面焊缝
十字接头角焊缝 a) 立体图 b) 正确画法 c) 错误画法
焊接接头的形式 b) Ｔ 形接头 c) 角接接头
d) 搭接接头
常用的坡口形式有 I 形坡口、 V 形坡口、 X 形坡口和 U 形坡口等。
对接接头 a) I 形坡口 b) V 形坡口 c) X 形坡口 c) U 形坡口
(1) 对接接头 2 个焊件端面相对平行的接头称为对接 接头。 1 ) 钢板厚度在 6mm 以下的焊件，一般不开坡口。 2 ) 一般钢板厚度为 6mm 及以上时，可分别采用V形坡 口、X形坡口和U形坡口。
2. 焊缝形式 焊缝是构成焊接接头的主体部分，焊缝分类方法有以下 几种： (1) 按焊缝在空间位置分类，焊缝有 4 种形式：平焊缝、 立焊缝、横焊缝及仰焊缝。 (2) 按焊缝的结构形式分类，有对接焊缝、角焊缝及塞 焊缝 3 种形式。 (3) 按焊缝断续情况分类，有定位焊缝、连续焊缝及断 续焊缝 3 种形式。
在焊接结构生产中，不同厚度对接的钢板，如果板厚 差较大，应单面或双面削薄再进行装配焊接。
削薄板厚 a) 单面削薄 b) 双面削薄
(2) T形接头 一个焊件的端面与另一个焊件表面构成 直角或近似直角的接头，称为Ｔ形接头。
Ｔ 形接头的坡口形式 a) I 形坡口 b) 单边 V 形坡口 c) 带钝边双单边 V 形坡口 d) 带钝边双 J 形坡口
焊接时，根据阴极吸收能量的方式不同，所产生的电子发 射有以下几类： (1) 热发射 焊接时，阴极表面的温度很高，使阴极内部 的电子热运动速度增加，当电子的动能大于其逸出功时，电子 即冲出阴极表面而产生热电子发射。 (2) 电场发射 当阴极表面外部空间存在强电场时，电子 可获得足够的动能克服正电荷对它的静电引力，从阴极表面发 射出来ꎮ 两极间电压越高，则电场发射作用越大。 (3) 撞击发射 高速运动的正离子撞击阴极表面时，将能 量传递给阴极而产生电子发射的现象，称为撞击发射。电场强 度越大，在电场中正离子运动速度越快，产生撞击发射的作用 也越强烈。
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焊接结构应用的领域
焊接结构应用的领域
埋弧焊——自动焊接锅炉汽包
焊接结构应用的领域
• 水电装备 • 三峡水利枢纽的应用 • 导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座 等 • 其中马氏体不锈钢转轮直径10.7m 高 5.4m 重440t，为世界最大的铸－焊结 构转轮
焊接结构应用的领域
• 加氢反应器 • 2005年底由第一重型机械集团为神华公 司制造的中国第一个煤直接液化装置的加 氢反应器，直径5.5m长62m厚 337mm重2060t，为当今世界最大、最 重的锻－焊结构加氢反应器 • 采用国内自主知识产权的全自动双丝窄间 隙埋弧焊技术，每条环焊缝需连续焊接5 天。
第一章 绪论
• 本章提要： 本章主要介绍焊接结构的应用特点及 其在工业生产与经济建设中的地位。 掌握要点：
1、焊接结构自身的优点与焊接工艺优势； 2、焊接结构应引起充分注意的问题！
第一章 绪论
1.1 焊接结构应用的广泛性—工业地位 1.1.1 焊接结构的用钢量指标比较
用钢量比率＝(焊接结构用钢量/钢的总产量 ) ×100%
a.美、德、日、英等发达国家—50～55％； b.我国目前水平—已达40~45%. 可见，焊接结构用钢量比率之大！
焊接结构用钢量
• 焊接结构用钢量80年代工业发达国家（日 本、美国、德国）约为45%，我国约为 25%。 • 2005年中国焊接结构用钢量为37%,工业发 达国家达到50%以上。 • 同年钢产量达到3.49亿吨，成为世界最大 的钢材生产与消费国，而焊接结构的用钢 量也突破1.3亿吨。
第一章 绪论——焊接结构制造工艺特点及前景展望 • 从“十一五”规划的二十项国家重大技术装备的 研制项目可以看出，在百万千瓦级核电机组、超 超临界火力发电机组成套设备、高水头超大容量 水电机组、大型抽水蓄能机组、30 ～ 60万瓦级 循环硫化床（CFB）锅炉的成套技术装备、百万 吨级大型乙烯成套设备、百万吨级大型对苯二甲 酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿 综合采掘成套技术与装备中，焊接制造都是关键 制造工艺之一。 • 由此可见，焊接在国民经济发展和国防建设中具 有非常重要的地位和作用。从事焊接生产工作前 景远大。
第一章 绪论
• 1.2 焊接结构的优点—技术优势
• 重量轻：
–减少材料消耗-比铆接轻15~20%，比铸件轻 50~60%
• 整体性：
–具有高刚性：整体刚性强，传力特性好 –高致密性：气密性好，可制造高压容器
1.2 焊接结构的优点—技术优势
• • • • • 接头等强性： 焊缝与母材不同质，强度不同 结构材质好，材料利用率高 合理利用材料： 异种材料焊接，合金锯条、容器衬里、硬 质合金刀具、金刚石钻具、挖煤机械、仿 生非光滑犁壁、自动控制记忆合金、喷涂、 堆焊
（1）存在严重的应力集中 （2）必然产生残余应力和变形 （3）接头存在性能不均匀性 （4）接头止裂性差
第一章 绪论
• 1.4 焊接结构的可靠性
焊接结构的可靠性 焊接结构的可靠性 材 料 焊 接 性
结 构 性 能
• 西气东输的管线长4000km，是中国第一条高强 钢（X70）大直径长输管线，所用的螺旋钢管和 直缝钢管全部是板－焊形式的焊接管。
• 船体是典型的板－焊结构。 2005年总吨位12121万吨， 占世界造船总量的17%，居于日、韩之后，稳居世界第三 位，正向年产2500万吨的世界水平迈进。
焊接结构应用的领域
1.2 焊接结构的优点—技术优势
• 工艺灵活，适应性强 • 大型复杂结构 采用分部件装焊、现场装焊 -船舶、锅炉、桁架结构、石油管线、桥梁 • 特殊产品 空心球、水箱、电子束焊加工齿 轮、水泥电线杆 • 工艺方法灵活，选择范围宽；操作位置及焊
接方法
• 成本低廉，质量可靠。
第一章 绪论
1.3 焊接结构的特点—扬长避短
第一章 绪论
1.1.2 焊接结构的分类、应用领域
梁 柱 桁架和塔桅结构 板壳结构 运输装备用板壳结构 机器结构
第一章 绪论
1.1.2 焊接结构的分类、应用领域
汽车、铁路车辆、船舶、航空、航天、 锅炉、压力容器、石油化工、建筑、 公交、家电、电子、核能、军工等诸 多领域都有应用。
—可见焊接工程师也会大有用武之地！
• 3、主要教学内容及学时分配 焊接应力与变形；10～12学时 焊接结构强度： 焊接结构的静载强度— 自学； 焊接结构的脆性断裂— 4学时； 焊接结构的疲劳破坏— 4学时。
• 4、主要教学参考书 【1】田锡唐主编.焊接结构 北京:机械工业出版社,1996 【2】焦馥杰主编.焊接结构分析基础 上海科技文献出版社,1998 【3】中国机械工程学会焊接学会编 焊接手册(第三卷)，焊接结构 北京:机械工业出版社,1992 【4】方洪渊主编. 焊接结构学 北京:机械工业出版社，2005 【5】贾安东著 焊接结构生产与设计 天津:天津大学出版社,1987
焊接结构
序
1、课程背景
材料成型与控制专业方向限选课； 焊接专业的主干课；
言
IWE培训中——国际焊接工程师必修课、考试课。
它对于从事焊接结构生产、设计、管理、安装、维修、质量 控制等方面技术工作的人员都是十分重要的。
• 2.教学安排 本课程总学时为24学时。 实验学时为4学时
• 神舟7号飞船航天员活动的返回舱和轨道舱都是铝 合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控 制是焊接制造的关键。
焊接结构应用的领域
焊接结构应用的领域
• 国家大剧院的椭球型穹顶是世界最重的钢结构穹顶；奥 林匹克主体育场的鸟巢式钢结构重5万吨，是世界之最。
• 杭州湾大桥为全焊钢结构斜拉桥。
焊接结构应用的领域
人均钢产量
• 90年代重工业成熟国家人均钢产量为 600kg/p.y，我国钢产量突破6000万t， 人均55kg/p.y。 • 2006年世界钢产量为12.39亿t，我国钢产 量为4.2亿t，占全世界钢产量的34%，人 均300kg/p.y。 • 2010年我国钢产量将达到5亿t左右，同时 我国正在努力从钢材大国向钢材强国的方 向发展。