[发明专利]一种高强耐候桥梁钢及其制备方法

说明书

一种高强耐候桥梁钢及其制备方法，属于桥梁钢技术领域。化学成分按质量百分比计为C0.04‑0.10％，Si0.1‑0.5％，Mn0.3‑0.8％，P0.010‑0.018％，S≤0.005％，Ni0.9‑1.3％，Cr0.9‑1.3％，Nb≤0.05％，Als0.010‑0.04％，余量Fe为及不可避免的杂质。经初炼‑精炼‑连铸‑加热‑轧制‑控冷等工序获得需要规格的板材。优点在于，工艺简单，通过控轧控冷工艺获得细晶组织，具有屈强比低、强度高、韧性好，同时兼有良好的焊接性及耐候性能，具有高强度、高韧性、高耐候性和优异的焊接性能，可以满足大厚度、宽规格现代桥梁结构建设的需求。

技术领域

本发明属于桥梁钢技术领域，特别是具体涉及一种高强耐候桥梁钢及其制备方法。

背景技术

随着我国经济建设的高速发展，各种跨江、跨峡谷的大跨度桥梁应运而生，对桥梁钢的需求日益增多。随着大型钢结构桥梁向全焊接结构和长寿命方向发展，对桥梁结构的安全可靠性要求越来越严格。

大气腐蚀是钢梁、桥面等桥梁钢结构失效的主要形式之一。在钢桥发生断裂的事故中，约有20％是因大气腐蚀引起的。众所周知，桥梁钢结构的腐蚀不仅给工程结构带来损害，也给管理部门增加了维护负担。

目前防止钢桥腐蚀主要采取两种技术：一是钢桥涂层防腐技术。在钢桥上喷刷防腐涂料，适用于大型钢梁构件，是目前应用最为广泛的防护技术。采用这种方法一般需每5年维护一次，每隔15年重新涂装一次。防腐涂装费用占钢桥总费用的10％以上，耗资巨大；,二是发展耐候型桥梁钢，以替代普通桥梁钢钢桥涂层防腐技术。耐候钢，又称耐大气腐蚀钢，常用耐候钢一般需利用Cu、P、Cr、Ni等元素，通过形成稳定的表面锈层，阻止腐蚀,起耐候作用。具有优良的高强度、低温韧性、焊接性能和耐大气腐蚀性能。

高强耐候桥梁钢不仅满足桥梁钢结构对安全可靠性的要求，而且可以节省涂装和维护成本、延长使用寿命、获得长期经济效益。耐候钢由于合金成本增加，材质的一次性投资高于同等级普通桥梁钢。但由于在工厂和现场减少了构件的表面处理和涂料，所以无论是近期还是远期的经济效益都将非常显著。因此，发展耐候桥梁钢具有广阔的前景。

为保证桥梁钢的抗震性能，桥梁用钢在追求高强度、高韧性的同时，将屈强比作为一项重要的指标。钢的屈强比低,意味着钢结构具有高的硬化指数和高均匀伸长率。地震的频发和其造成的灾难性后果,引起了国外对桥梁抗震性的高度关注，并在一些结构设计规范中作了相关规定。抗震、耐候桥梁钢是桥梁建设的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强耐候桥梁钢及其制备方法，制备出具有强度高、低温韧性优良、抗震性能好、焊接性能优良以及耐候性更佳的桥梁钢，能够满足大厚度、宽规格现代桥梁结构建设的需求。

本发明的高强耐候桥梁钢，化学成分按质量百分比计为C0.04-0.10％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.8％，P0.010-0.018％，S≤0.005％,，Ni0.9-1.3％，Cr0.9-1.3％，Nb≤0.05％，Als0.010-0.04％，余量Fe为及不可避免的杂质。

本发明进一步限定的技术方案是按重量百分比化学成分为C0.04-0.06％，Si0.3-0.5％，Mn0.6-0.8％，P0.015-0.018％，S≤0.005％，Ni1.05-1.15％，Cr1.10-1.30％，Als0.02-0.04％，余量Fe为及不可避免的杂质。

本发明进一步限定的技术方案是按重量百分比化学成分为C0.08-0.10％，Si0.3-0.5％，Mn0.6-0.8％，P0.015-0.018％，S≤0.005％，Ni1.20-1.30％，Cr0.9-1.00％，Nb0.03-0.05％，Als0.02-0.04％，余量Fe为及不可避免的杂质。

一种生产抗震耐候桥梁钢的制造工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、炉外精炼工序、连铸工序、加热炉加热工序以及中厚板轧机轧制工序。