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耐候钢板知识

中国制造,世界点赞!舞钢钢板:引领国内耐候

文章时间:2021-03-24 18:29来源:大臣金属

相对于摩天大楼、体育场馆、港口码头等大型建筑工程,桥梁不仅需要承受自身荷载,还得经受汽车、火车高速驶过时的巨大冲击和露天环境下各种恶劣气候条件的考验。

伴随着人们对桥梁钢建设的个性化需求,耐候桥梁钢应运而生。

耐候桥梁钢(即耐大气腐蚀桥梁钢)在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新,属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。耐候桥梁钢由低合金钢添加少量铬、铜、镍等耐腐蚀元素而成,通过在钢板表面形成一层致密的氧化物锈层,有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输,降低在大气环境中的腐蚀速度。在具有优质桥梁钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性的同时,其耐候性为普碳钢的2~8倍,能减薄使用、裸露使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗、省工节能的特性,可使构件制造者、使用者受益。使用耐候桥梁钢所节约的涂装费一般高达建设投资的10%以上。近年来,作为一种长寿、节能、环保等“绿色”新型材料,耐候桥梁钢符合当今观念和国家发展政策导向,其研发和推广具有重大经济意义。

耐候桥梁钢

河钢舞钢的六大优势凸显

产品的高度决定企业的高度。河钢舞钢持续聚焦“两个结构”再优化,以高端客户需求和产业链高质量发展趋势为导向,不断推动产品升级,打造更多“世界首创”、“国内首发”和“单打冠军”产品。河钢舞钢站在维护国家产业链安全、引领行业高质量发展、提升核心竞争力和品牌形象的战略高度,以新型桥梁钢的研发与推广使用为己任,研发出多种规格和强大技术优势的耐候桥梁钢,引领着新型桥梁用钢市场发展方向。

目前,河钢舞钢可按GB714、GB1591和ASTM A709、EN10025等标准生产屈服强度在235MPa~690MPa的耐候桥梁钢。据河钢舞钢桥梁钢领域研发负责人、科技部副部长高雅博士介绍,与众多桥梁钢生产厂家相比,河钢舞钢研发的耐候桥梁钢具备六大独特的技术优势。

一是钢质纯净。磷含量≤100ppm,硫含量≤30ppm,氧含量≤15ppm,氮含量≤60ppm,氢含量≤1.5ppm。这些元素的含量均低于行业规定的标准。二是低碳设计。可保证焊接性能良好,无需预热,可直接焊接,方便客户的后期安装制作。三是低温韧性良好。可满足-40℃环境下冲击功达到150J以上的要求。四是耐候性指数高。耐候性指数≥6.0(可实现6.5以上),可抵御大气、海水等腐蚀,延长使用寿命。五是优良的抗层状撕裂性能。可满足Z35级别要求,适用于节点约束较强并承受沿板厚方向拉力作用,采用焊接技术连接的梁与柱节点范围。国家标准GB5313《厚度方向性能钢板》就是由河钢舞钢代表行业制定。六是绿色环保、减薄降耗。采用TMCP+回火等方式交货,交货周期短,可为客户降低制造成本。

除了具备以上六大其他钢材制造商所无可比拟的优势外,河钢舞钢目前研发的耐候桥梁钢从供货状态和工艺性能上分,主要有三大类。

一类是TMCP、TMCP+回火型耐候桥梁钢。代表牌号主要有Q345qENH、Q370qENH、Q420qENH等,最大生产厚度为80mm,执行标准为GB714-2015。另一类是控轧、正火型耐候钢。代表牌号有控轧、正火工艺生产的Q355NHD/E、S355K2W等,执行标准为GB/T4171-2008、GB/T4172-2000、EN10025-5等。再者是调质型耐候桥梁钢。代表牌号为A709M-HPS485W,采用调质工艺生产;最大生产厚度为90mm(50mm以下可以实现TMCP+回火生产);执行标准为ASTM A709。

美国建大桥

钢板河钢舞钢造

2011年7月12日,用于建造美国旧金山-奥克兰新海湾大桥的全部钢结构于11日圆满完工,并正式通过美国相关部门的验收,全部达到其验收标准。这标志着近5万吨河钢“舞钢牌”调质型耐候桥梁钢A709M-HPS485W钢板成功用于制造世界顶级桥梁。

旧金山-奥克兰新海湾大桥,是美国旧金山投资72亿美元实施的一项重点工程,于2013年建成通车。该桥是全球最大跨度的单塔自锚抗震悬索钢结构桥梁,自重1.3万吨的单塔柱支撑起全桥7万吨的重量,居世界同类桥梁之首;抗震设计为8级,是世界桥梁抗震之最;桥面宽70米,为世界单塔桥梁之最;每天车流量达30万辆,桥梁通过能力居世界首位。业内称该桥是世界同类钢结构桥梁中建造技术难度最高、造价最贵的钢桥项目,建成后将成为美国西海岸的地标性建筑。2006年,河钢舞钢的重要战略合作客户——振华重工在与日、韩及西欧发达国家公司的竞争中脱颖而出,承接了旧金山-奥克兰新海湾大桥的桥梁钢塔和桥梁全部近5万吨钢结构制作。

为满足该桥抗震、抗拉、耐压等要求,河钢舞钢科技部迅速制订下发了所需相关钢种的生产工艺方案。生产厂按照合同要求,严格执行工艺标准,保证炼一炉成一炉、轧一块成一块,质检、验收、入库、发运等环节密切协作,确保了近5万吨钢板的高质量交付。销售人员千方百计做好售前、售中、售后服务,满足了桥梁钢塔和桥梁钢结构制造的工程要求。

河钢舞钢耐候钢撑起

世界最大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥

2019年8月23日,运(山西运城)宝(河南灵宝)黄河大桥建成通车,河钢舞钢为该项目累计供货高性能耐候桥梁钢3000余吨。该桥是世界最大跨度的波形钢腹板矮塔斜拉桥,是国内首次大规模裸用耐候钢的公路桥梁,并荣获第十三届“中国钢结构金奖”。河钢舞钢作为大桥钢铁材料供应商之一,为其研制生产的Q345qDNH被用于大桥的关键部位,再次彰显“中华第一板”的独特魅力。

该桥分引桥、主桥、副桥三部分。引桥采用4×40米预应力T梁,主桥采用110+2×200+110米波形钢腹板中央单索面矮塔斜拉桥,副桥采用48+9×90+48米波形钢腹板刚构-连续组合体系梁桥。主桥主跨达200米,使该大桥成为目前全世界跨度最大的波形钢腹板矮塔斜拉桥。且该项目有着“新、长、深、险”等特点。该桥主副桥波形钢腹板、主桥钢横梁全部裸用Q345qDNH耐候钢,有效减少了后期养护运营费用,增加了桥梁整体结构的耐久性。

2016初,河钢舞钢营销团队在走访市场的过程中获悉,武汉一家设备制造厂欲采购一批高性能桥梁钢用于运宝黄河项目。由于该项目建设场地比较特殊,对桥梁用钢提出了很高的要求,除了能经受大风、严寒气候侵蚀等考验外,在钢的强度、韧性、焊接性、耐腐蚀性等方面也有着特殊的要求。

河钢舞钢以走特钢道路、强特钢品牌为指引,迅速组成营销与技术团队,与设备制造方和业主深入交流,准确掌握客户的特殊需求,有针对性地为其提供技术服务。面对用户在钢板表面质量等方面提出的附加要求,河钢舞钢发挥强大的技术优势,充分满足了用户的特殊条件。针对用户在钢板的强度、韧性、焊接性、耐腐蚀性等方面超出常规的要求,河钢舞钢创新生产工艺,为其量身定做专属的供货方案,除全力做好项目前期的技术介入外,还先后组织攻克多个生产工艺组织难点,满足了用户的订货需求。最终,在项目供货方竞标会上,河钢舞钢以强大的品牌质量优势和独到、专业、细致周到的技术服务,赢得了设备制造方和业主的一致认可,一举中标,充分彰显了河钢舞钢宽厚钢板强大的品牌实力。此后,在供货过程中,河钢舞钢按照合同要求及时供货,受到了用户的好评。

河钢舞钢供货的这批高性能耐候桥梁钢,在运宝黄河大桥实现了免涂装使用,不仅加快了施工进度,而且可免除后期桥梁防腐维护,受到施工方的高度评价。

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河钢舞钢独家供货

国内最长耐候钢-混凝土组合梁桥

2020年6月13日,国内最长的耐候钢-混凝土组合梁桥——陕西西镇高速公路(西乡至镇巴)泾洋河特大桥提前两个月顺利合龙。该桥所用的2.6万吨高品质绿色环保型新材料——Q345qDNH,全部由河钢舞钢研制。

西镇高速公路泾洋河特大桥长6.05公里。该桥在国内首次采用耐候钢-混凝土组合梁桥的形式,使用了材质为Q345qDNH的耐候钢,该钢依靠其表面形成的50微米~100微米厚致密和依附性很强的保护膜,既可保护锈层下的钢材基体,又能大大提高耐大气腐蚀能力,承载力和使用寿命比普通混凝土桥梁提高10%以上。此外,由于全桥采用了免涂装工艺,在达到100年的使用年限后,钢板还可以回收利用,将极大地减少建筑垃圾,真正实现绿色环保可回收。

河钢舞钢根据该项目对材料在绿色环保方面的个性化需求,组成“泾洋河特大桥小微团队”,为客户精心设计高品质绿色环保型材料,制订专属工艺方案,建立了销售、科技、质量、生产、发运一体化的信息沟通渠道。在生产过程中,该小微团队通过精确控制炼钢成分,确保了钢板内部质量的稳定;先后攻克轧制、热处理环节中多个影响钢板强度的工艺难题,使钢板耐大气腐蚀性能、屈服强度和抗拉强度全部达到国家标准的上限要求。在整个产线和职能部门的通力配合下,河钢舞钢为该项目定制的2.6万吨高品质耐候钢板全部按客户需求高质量、高效率交货,为泾洋河特大桥提前两个月顺利合龙奠定了基础。

河钢舞钢高端耐候桥梁板

架起陕西平镇高速致富路

截至目前,河钢舞钢已为地处秦岭深处的陕西平利至镇坪高速公路(以下简称平镇高速)供应6500吨高端耐候桥梁钢Q345qDNH(桥D)。

由于项目所用高端耐候桥梁钢工艺复杂,生产难度大,质量要求高,工期短,作为项目承建单位,中铁宝桥首先向河钢舞钢发出邀约。中铁宝桥与公司有着20多年的战略合作友谊,我国长江上在建和建成使用的176座大桥中有上百座使用了河钢舞钢的高端桥梁钢,如芜湖长江公铁两用大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥、上海沪通长江大桥等,成为河钢舞钢桥梁钢的荣耀。经过激烈竞争,河钢舞钢一举中标3500吨耐候桥梁钢Q345qDNH(桥D)。随后,科技部、销售部、市场部、生产部、炼钢系统、轧钢系统高度重视,统一协调,制定严格的工艺标准,以确保高质量完成3500吨的高端耐候桥梁钢生产任务。由于质量优良,交货及时,此后河钢舞钢又陆续收到客户追加的订单。

据悉,平镇高速公路全长85公里,四车道,桥梁总长32294米/83座,总投资115.29亿元。该路是国家高速公路项目建设的重要组成部分,对于加强“成渝经济区”“长江经济区”的沟通协作,促进陕南经济循环发展,完善区域路网布局,打造生态旅游走廊均具有十分重要的作用。

河钢舞钢耐候桥梁钢

撑起世界首座跨海高铁大桥

2020年9月15日下午,随着最后一方混凝土浇筑完成,福厦高铁泉州湾跨海大桥(全球首座采用免涂装耐候钢大型跨海工程)南岸主塔成功封顶,这标志着世界首座设计时速350公里的跨海高铁大桥整体迈入施工快车道。河钢舞钢研发的3000吨Ni系Q345qDNHY-I耐海洋环境桥梁钢板撑起了该项目的关键部位。针对海洋环境下桥梁重要结构的锈蚀问题,福厦高铁泉州湾跨海大桥在索塔钢锚梁和支座的建造上创新采用新材料,在国内首次采用耐海洋大气腐蚀钢,免涂装(不涂油漆)、不设除湿系统,成为全球首座采用免涂装耐候钢的大型跨海工程,适应了高盐高湿的海洋腐蚀大气环境。

1Ni耐海洋环境桥梁钢板被行业公认为“新世纪绿色环保钢种”之一,是体现钢企研发竞争力的标志性产品,主要应用于桥梁、工程机械、海洋设施等领域,除具有高韧性、高强度、抗疲劳、抗层状撕裂等特性外,还具有良好的焊接性、易加工,以及耐海洋环境腐蚀等特性,市场前景广阔。

河钢舞钢深入推动“两个结构”再优化,依托集团技术研发平台优势,以客户需求为导向,着力打造高品质产品,引领行业进步。针对福厦高铁泉州湾跨海大桥项目的需求,组建课题攻关组,与客户深度对接,为客户提供材料解决方案,获得了客户认可。供货过程中,依托“四大支撑体系”,创新冶炼、轧制和热处理工艺,突破钢种特殊成分设计条件下表面质量难以控制的行业技术难题,实现钢板表面质量与高合金含量和耐海洋气候腐蚀系数的最佳匹配,成功研发出各项性能指标完全优于客户要求的产品。其中,产品强度、低温韧性、耐海洋大气腐蚀特性达到国际领先水平。

目前,河钢舞钢已累计向市场供应优质耐候桥梁钢13万余吨,为推动国家新型钢铁材料应用和国民经济发展作出了突出贡献。同时河钢舞钢桥梁钢团队以开发更高端的桥梁钢,服务社会为己任,结合国家课题,成功开发出Q500qENH和Q690qENH,为国家推进桥梁用钢高强化、轻质化、绿色环保化做出了应有的贡献。

随着国内铁路钢桥向高速、重载、大跨度、结构美观新颖方向的发展,市场对桥梁用钢提出了更高的性能要求。河钢舞钢产销研团队继续秉承“人无我有、人有我优、人优我特、人特我精”的产品研发理念,充分发挥技术优势,进一步加强研发管理,不断加大高端新型桥梁钢的研发力度,引领行业发展。作为主要参与单位,河钢舞钢承担的“十三五”国家重点研发计划——“高性能桥梁用钢”项目课题已取得阶段性进展,为实现国内桥梁钢技术领域重大突破持续发力。

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