展望耐候钢在输电杆塔中的应用(05-26版).doc

《展望耐候钢在输电杆塔中的应用(05-26版).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、－展望耐候钢在输电杆塔中的应用－展望耐候钢在输电杆塔中的应用谢震维蒙特工业(中国)有限公司上海201611[摘要]本文介绍了耐候钢的发展及其合金元素对耐候钢性能的影响，着重介绍了耐候钢的机械性能、焊接性能、耐候性能。并展望了耐候钢在输电杆塔结构中应用的广阔前景和巨大潜力。[关键词]耐候钢耐候性能输电杆塔概述在城乡电网建设与改造中，输电线路杆塔是关键设施之一。由于输电线路杆塔暴露在室外大气之中，要保证杆塔的安全运行，生产厂家大多是采用Q235、Q345钢材热浸镀锌防腐工艺，提高其耐腐蚀性能。但热浸镀锌工艺投资大、成本高、危害健康、污染环境，为了能够达到降低成本，保

2、护环境的目的，世界各国都在积极研制新型的耐候结构用钢，并应用到输电杆塔结构当中，以期望能够解决上述问题。本文将简要介绍耐候钢的特点及其在电力杆塔中的应用前景。1耐候钢的发展及主要性能介绍1.1耐候钢的发展耐候钢又称耐大气腐蚀钢，是通过在普通钢中添加一定量的合金元素制成的一种低合金钢，主要合金成分为Cu、P、Cr、Ni等元素。耐候钢的研制起始于欧美，20世纪初欧美的科学家发现了Cu可以改善钢铁在大气中的耐候性能，1933年美国的U.S.Steel公司首先研制成功了耐腐蚀高抗拉强度的耐候钢-Corten钢，并于60年代不涂漆直接应用于建筑和桥梁结构中。其中应用最普遍

3、的是高P、Cu加Ni的Corten-A系列和以Cr、Mn、Cu合金为主的Corten-B系列，此后这两种耐候钢在欧洲，日本等发达国家得到了广泛的应用。根据使用情况，耐候钢又可分为结构用高耐候钢和焊接结构用耐候钢。前者主要用于车辆、塔架、建筑等结构件中，具有优良的耐大气性能，主要以Cu-P系为主，这类耐候钢的屈服强度一般在345MPa以下，板厚一般不超过16mm，美国的ASTMA242系列耐候钢就属于此类。焊接结构用耐候钢主要用于大型的焊接结构，以Cu、Cr、Ni系为主，含P量在0.04%以下，具有优良的焊接性能和低温冲击韧性，此种耐候钢应用十分广泛，如美国的AS

4、TMA588和ASTMA871都属于此系列耐候钢。1.2耐候钢中主要合金元素的作用耐候钢较普碳钢有良好的抗大气腐蚀能力，其中合金元素起到了决定性的作用。进一步研究表明，耐候钢中加入的合金元素对其耐大气腐蚀性能的影响不尽相同。C：对钢的耐大气腐蚀不利，同时C含量高了也会影响焊接性能、冷脆性能和冲压性能等，故耐候钢中C含量被控制在0.15%以下为好。Cu：在钢中加入0.2%~0.4%的Cu时，无论在乡村大气、工业大气或海洋大气中，都具有较普碳钢优越的耐候性能。P：是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一。P有助于在钢的表面形成均匀的锈层保护膜。一般P含量在0.08

5、%~0.15%时耐候性能最佳。当P与Cu联合加入钢中时，显示出更好的复合效应。Cr：能在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力。耐候钢中Cr的含量一般为0.4%~1%。当Cr与Cu同时加入钢中时，效果更好。Ni：是一种比较稳定的元素，加入Ni元素后能增加钢的稳定性。大气暴露试验证明，当Ni含量在4%左右时，能显著提高海滨耐候钢的抗大气腐蚀性能。第6页共6页－展望耐候钢在输电杆塔中的应用－Si：与其它元素如Cu、Cr、P、Ca配合使用可以改善钢的耐候性能，较高的Si含量有利于细化锈层结构，从而降低钢的整体腐蚀速率。Mn：能够提高钢对海洋大气的抗腐蚀性能。近期一些

6、学者也在研究Ca、Mo、Co等微量元素对钢材耐候性能的影响，以能研制出更高性能、使用范围更广的耐候钢。研究表明可以提高钢的抗大气腐蚀性能的合金元素应满足以下条件：1）在铁中的溶解度大于锈层中的溶解度；2）可以和铁形成固溶体；3）可以提高钢的电位。2耐候钢的机械性能、焊接性能、耐候性能的介绍2.1耐候钢的机械性能为了降低成本、提高电网的安全可靠度，国家大力提倡在输变电塔架结构中使用高强度钢材，如美标的ASTMA572Gr65(Fy=450MPa)钢材已大量应用于输变电塔架中，国标的Q420、Q460等钢材也已经开始使用。为了使耐候钢有优良的耐候性能，需要向其中添加

7、多种的合金元素，所以耐候钢是一种低合金钢，其具有较好的耐大气腐蚀性能的同时，也具有较高的强度。所以使用耐候钢的优越性不仅体现在优良的耐候性能上，也体现在较高的机械性能上，可以使输电线路的建设成本大幅降低，同时与国家所提倡的使用新技术、新工艺、新材料的指导思想也是相一致的。几种国内外耐候钢的机械性能见表。国内耐候钢（济南钢铁公司）机械性能：表1—JT系列塔桅结构用耐候钢机械性能牌 号交货状态厚度屈服点抗拉强度伸长率180°V型纵向冲击功20℃/（J)(N/mm²)(N/mm²)(%)冷弯试验不小于d-弯曲直径a-试件厚度　　JT245热轧≤1624537524d=

8、1.5a≥3416~30