随着大型钢结构桥梁向全焊接结构和高参数方向发展,对桥梁结构的安全可靠性要求越来越严格。这不仅对设计者提出了更高的要求,而且对钢板质量提出了更高的水准,即不仅具有高强度以满足结构轻量化要求,而且还应具有优良的低温韧性、焊接性和耐蚀性等,以满足钢结构的安全可靠、长寿等要求。
传统的高强度桥梁钢不仅冲击韧性、焊接性、疲劳性较差,而且不能耐大气、海水腐蚀。因此,国内外材料工作者提出了高性能钢(HighPerformanceSteel,HPS)的概念。高性能钢材主要是指材料的某项或几项性能较传统钢材得到改善的钢材,除了具备较高强度外,钢材的焊接性能、低温韧性,尤其是耐腐蚀性能有较大幅度提高。
高强度耐候钢的性能随着新钢种的不断推出而提高,在化学成分上,碳含量不断下降,这就导致了碳当量和焊接冷裂纹敏感性系数的降低,焊接性能逐步得到改善;生产工艺由淬火+回火向TMCP发展,降低了生产成本,缩短了生产周期;组织由马氏体向贝氏体、针状铁素体发展,这种贝氏体或针状铁素体组织对提高钢的强韧性、焊接性、耐候性及加工制作性能都是有好处的。
现在耐候钢在国外已逐步完善。在设计上,对锈蚀层的折减计算,疲劳,构造细节加以规定;在钢种上,对耐候钢、耐候焊接材料、耐候高强度螺栓、耐候支座加以严格要求;在特性上,对稳定的锈蚀、腐蚀因素、硬度试验加以周密的分析;在制造、运输、架设上,对耐候钢表面的处理、清扫、保护、补修等加以严格把关;在经济上,对耐候钢的使用作追踪调查,详细进行经济比较。从发展趋势来看,国外已将耐候钢逐渐当作一种普通钢种来广泛使用。