对高强度耐候桥梁钢,一般有3种研制路线,种,是传统的调质生产工艺路线,如美国桥梁用结构钢标准(ASTMA709/A709M-95)中的70W(碳含量≥0.12%),它对焊接工艺要求较高,需要焊前预热,因此生产周期较长,成本较高。
第二种,就是低碳TMCP工艺路线,钢中碳含量一般在0.07%~0.11%.这种钢虽然不用进行调质处理,但由于碳含量仍然相对较高,在应用中还存在一些问题。如钢板愈厚其焊接敏感性系数愈高,在焊接时需要预热;在采用大线能量焊接时,还存在韧性降低的问题。
第三种是超低碳贝氏体钢路线。超低碳贝氏体钢的碳含量严格控制在很低的范围(小于0.05%),在具有高强度高韧性的同时,具有极佳的焊接性,所得到的贝氏体组织均匀性较好,微区间电极电位差较小,增强了耐蚀能力。由于它不用调质处理,降低了生产成本,缩短了生产周期,是当前高强耐候桥梁钢的发展趋势。
自从该钢成功开发以后,并没有得到广泛的应用。究其原因,大致有以下几点:桥梁钢耐候性的重要性在当时并未引起包括桥梁制造部门的应有重视。当时的桥梁工程并不多,跨度也不大,设计者一般只考虑起强韧性,抗冲击性和焊接性等方面;相关单位未能对NHq35进行强有力的推广;钢种开发未能系列化,不适应桥梁工程发展的多种需求。在设计上未能考虑耐候钢板的角度、位置、积水状况等对腐蚀情况的影响。
资源节约型与环境友好型社会的发展,要求在桥梁建造上采用耐候钢的呼声已经重新引起桥梁钢研发者的重视。国内以武钢为代表的一些钢铁企业一直在做这方面的尝试与开拓。
在建的京沪高速铁路南京大胜关长江大桥采用的是武钢在国内率先研制的新型高强度耐候铁路桥梁钢WNQ570。该钢以超低碳贝氏体(ULCB)为设计主线,并充分利用组织细化、组织均匀等关键技术,使开发钢种具有高强度(Rm≥570MPa,)、高韧性(-40℃Akv≥120J)和优异的焊接性(Pcm≤0.20),以及良好的耐候性能等(该钢相对于09CuPCrNi的相对腐蚀率仅0.63)。