一、定義與特點
橋梁鋼板是專為橋梁工程設計的結構用鋼，主要分為碳素鋼和低合金鋼兩大類，牌號以“q”（橋的拼音首字母）結尾。其核心特點包括：
高強度：屈服強度覆蓋235-690MPa，抗拉強度達420-720MPa，滿足橋梁承重需求。
高韌性：低溫沖擊功（-20℃至-60℃）≥34J，適應復雜氣候條件。
耐腐蝕性：部分牌號（如Q420qDNH）含銅、鉻、鎳等元素，形成致密氧化膜，耐大氣腐蝕性優于普通鋼。
良好焊接性：碳當量低，焊前無需預熱，適用于栓焊混合結構。
二、分類與牌號
按強度等級
普通強度：Q235q、Q345q（屈服強度235-345MPa）；
高強度：Q420q、Q460q、Q500q（屈服強度420-500MPa）；
超高強度：Q550q、Q690q（屈服強度≥550MPa，用于超大跨度橋梁）。
按質量等級
C/D/E級：對應沖擊溫度分別為0℃、-20℃、-40℃（如Q345qC、Q345qD、Q345qE）。
按耐候性
耐候鋼：牌號末尾加“NH”（如Q420qDNH），含Cu、Cr、Ni等元素，耐腐蝕性提升20%-30%。
三、化學成分
以Q345qD為例：
| 元素 | 含量范圍 | 功能 |
|---|---|---|
| C | ≤0.18% | 強化鐵素體 |
| Mn | 1.00-1.60% | 提高強度與韌性 |
| Si | ≤0.50% | 脫氧及固溶強化 |
| P/S | ≤00.025%/0.025% | 控制冷脆性 |
| 微量元素 | Nb/V/Ti 0.01-0.2% | 細化晶粒，沉淀強化 |
**耐候鋼（如Q460qDNH）**額外添加：
Cu：0.25%-0.5%（加速氧化膜形成）；
Cr/Ni：0.3%-1.25%（提升耐腐蝕性）。
四、力學性能
| 牌號 | 屈服強度（MPa） | 抗拉強度（MPa） | 伸長率（%） | 沖擊功（J，-20℃） |
|---|---|---|---|---|
| Q345qD | ≥345 | 470-630 | ≥20 | ≥120 |
| Q420qDNH | ≥420 | 540-680 | ≥19 | ≥47（-20℃） |
| Q550qE | ≥550 | 630-720 | ≥17 | ≥27（-40℃） |
五、生產工藝
冶煉：采用電爐或轉爐冶煉，配合LF精煉和真空脫氣（VD/VOD），降低夾雜物。
軋制：
控軋控冷（TMCP）：細化晶粒，提升韌性（如Q460qDNH）。
正火/調質：優化組織結構（如Q550qE）。
表面處理：噴砂除銹至Sa2.5級，涂裝環氧富鋅底漆+氟碳面漆。
六、應用領域
橋梁主體結構
主梁：Q420qDNH（厚度8-12mm）、Q550qE（大跨度橋梁）；
橋墩/支座：Q345qD（6-12mm）、Q690qF（超重型結構）。
附屬設施
護欄/人行道板：Q345qC（3-4mm）；
橋面板：Q370qD（5-6mm），需Z15抗層狀撕裂性能。
七、市場與趨勢
產量與需求
2024年中國橋梁鋼板產量約866萬噸，預計2025年達1159萬噸，復合增長率6%。
重點區域：長三角（上海、江蘇）、珠三角（廣州、深圳）及成渝地區。
技術方向
超高強度化：開發Q690qF等牌號，替代進口材料（如武漢江漢七橋應用Q690qENH）。
耐候與環保：推廣低碳冶煉工藝（如氫冶金），減少碳排放。
八、使用注意事項
焊接：厚板（≥8mm）需預熱至100-150℃，采用低氫焊條（如E5015-G）。
切割：火焰切割后需打磨邊緣，激光切割精度更高。
質量控制：超聲波探傷（UT）檢測內部缺陷，確保無夾層、裂紋。
總結：橋梁鋼板通過高強度、高韌性和耐腐蝕性，成為現代橋梁工程的核心材料。未來將向更高強度、更耐候及綠色化方向發展，支撐交通基礎設施升級。