电力铁塔用大规格高强角钢的开发.pdf

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1、第42卷第1期现代冶金VO1．42NO．120l4年2月ModernMetallurgyFeb．2014电力铁塔用大规格高强角钢的开发吴旭春(宿迂南钢金鑫轧钢有限^＼司，江苏宿迁223800)摘要：针对电力建设的需求，开发了一整套电力铁塔用大规格高强度角钢生产装备工艺技术。实验室试制结果表明，采用复合微合金化，在空冷条件下，铁素体．珠光体组织和低碳贝氏体组织钢材的力学性能均可以满足Q420D或Q460D的要求；采用铁素体．珠光体体系的成分设计，实现了22号和25号大规格Q420B高强角铜的批量生产，抽查结果表明，质量等级可以达到D级。关键词：高

2、强角钢；大规格；韧性；微合金化中图分类号：TM753引言室基础研究和工业试制，开发了从成分设计剑生产_T艺的一整套大规格高强角钢生产技术，实现了22随着电网的不断发展升级，输电塔也在向大型号和25号Q420B大规格高强角钢的批量供货，从而化、钢结构化、规模化方向发展，输电塔的用钢量具有了全尺寸规格高强角钢的生产能力。不断增大，需要的单根构件承载力越来越高，对角钢的强度和规格都提出了新的要求【1】。成分组织设计与生产工艺目前中国在输电塔上使用的角钢，仍主要以Q235、Q345低强度钢材为主，同时，中国角钢最1．1成分设计大规格为200mm×200

3、mmx24mm，远远不能满足Q235属于普通碳素结构钢，以c和Si、Mn为强输电塔使用需求。在建造一些受力大的输电塔过程化元素；Q345属于低合金钢，通常是在Q235的基础中，单角钢200mmx200mmx24mm常常不能满足上增加C和Si、Mn的含量，并添加微量的V。国内受力要求，只能采用组合角钢，致使输电塔构造复已试生产420MPa的角钢，合金设计的思路是在杂化，另外还要增加许多辅助材料，导致塔重增加。Q345的基础上进一步增加微合金元素v的含量I]J。国家电网公司认为I2】，大规格角钢在输电铁塔关于微合金化的大量研究结果表明，合理添加结构

4、中的应用具有良好的前景，由于大规格角钢在微合金元素可以大大提高钢材的强韧性。其中，Nb承载能力上优于普通角钢和组合角钢，在其适用范具有最强的品粒细化强化效果，V具有最强的沉淀围内是最合理的选择。因此，在特高压及一些同塔强化效果，Ti介于上述两者之间；复合添加微合金双、多回路超高压承载力的的输电铁塔结构方面，元素比单独添加微合金元素更有效【4】。大规格角钢的应用将更有前途，符合可持续发展概为了使大规格角钢具有420MPa以上的高强度念。国家电网公司在致力于高强铁塔及工程应用研并具有优异的韧性，公司采用复合微合金化并优化究的同时，对中国电力铁塔用角

5、钢的强度级别和规含C量，其成分如表1所示。格都提出了新的要求。宿迁南钢金鑫轧钢有限公司1．2实验室研究(以下简称“宿迁金鑫轧钢”具有大型和中型两条角钢生产线，为满足国家电网建设的需求，公司与北在实验室研究阶段，设计了两种组织的多组试京科技大学和中信微合金技术中心合作，经过实验验钢，分别是铁索体．珠光体组织和低碳贝氏体组收稿日期：2013-09．23现代冶金第42卷表4为批量生产22号Q420B高强角钢的典型力2产品性能学性能，屈服强度在440～465MPa之间，超出Q420级22号角钢标准规定的400MPa，抗拉强度在表3为国家电网最新发布的《

6、输电铁塔用热轧535MPaI,~上，满足Q42o角钢抗拉强度要求；冲击大规格等边角钢》标准I中关于大规格高强角钢力功均值超过】o0J，韧性优异学性能的要求。表3大规格高强角钢的力学性能要求拉伸试验AKv2／J规格，mmRct／MPaR／MPaA／％20"C平均值表5为批量生产25号Q420B高强角钢的典型力镜观察结果及EDXS能谱分析，可见钢材中存在少学性能，由表5、表3可知，25号角钢不仅满足Q420B量夹杂物，尺寸在101．tmI)．2下。由表4可知，这些夹的要求，而且满足Q420D的要求，甚至达到Q460D杂不会引起韧性的大幅降低。能谱分

7、析表明，Al、的要求。S、Ca~-"种元素的峰较高，夹杂物主要为两大类：分别为氧化铝类夹杂和硫化物类夹杂。表5批量生产25号Q420B高强角钢典型力学性能图2J,．／批量生产22号大规格24ram和26mm厚角钢的典型组织，批量生产角钢的组织由铁索体和珠光体组成。这种采用复合微合金化的空冷铁索体．珠光体组织，保证了大规格角钢的高强韧性。(a)24mm厚角钢图3为丁业生产角钢典型夹杂物形貌的扫描电