隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁向大跨度和全焊接結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,，對橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠性要求越來越嚴(yán)格，由此對鋼板質(zhì)量提出了更高的要求,，即不僅要求其具有高強(qiáng)度以滿足結(jié)構(gòu)輕量化要求,，而且還應(yīng)具有優(yōu)良的低溫韌性、焊接性和耐蝕性等,。對此,，美國和日本分別投入大量資源開發(fā)了滿足上述要求的高性能耐候橋梁用鋼，并且取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,。在國外,，低成本高性能耐候橋梁用鋼已成為橋梁用鋼發(fā)展的一個(gè)新方向。
典型耐候橋梁用鋼的開發(fā)
美國耐候橋梁用鋼,。自二十世紀(jì)九十年代以來,，由美國鋼鐵學(xué)會、美國聯(lián)邦公路管理署,、美國海軍和米塔爾美國公司聯(lián)合立項(xiàng)研究高性能鋼,，由米塔爾美國公司參與研發(fā)和生產(chǎn)，先后開發(fā)了HPS50W,、HPS70W和HPS100W系列鋼種,，具體產(chǎn)品的化學(xué)成分、力學(xué)性能分別見表1,、2,。
注：夏比V型缺口沖擊吸收功的測試溫度分別為-12，-23，-34℃,；各品種均采用淬火—回火工藝生產(chǎn),。其中，HPS50W采用TMCP（熱機(jī)械控制工藝）生產(chǎn)時(shí)的長度為15200mm,；HPS70W采用TMCP生產(chǎn)時(shí)的厚度為50mm,、寬度為3000mm、長度為38100mm,。
截至2000年,，美國45%的耐候橋梁用鋼可以不涂裝。橋梁用鋼量大幅減少,，與傳統(tǒng)的橋梁用鋼相比,，橋梁制造成本降低最高可達(dá)18%，重量減輕可達(dá)20%以上,。
日本耐候橋梁用鋼,。日本新日鐵住金公司開發(fā)了具有抗腐蝕性的耐候高性能橋梁用鋼BHS700W，其化學(xué)成分（%）為C：0.06,；Si：0.26,；Mn：1.30；P：0.004,；S:0.001,；Cu：1.13；Ni：1.46,；Cr：0.59,；Mo：0.44；V：0.04,；B：0.0002,；Pcm：0.280。
注：Pcm=C+Si/30+（Mn+Cu+Cr）/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）,，為焊接冷裂紋敏感指數(shù),。
力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度：782MPa；抗拉強(qiáng)度：820MPa,；斷后伸長率24%,；夏比沖擊吸收功：245J；厚度方向斷面收縮率：54%（夏比沖擊吸收功的測試條件為V型口平行軋向）,。
在焊接方面,，BHS700W的Pcm較大，且強(qiáng)度較高,，導(dǎo)致BHS700W的焊接預(yù)熱溫度在50℃左右,，同時(shí)其焊接熱輸入降為5kJ/mm，從而減少焊縫開裂。BHS700W的碳含量低,，以此來降低焊接預(yù)熱溫度,。除此之外，還有效利用了銅的時(shí)效析出來保證鋼板的強(qiáng)度,。通過控制工藝過程,，使鋼板的屈服強(qiáng)度增加了15MPa。
耐候橋梁用鋼的應(yīng)用
裸裝使用是耐候鋼最突出的優(yōu)點(diǎn),，也是最為常見的使用方法,，可以最大程度發(fā)揮耐候鋼的優(yōu)勢。一般經(jīng)過4—15年后,，耐候鋼表面才能形成一層致密的銹層,，銹層逐漸穩(wěn)定，腐蝕發(fā)展減慢,，外觀呈巧克力色,，從而達(dá)到保護(hù)基體的目的,，這是耐候鋼獨(dú)特的使用方法,。耐候鋼的銹層穩(wěn)定化過程受鋼材的化學(xué)成分、使用環(huán)境,、構(gòu)造細(xì)節(jié)和機(jī)械磨損等條件的影響,，如果使用不當(dāng)而破壞了穩(wěn)定銹層的生成條件，則耐候鋼將會產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,。實(shí)踐證明,，在無嚴(yán)重大氣污染或非特別潮濕的地區(qū)，耐候鋼可直接裸露于大氣中,，但在海水和含鹽地區(qū),、溫泉（含H2S）地區(qū)以及亞硫酸氣體濃度較高的地區(qū)都不宜使用耐候鋼。