摘要:适用环境:适用于低温(-20℃以下)或高动载荷环境,如严寒地区桥梁、高抗震结构等。
一、牌号含义(GB/T 1591-2018)
- Q355:表示钢材的屈服强度下限为 355 MPa(常温状态)。
- 字母D:代表质量等级,具体性能要求如下:
- 冲击温度:-20℃条件下进行夏比V型缺口冲击试验。
- 冲击功:单件试样冲击功≥34 J,平均值≥47 J。
- 适用环境:适用于低温(-20℃以下)或高动载荷环境,如严寒地区桥梁、高抗震结构等。
二、化学成分(典型值)
元素 | C(碳) | Si(硅) | Mn(锰) | P(磷) | S(硫) | 其他(Nb/V/Ti等) |
含量范围 | ≤0.18% | ≤0.50% | ≤1.60% | ≤0.025%| ≤0.015%| 微量合金细化晶粒 |
- 碳当量(Ceq):≤0.44%(计算公式:Ceq = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15),确保良好的焊接性。
- 合金设计:添加 铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti) 等元素,细化晶粒并提升低温韧性。
三、力学性能(标准要求)
性能指标 | 数值要求 |
||
屈服强度(ReH) | ≥355 MPa |
抗拉强度(Rm) | 470~630 MPa |
断后伸长率(A) | ≥22%(纵向试样) |
冲击功(-20℃) | ≥34 J(单值),≥47 J(均值) |
- 韧性优势:相比Q355C(0℃冲击),Q355D在更低温环境下仍保持高韧性,抗脆断能力更强。
- 强度匹配:与Q355C强度相同,但低温性能更优。
四、H型钢的截面特性
- 执行标准:符合 GB/T 11263-2017(热轧H型钢和剖分T型钢)。
- 截面分类:
- 宽翼缘H型钢(HW):翼缘宽度大,适用于柱结构。
- 中翼缘H型钢(HM):兼顾梁、柱用途。
- 窄翼缘H型钢(HN):主要用于梁结构。
- 规格示例:如H300×200×8×12(高度×翼缘宽度×腹板厚×翼缘厚)。
五、应用场景
1. 极端气候工程
- 北方严寒地区(-20℃以下)的桥梁主梁、钢桁架。
- 高海拔或极地科考站的结构支撑。
2. 高安全要求结构
- 核电站附属设施、大型体育馆等抗震设防烈度高的建筑。
- 海上平台、沿海腐蚀性环境中的耐候结构(需配合防腐涂层)。
3. 重载动载荷场景
- 重型工业厂房的吊车梁、铁路桥梁。
- 频繁承受冲击荷载的机械设备支撑框架。
六、与Q355C的对比
参数 | Q355C | Q355D |
|||
冲击温度 | 0℃ | -20℃ |
磷硫含量 | P≤0.035%,S≤0.035% | P≤0.025%,S≤0.015% |
应用环境 | 一般低温/静载荷 | 严寒/动载荷/高安全 |
成本差异 | 基准价 | 高1%-10% |
七、加工与施工要点
1. 焊接工艺
- 预热温度:≥120℃(板厚>25mm时需严格预热)。
- 焊材匹配:优先选用低氢型焊条(如E5015-G)或气体保护焊丝(ER50-6)。
- 焊后处理:避免急速冷却,必要时进行消氢处理。
2. 防腐与防火
- 涂层体系:喷砂至Sa2.5级后,采用“环氧富锌底漆(80μm)+环氧云铁中间漆(100μm)+聚氨酯面漆(60μm)”。
- 耐候钢替代:若用于高腐蚀环境,可升级为Q355NH(耐候钢)。
3. 设计规范
- 参考 GB 50017-2017(钢结构设计标准)进行截面选型与节点设计。
- 抗震设计需满足 GB 50011-2010 中关于高韧性材料的要求。
Q355D H型钢通过更严苛的化学成分控制和低温冲击性能要求,成为高寒、高动载荷场景的理想选择。
其高韧性可显著提升结构抗脆断能力,但需注意焊接工艺和防腐措施的配套优化。
在选型时,需结合工程环境、载荷类型及成本预算综合决策。
来源:舞钢中厚板品种板