[發(fā)明專利]輸電鐵塔用600Mpa級(jí)耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811293641.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109234509B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅志俊;徐士新;孫齊松;田志紅;馬躍;王曉晨;黃耀;呂迺冰;李舒笳;韓軍科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C21D8/06
• 分類號(hào): C21D8/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 王普玉

一種輸電鐵塔用600Mpa級(jí)耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法，屬于輸電塔架用耐候螺栓鋼技術(shù)領(lǐng)域。步驟為：先選用滿足600Mpa級(jí)輸電塔架用耐大氣環(huán)境腐蝕耐火性能要求的高強(qiáng)螺栓用鋼，其中，Cr、Ni和Cu元素重量百分?jǐn)?shù)滿足公式0.45≤1/2[Cr]+1/6[Ni]+1/3[Cu]+2/5[Cu]·[Ni]?1/5[Cr]·[Ni]?2/5[Cu]·[Cr]·[Ni]≤0.55；生產(chǎn)出的高強(qiáng)螺栓與配套角鋼自腐蝕耦合電流控制在±20μA內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)在于，用于免涂裝輸電鐵塔結(jié)構(gòu)用角鋼配套連接使用，具有優(yōu)異的耐大氣腐蝕性能及自腐蝕匹配性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電塔架用耐候螺栓鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輸電鐵塔用600Mpa級(jí)耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法。

背景技術(shù)

國(guó)外在輸電桿塔中應(yīng)用環(huán)保型耐候鋼的時(shí)間已有40～50年以上，美國(guó)和日本應(yīng)用較早且較為廣泛。美國(guó)曾于1961年將無(wú)噴涂型環(huán)保型耐候鋼材用于馬薩諸塞州Pittsfield近郊輸電線路的鋼管桿上。日本于1975年，在77kV雙回路角鋼試驗(yàn)塔中應(yīng)用SMA系列環(huán)保型耐候鋼；近幾年在美國(guó)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的環(huán)保型耐候鋼輸電線路100多條。國(guó)內(nèi)耐候鋼發(fā)展及工程應(yīng)用相對(duì)較晚，于2017年啟動(dòng)建設(shè)首條(次)免涂裝耐候輸電線路工程。針對(duì)輸電鐵塔用耐候螺栓，美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)耐候螺栓標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比較全面，日本耐候螺栓鋼由日本鋼廠發(fā)起研發(fā)及推廣應(yīng)用，新日鐵、神戶和JFE鋼廠均有研發(fā)及應(yīng)用，但未見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)輸電鐵塔連接用的耐候螺栓鋼及產(chǎn)品研究及工程化應(yīng)用均較少，開(kāi)發(fā)輸電鐵塔用耐候螺栓鋼及產(chǎn)品迫在眉睫。

另外，輸電鐵塔除主體材料角鋼外，配套緊固件材料包括4.8、6.8和8.8級(jí)螺栓、腳釘以及5級(jí)、6級(jí)和8級(jí)螺母、墊片、不同級(jí)別電力金具等多種配套材料。傳統(tǒng)鐵塔材料全部采用鍍鋅防腐，不存在多種材料的自腐蝕匹配問(wèn)題，而采用耐候材質(zhì)后，存在多種金屬材料不同腐蝕電位之間的自腐蝕問(wèn)題。同時(shí)國(guó)外耐候橋梁、耐候塔架等長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，后期維護(hù)較多的是結(jié)合部腐蝕問(wèn)題。因此基體板材與螺栓連接的結(jié)合部的腐蝕問(wèn)題是免涂裝耐候鋼推廣、應(yīng)用最為關(guān)鍵和最容易出問(wèn)題的部位，材料匹配成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

而國(guó)內(nèi)關(guān)于耐候螺栓用鋼研發(fā)相對(duì)較少，專利201610944312.7《一種免涂裝耐候圓鋼的生產(chǎn)方法》、專利201710375650.8《免涂裝鋼結(jié)構(gòu)用耐工業(yè)大氣腐蝕高強(qiáng)螺栓鋼及制造方法》、專利201710375682.8《免涂裝橋梁結(jié)構(gòu)用耐海洋大氣腐蝕高強(qiáng)螺栓鋼及制造方法》和專利201710375670.5《免涂裝橋梁結(jié)構(gòu)用耐工業(yè)大氣腐蝕高強(qiáng)螺栓鋼及制造方法》4項(xiàng)專利都是針對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)用10.9級(jí)(1000Mpa)適用于不同大氣環(huán)境下的耐候高強(qiáng)螺栓鋼，未見(jiàn)600Mpa級(jí)耐候螺栓用鋼及產(chǎn)品。

本發(fā)明專利開(kāi)發(fā)的600Mpa級(jí)耐候螺栓用鋼屬于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，同時(shí)提出與板材自腐蝕匹配技術(shù)。在未來(lái)市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的、重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種輸電鐵塔用600Mpa級(jí)耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法，解決了普通600Mpa級(jí)螺栓不具備耐大氣環(huán)境腐蝕性能，但是表面鍍鋅需要每3～5年防腐蝕涂裝維護(hù)以及涂裝過(guò)程造成健康危害和環(huán)境污染、涂鍍成本較高等問(wèn)題。提供一種適合免涂裝耐大氣環(huán)境腐蝕要求的鋼種化學(xué)成分及與匹配板材自腐蝕匹配技術(shù)，滿足輸電鐵塔30年的設(shè)計(jì)使用年限。

一種輸電鐵塔用600Mpa級(jí)耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法，具體步驟及參數(shù)如下：

1、選用滿足600Mpa級(jí)輸電塔架用耐大氣環(huán)境腐蝕耐火性能要求的高強(qiáng)螺栓用鋼，其組分的重量百分比(％)為：C：0.25-0.35％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.2-0.5％，P：0.03-0.15％，Cr：0.20-0.70％，Cu：0.2-0.5％，Ni：0.2-1.2％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。

其中，Cr、Ni和Cu元素重量百分?jǐn)?shù)滿足公式0.45≤1/2[Cr]+1/6[Ni]+1/3[Cu]+2/5[Cu]·[Ni]-1/5[Cr]·[Ni]-2/5[Cu]·[Cr]·[Ni]≤0.55。