冷彎型鋼（cold rolled section steel）指用鋼板或帶鋼在冷狀態(tài)下彎曲成的各種斷面形狀的成品鋼材。冷彎型鋼是一種經(jīng)濟(jì)的截面輕型薄壁鋼材，也稱為鋼制冷彎型材或冷彎型材。

　　冷彎型鋼是制作輕型鋼結(jié)構(gòu)的主要材料。它具有熱軋所不能生產(chǎn)的各種特薄、形狀合理而復(fù)雜的截面。與熱軋型鋼相比較，在相同截面面積的情況下，回轉(zhuǎn)半徑可增大50～60％，截面慣性矩可增大0.5～3.0倍，因而能較合理地利用材料強(qiáng)度；與普通鋼結(jié)構(gòu)（即由傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼板制作的鋼結(jié)構(gòu)）相比較，可節(jié)約鋼材30～50％左右。在某些情況下，冷彎型鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量與相同條件下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的用鋼量相當(dāng)，是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材。

　　冷彎型鋼是以熱軋或冷軋帶鋼為坯料經(jīng)彎曲成型制成的各種截面形狀尺寸的型鋼。冷彎型鋼具有以下特點(diǎn)：

　　1．截面經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省材料。冷彎型鋼的截面形狀可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，單位重量的截面系數(shù)高于熱軋型鋼。在同樣負(fù)荷下，可減輕構(gòu)件重量，節(jié)約材料。冷彎型鋼用于建筑結(jié)構(gòu)可比熱軋型鋼節(jié)約金屬38-50%，用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和車輛可節(jié)約金屬15-60%。方便施工，降低綜合費(fèi)用。

　　2．品種繁多，可以生產(chǎn)用一般熱軋方法難以生產(chǎn)的壁厚均勻、截面形狀復(fù)雜的各種型材和各種不同材質(zhì)的冷彎型鋼。

　　3．產(chǎn)品表面光潔，外觀好，尺寸精確，而且長度也可以根據(jù)需要靈活調(diào)整，全部按定尺或倍尺供應(yīng)，提高材料的利用率。

　　4．生產(chǎn)中還可與沖孔等工序相配合，以滿足不同的需要。

品種及工藝

　　冷彎型鋼品種繁多，從截面形狀分，有開口的、半閉口和閉口的，主要產(chǎn)品有冷彎槽鋼、角鋼、Z型鋼、冷彎波形鋼板、方管、矩形管，電焊異型鋼管、卷簾門等。通常生產(chǎn)的冷彎型鋼，厚度在6mm以下，寬度在500mm以下。中國常用規(guī)格有等邊角鋼（肢長25～75毫米）、內(nèi)卷邊角鋼（肢長40～75毫米）、槽鋼（高 25～250毫米）、內(nèi)卷邊槽鋼（高60～250毫米）、卷邊Z形鋼（高100～180毫米）等400多個(gè)規(guī)格、品種。產(chǎn)品廣泛用于礦山、建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)械、交通運(yùn)輸、橋梁、石油化工、輕工、電子等工業(yè)。

　　冷彎型鋼是制作輕型鋼結(jié)構(gòu)的主要材料，采用鋼板或鋼帶冷彎成型制成。它的壁厚不僅可以制得很薄，而且大大簡化了生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。可以生產(chǎn)用一般熱軋方法難以生產(chǎn)的壁厚均勻但截面形狀復(fù)雜的各種型材和不同材質(zhì)的冷彎型鋼。冷彎型鋼除用于各種建筑結(jié)構(gòu)外，還廣泛用于車輛制造，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造等方面。冷彎型鋼品種很多，按截面分開口，半閉口，閉口。按形狀有冷彎槽鋼、角鋼、Z型鋼、方管、矩形管、異型管，卷簾門等。根據(jù)GB6725-92規(guī)定，冷彎型鋼采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板或鋼帶冷彎制成。冷彎型鋼是屬于經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，也是高效節(jié)能材料，是一種具有強(qiáng)大生命力的新型鋼材品種，它廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，其用途大約可以分為公路護(hù)欄板、鋼結(jié)構(gòu)、汽車、集裝箱、鋼模板和腳手架、鐵道車輛、船舶和橋梁、鋼板樁、輸電鐵塔、其他等等10大類。

　　在冷彎空心方矩型鋼生產(chǎn)中，目前有兩種不同的生產(chǎn)成形工藝。一種是先成圓再變方或矩形；另一種是直接成方或矩形。目前，在方矩形鋼管成型領(lǐng)域，直接成方、成矩的技術(shù)國際最先進(jìn)的成型技術(shù)。直接成方或矩形的工藝比先成圓再變方或矩形的工藝要先進(jìn)。先成圓再變方或矩形工藝對(duì)鋼帶或卷板材質(zhì)損壞大；而直接成方、成矩的工藝，在成型過程中基本不會(huì)對(duì)材質(zhì)造成破壞，能很好的保持原材料的機(jī)械性能和物理性能，保證了產(chǎn)品的優(yōu)良。據(jù)了解山東泰安的一家大型鋼管廠就是采用直接成方、成矩的技術(shù)，成型效果非常好。

　　近年來我國冷彎型鋼市場(chǎng)需求日趨增多，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)前景十分廣闊。目前急需開發(fā)不銹鋼、鍍鋅板、高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度低合金材質(zhì)的冷彎型鋼以及超厚、超薄系列的高難度復(fù)雜斷面冷彎型鋼產(chǎn)品。

國內(nèi)冷彎型鋼生產(chǎn)發(fā)展情況

　　我國冷彎型鋼生產(chǎn)起始于20世紀(jì)50-60年代，生產(chǎn)廠家集中于鞍山、上海、重慶等個(gè)別地區(qū)，主要服務(wù)于農(nóng)機(jī)業(yè)。20世紀(jì)80年代，是第一次發(fā)展高潮，生產(chǎn)廠家擴(kuò)大到華東、華北、東北等地區(qū)，服務(wù)范圍也擴(kuò)大到貨車、客車、建筑門窗、公路護(hù)欄、貨架、電器等行業(yè)，但都限于中小型機(jī)組，品種規(guī)格較少，約2000種；材質(zhì)均為普碳鋼，全部冷彎型鋼產(chǎn)量約占鋼材總量的1-1.5%，與世界各國相比差距很大。國外冷彎型鋼品種規(guī)格一般為8000-10000種，材質(zhì)多元化，合金化鋼種占50-70%，冷彎型鋼產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的比例一般為5%。因此，我國冷彎型鋼發(fā)展的空間很大。

　　由于我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是板帶比不斷提高，已達(dá)到41.46%，為冷彎型鋼的發(fā)展提供了充足的原料，板帶材量的增大，也必然推動(dòng)深加工行業(yè)的發(fā)展。在其應(yīng)用領(lǐng)域，冷彎型鋼的優(yōu)點(diǎn)越來越被用戶認(rèn)識(shí)，它屬于經(jīng)濟(jì)斷面高效鋼材，可節(jié)約金屬15-30%，投資少，生產(chǎn)靈活，能滿足用戶的各種要求，在個(gè)性化市場(chǎng)發(fā)展中更顯出它獨(dú)特的優(yōu)越性。廣泛采用冷彎型鋼取代熱軋型材和其他品種，已成為不可阻擋的趨勢(shì)。

　　截至目前，我國共有1000多條冷彎型鋼生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達(dá)到每年1500萬噸。新建和在建的ф200-ф660mm大型機(jī)組共有50套，集中分布在華東、華北和東北地區(qū)。冷彎型鋼主要服務(wù)于公路建設(shè)、鋼結(jié)構(gòu)、汽車制造、集裝箱、鐵道車輛、鋼模板與腳手架、橋梁、電器柜、懸掛輸送機(jī)、電纜橋架、貨架、電梯導(dǎo)軌、龍骨鋼、蔬菜大棚、農(nóng)業(yè)機(jī)械、谷物倉儲(chǔ)、家具及防火設(shè)備等方面。冷彎型鋼協(xié)會(huì)對(duì)9個(gè)行業(yè)調(diào)查資料表明，當(dāng)前需求量共計(jì)438.45萬噸/年，占鋼材總量的2.4%。

　　目前中國現(xiàn)有冷彎型鋼主要品種有：結(jié)構(gòu)用冷彎方矩形管，客車用冷彎鋼，卷簾門及鋼窗用型鋼，低壓流體輸送用焊管，通用開口冷彎型鋼，建筑用鋼結(jié)構(gòu)冷彎型鋼，以及各種斷面的冷彎異型材，已在建筑、機(jī)械、核電、汽車、鐵路、農(nóng)機(jī)、化工、石油、制冷、食品、紡織、醫(yī)療、超市、集裝箱等工業(yè)和民用工業(yè)中廣泛應(yīng)用，尤其是新興產(chǎn)業(yè)對(duì)冷彎型鋼的需求呈現(xiàn)“量廣面大”的態(tài)勢(shì)。目前中國生產(chǎn)的不銹鋼、鍍鋅板、高強(qiáng)度和超高度低合金鋼材質(zhì)的冷彎型鋼數(shù)量很少，需要進(jìn)口；具有前沿性發(fā)展方向的冷彎型鋼產(chǎn)品和復(fù)雜斷面、超厚、超薄、系列的冷彎型鋼，潛在的市場(chǎng)都相當(dāng)大，發(fā)展前景廣闊�，F(xiàn)在這類冷彎型鋼國內(nèi)還很少，不少產(chǎn)品至今仍是空白，有的只能依靠進(jìn)口來彌補(bǔ)。如用于豪華型客車的鍍鋅冷彎型鋼年消費(fèi)量至少在３０００噸以上，目前主要采用進(jìn)口產(chǎn)品，且需求還在繼續(xù)上升。

　　我國冷彎型鋼市場(chǎng)的潛力很大，前景廣闊，但重點(diǎn)應(yīng)放在開發(fā)高新技術(shù)、高質(zhì)量、高附加值的新型冷彎型鋼以及冷彎生產(chǎn)領(lǐng)域工藝技術(shù)的研究，新技術(shù)裝備的開發(fā)、研制或引進(jìn)、消化工作，包括具有國際前沿技術(shù)水平的柔性冷彎機(jī)組等等，而切勿一哄而上，搞低水平的重復(fù)建設(shè)。

區(qū)域案例：廣東冷彎型鋼市場(chǎng)分析

　　廣東作為輕工大省及國內(nèi)最發(fā)達(dá)區(qū)域，鋼材消費(fèi)量很大，往往領(lǐng)導(dǎo)著國家鋼材消費(fèi)的潮流，（H型鋼在廣東的應(yīng)用較全國領(lǐng)先了3年）。冷彎型鋼的應(yīng)用即是如此。

　　冷彎型鋼在廣東省的主要銷售品種是C型槽、壓型鋼板、冷彎矩形鋼管、圓管，它消費(fèi)量大，僅樂從鋼材市場(chǎng)年流通量就達(dá)十幾萬噸。廣東冷彎型鋼的需求反映出型鋼規(guī)格小、數(shù)量大、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，這些與其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)；顯然，華北、東北卻顯示出規(guī)格多、規(guī)格批量流量不均衡（受重點(diǎn)工程的開工情況影響大）等特點(diǎn)，可以看出，廣東冷彎型鋼的發(fā)展形式，又將是北方、內(nèi)地的發(fā)展向?qū)�，但同時(shí)北方及內(nèi)地的重工業(yè)發(fā)展，客觀上存在需求廣東市場(chǎng)上并不常見的大型冷彎型鋼的必然性。

　　1、 廣東地區(qū)冷彎型鋼年需求量

　�、� 冷彎方鋼管、矩形管： 規(guī)格20-300MM的，年需12-15萬噸，400MM及以上的，年7000-10000噸，目前多為焊接成型的。

　　② 冷彎C型鋼：由于生產(chǎn)技術(shù)要求不高，各種C型鋼生產(chǎn)線到處都有，全年數(shù)量無法計(jì)算；

　�、� 焊接圓管：直徑20-300MM，約30-35萬噸，超過300的，主要是大型重點(diǎn)工程，估計(jì)每年有2萬噸左右。

　　綜上所述，廣東地區(qū)冷彎型鋼需求量當(dāng)在50萬噸以上。

　　2、 廣東地區(qū)的大型冷彎型鋼廠商

　�、� 廣州鋼管廠：年鋼管及冷彎型鋼生產(chǎn)能力10萬噸，

　　② 廣州粵海鋼管廠：年鋼管及冷彎型鋼生產(chǎn)能力6-7萬噸

　　③ 廣州珠江鋼管廠：年鋼管及冷彎型鋼生產(chǎn)能力12萬噸

　�、� 揭陽太豐橋鋼管廠：年鋼管及冷彎型鋼生產(chǎn)能力6-7萬噸

　　⑤樂從正華鋼鐵貿(mào)易公司：年銷售1.5萬噸

　�、迾窂暮葡殇撹F貿(mào)易公司：年銷售量2萬噸

　　3、廣東地區(qū)冷彎那型鋼的應(yīng)用領(lǐng)域

　�、� 鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域：廣東有大量的輕鋼廠房建設(shè)，單純從建筑行業(yè)年消耗40萬噸H型鋼（其中熱軋20萬噸）來看，矩形鋼管、圓管、C型鋼等的消費(fèi)量應(yīng)超過此數(shù)量，但目前還未能達(dá)到此數(shù)目，市場(chǎng)仍在開發(fā)、成長之中。

　�、� 其他領(lǐng)域：廣東地區(qū)的汽車行業(yè)（大型貨柜車）、造船、集裝箱制作、電站、化工設(shè)備等項(xiàng)目較多，是使用冷彎型鋼的另外一個(gè)重要領(lǐng)域。

我國冷彎型鋼應(yīng)用的主要領(lǐng)域

　　鐵道車輛

　　采用高強(qiáng)耐候鋼和擴(kuò)大使用冷彎型鋼。根據(jù)國外資料，鐵道車輛采用的冷彎型鋼有67種，每節(jié)貨車用量4.7噸。占車廂重量的20%。而我國使用品種為18~20種，每節(jié)車廂用量1.2噸，占車廂重量的5.2%。各車輛廠應(yīng)在設(shè)計(jì)中盡量擴(kuò)大冷彎型鋼使用量，充分發(fā)揮冷彎型鋼輕型、薄壁、高效的特點(diǎn)。

　　輸電鐵塔

　　著重研究用冷彎型鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱軋角鋼，提高鐵塔綜合性能，降低成本。在高壓長距輸電鐵塔中，高強(qiáng)耐腐結(jié)構(gòu)鋼管當(dāng)前已在大連、廣州、無錫、上海等地試用，不久將召開推廣應(yīng)用會(huì)。通訊鐵塔采用冷彎型鋼制造的三角形鐵塔結(jié)構(gòu)也正在抓緊研制中。

　　鋼板樁

　　鋼板樁的應(yīng)用，在國外很普遍，主要用于江河及海邊護(hù)堤、建筑基礎(chǔ)和管溝施工。但我國既無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，又無施工規(guī)范，無法應(yīng)用冷彎型鋼，目前都用熱軋槽鋼、工字鋼代替。下一步將由用戶行業(yè)編制施工規(guī)范，填補(bǔ)我國鋼板樁市場(chǎng)的空白。

　　機(jī)械制造 冷彎型鋼在機(jī)械制造行業(yè)中還有很大的市場(chǎng)潛力，特別是汽車制造業(yè)，但在我國已開發(fā)的品種不多，如：車廂板、客車龍骨、汽車門窗、傳動(dòng)軸、排氣管、減震器、貨車大梁等，還有保險(xiǎn)杠、轎車上各種彎管，都還未采用冷彎型鋼。

　　鋼結(jié)構(gòu)

　　鋼結(jié)構(gòu)是冷彎型鋼最大的用戶，其應(yīng)用范圍是建筑的承重骨架，圍護(hù)板件和屋架檁條、單體構(gòu)件等，如：桁架、鋼架、墻架、支撐平臺(tái)、樓梯、龍骨、門窗等。冷彎型鋼在國外建筑業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)樗�是一種輕型薄壁鋼材，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)異性能，也是國家大力推廣的高效經(jīng)濟(jì)的新型材料。在發(fā)達(dá)國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量的50%~70%，冷彎型鋼在房.屋鋼結(jié)構(gòu)中主要應(yīng)用于三個(gè)方面： 做骨架的柱材、單體構(gòu)件和圍護(hù)板件。

　　●骨架的柱材

　　承重結(jié)構(gòu)鋼管是鋼結(jié)構(gòu)的最佳柱材，其品種有圓管：φ21.3-610mm，t=1.2-1.6mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格82個(gè)。方管：20×20-500×500mm，t=1.2-16mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格101個(gè)。矩形管：30×20-600×400mm，t=1.5-16mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格170個(gè)。根據(jù)國標(biāo)，柱材規(guī)格共353個(gè)。2002年用鋼量35萬噸，2005年將達(dá)到84萬噸。

　　●單體構(gòu)件，檁條、屋架等開口冷彎型鋼

　　槽鋼（含內(nèi)卷邊槽鋼、外卷邊槽鋼、不等邊槽鋼）規(guī)格為20×10-400×50mm，t=1.5-6mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格88個(gè)。角鋼（含不等邊角鋼、內(nèi)卷邊角鋼）規(guī)格為20×20-150×75mm，t=1.2-6mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格45個(gè)。工字鋼（含內(nèi)卷邊、不對(duì)稱工字鋼）規(guī)格是80×40-250×75，t=2-5mm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格23個(gè)。根據(jù)國標(biāo)，冷彎型鋼用于鋼結(jié)構(gòu)的開口型鋼共173個(gè)規(guī)格。2002年用鋼量44萬噸，2005年將達(dá)到105萬噸。

　　●圍護(hù)板件：壓形板、夾心板、復(fù)合板、瓦棱板、弧形板等

　　寬度B=400-1000mm（非標(biāo)寬度達(dá)1250mm），t=0.5-23mm，高度H=12-75mm（非標(biāo)高度達(dá)145mm），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格129個(gè)。2002年用鋼量18萬噸,2005年將達(dá)到42萬噸。

　　用于鋼結(jié)構(gòu)的冷彎型鋼總量：2002年97萬噸，2005年231萬噸，占全部冷彎型鋼總量的32%。

 “十一五”我國冷彎型鋼需求預(yù)測(cè)

　　我國冷彎型鋼歷史上曾受到板帶材產(chǎn)量低的制約，因原料短缺發(fā)展緩慢，隨著近年來我國鋼鐵工業(yè)的大發(fā)展，板帶產(chǎn)量也大幅度提高，這對(duì)深加工，特別對(duì)冷彎型鋼將是一次極好的機(jī)遇，隨著我國鋼鐵工業(yè)以及鋼結(jié)構(gòu)等相關(guān)行業(yè)的加速發(fā)展，對(duì)冷彎型鋼的需求也越來越大，我國冷彎型鋼正面臨著一場(chǎng)新的發(fā)展高潮。

　　冷彎型鋼是屬于經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，也是高效節(jié)能材料，是一種具有強(qiáng)大生命力的新型鋼材品種，它廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，其用途大約可以分為公路護(hù)欄板、鋼結(jié)構(gòu)、汽車、集裝箱、鋼模板和腳手架、鐵道車輛、船舶和橋梁、鋼板樁、輸電鐵塔、其他等10大類。經(jīng)過大量的信息采集和調(diào)查分析，丁國良預(yù)測(cè)，目前的國內(nèi)冷彎型鋼需求約為597.2萬噸，到“十一五”期間則將增長為845萬噸。其中其中公路護(hù)欄板目前需求約為35萬噸，“十一五”期間將繼續(xù)發(fā)展，增長為38萬噸；鋼結(jié)構(gòu)用鋼需求則將由目前的200萬噸，增長為250萬噸；汽車用鋼需求量也將繼續(xù)放大，將由目前的70萬噸增長為100萬噸；集裝箱用鋼需求將由目前的150萬噸增長為200萬噸；鋼模板和腳手架由于市場(chǎng)已經(jīng)基本飽和，需求難以放大，仍將繼續(xù)保持110萬噸；由于火車提速等原因，鐵道汽車用鋼的需求量也將放大，由目前的8萬噸，將增長到12萬噸；船舶橋梁用鋼需求將由13萬噸增長到15萬噸，鋼板樁我國目前市場(chǎng)尚未開發(fā)完全，目前國內(nèi)僅一萬噸的產(chǎn)量，并且基本都用于出口。鋼板樁是一種新型節(jié)約型鋼材，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在國外大量運(yùn)用于水利、土建上，在我國尚屬空白，亟待開發(fā)。“十一五”將重點(diǎn)開發(fā)鋼板樁市場(chǎng)，預(yù)測(cè)鋼板樁需求量將達(dá)到50萬噸；輸電鐵塔用鋼目前國內(nèi)僅2000噸，大部分輸電鐵塔尚在使用熱軋角鋼型材，而冷彎型鋼則因具有經(jīng)濟(jì)、防腐、形狀多樣等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，替代熱軋角鋼建造輸電鐵塔已經(jīng)成為必然趨勢(shì)�！笆�一五”期間，這部分冷彎型鋼需求也將達(dá)到50萬噸。此外還有農(nóng)業(yè)機(jī)械、蔬菜大棚、貨架等其他用途，目前國內(nèi)需求約為10萬噸，“十一五”期間將達(dá)到20萬噸。當(dāng)前冷彎型鋼市場(chǎng)需求量只占目前國內(nèi)鋼產(chǎn)量的2%，“十一五”期間將達(dá)到3.4%。

　　近年來，用戶對(duì)冷彎型鋼的認(rèn)識(shí)已經(jīng)大大提高，冷彎型鋼斷面形狀可以很復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備及工藝則比較簡單，一次性投資小，上馬快，組織生產(chǎn)靈活，長度、寬度、厚度任意選擇，；不首批量限制；產(chǎn)品表面光滑，尺寸精度高；相同斷面形狀尺寸性能相同，可節(jié)約金屬15-50%，雖然單價(jià)高于熱軋型材，但工程造價(jià)仍低于常用材料，這些特長決定他生命力強(qiáng)的特點(diǎn)，冷彎型鋼必然會(huì)受到國名經(jīng)濟(jì)各行業(yè)、各部門的歡迎。原來采用熱軋型鋼的大市場(chǎng)，逐步被冷彎型鋼所取代，將是不可抗拒的發(fā)展趨勢(shì)。

　　我國冷彎型鋼行業(yè)的發(fā)展，也同時(shí)存在著諸如體制問題尚未解決、市場(chǎng)競(jìng)爭中競(jìng)爭多、合作少帶來的負(fù)效應(yīng)、市場(chǎng)開發(fā)力度不夠、技術(shù)裝備落后，機(jī)組不配套等各方面的問題，這些都制約了我國冷彎型鋼行業(yè)的健康發(fā)展。如何抓住這次機(jī)遇，使冷彎型鋼行業(yè)更健康，更有效的發(fā)展，是一個(gè)值得深思的問題，要從五個(gè)方面著手規(guī)劃，一是要根據(jù)我國國情大力開拓冷彎型鋼的市場(chǎng)；二是制定一套完整、先進(jìn)的冷彎型鋼標(biāo)準(zhǔn)體系；三要提高裝備技術(shù)裝備水平；四要提高技術(shù)管理水平；五是要引導(dǎo)我國冷彎型鋼發(fā)展的布局合理化。

冷彎型鋼行業(yè)發(fā)展方向

　　熱軋型鋼是一火一次成材，而冷彎型鋼是二次或三次成材，生產(chǎn)成本比熱軋型材大，雖然強(qiáng)度相對(duì)較高，可節(jié)省鋼材，但售價(jià)較貴，因此在國外使用冷彎型鋼的部位，目前國內(nèi)還大量使用相對(duì)安全性能較差的熱軋型鋼或木材。目前，價(jià)格因素是限制我國冷彎型鋼發(fā)展的重要原因之一。

　　冷彎型鋼的優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)熱軋生產(chǎn)不了薄規(guī)格，外觀要求美觀的薄壁復(fù)雜斷面專用型材。某些場(chǎng)合使用冷彎型鋼，如汽車、拖拉機(jī)、鐵路車輛等，需自重輕的場(chǎng)所。

　　我國現(xiàn)有冷彎型鋼機(jī)組應(yīng)根據(jù)自身存在的問題，逐步進(jìn)行配套改造，結(jié)合實(shí)際情況，吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與裝備，開發(fā)新產(chǎn)品、新工藝、提高裝備水平，在投資不多的情況下，能夠不斷擴(kuò)大產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量。老企業(yè)充分利用自身生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富，生產(chǎn)小批量、多品種規(guī)格產(chǎn)品，充分利用已具有多套模具的優(yōu)勢(shì)，(若鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)增加新品種需新增模具，追加投資，相對(duì)增加成本)，提高管理水平的同時(shí)提高在市場(chǎng)競(jìng)爭中的競(jìng)爭力，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量降低成本，達(dá)到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，更好發(fā)揮老廠潛能。

　　同時(shí)我國在冷彎型鋼發(fā)展過程中應(yīng)加大以下工作力度：1.開口冷彎型鋼國家標(biāo)準(zhǔn)已制訂，但斷面形狀需補(bǔ)充修改，在出版設(shè)計(jì)圖中給予修訂；2.壓形板雖有國家標(biāo)準(zhǔn)，但已不能使用，需要重新修訂；3.在承重梁柱材料中，熱軋H型鋼適合于做梁，方矩管適合于做柱。根據(jù)國外調(diào)查資料顯示，H型鋼與方矩管的比例為1：1，而我國一直沿用熱軋H型鋼為主，產(chǎn)量近200萬噸。而方矩管制造規(guī)格小，箱型梁制造工藝落后，方矩管數(shù)量遠(yuǎn)低于熱軋H型鋼，是極不合理的現(xiàn)象。應(yīng)集中開發(fā)大型方矩管研究以滿足市場(chǎng)需求，根據(jù)國情研究的結(jié)論是：350×350mm，t=8-16mm方管以下宜采用一次成型直縫焊管生產(chǎn)，350×350-800×800mm，t=8-20mm方管宜采用雙焊縫對(duì)焊工藝，既擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格又可焊接加強(qiáng)筋（內(nèi)隔板），800×800-1000×1000mm，t=20-40mm宜采用折彎工藝，這是最佳生產(chǎn)方式。有關(guān)雙焊縫對(duì)焊大型方矩管的技術(shù)設(shè)備及工藝，在學(xué)習(xí)國外基礎(chǔ)上，已經(jīng)成熟。第一條生產(chǎn)線即將在國內(nèi)建成。深信經(jīng)過一、二年努力，鋼結(jié)構(gòu)所用的柱材會(huì)得到全面的滿足。

我國建筑用冷彎型鋼發(fā)展前景

　　冷彎型鋼是一種經(jīng)濟(jì)高效鋼材，在工程建筑領(lǐng)域發(fā)揮著重大的作用。目前，國外建筑業(yè)用冷彎型鋼約占冷彎型鋼總量的25%~30%。按此推算，我國建筑業(yè)用冷彎型鋼應(yīng)達(dá)到30萬噸，加上彩涂板和鋼管，我國建筑業(yè)用冷彎型鋼大約需要80萬噸，這充分顯示了建筑用冷彎型鋼大有可為。

　　冷彎型鋼可生產(chǎn)各種復(fù)雜的斷面，與熱軋型鋼相比，具有斷面形狀合理、重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又在冷彎加工中提高了強(qiáng)度，比一般熱軋型鋼的構(gòu)件節(jié)約鋼材10%~50%，其產(chǎn)品質(zhì)量好、表面光潔、尺寸精度高、型材定尺靈活，生產(chǎn)中能源消耗少、成材率高、金屬損耗少。在建筑工程中，采用冷彎型鋼能提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，減輕建筑物重量，提高構(gòu)件工廠化程度，方便施工、縮短施工工期。

　　目前，冷彎型主要應(yīng)用在下列3個(gè)領(lǐng)域內(nèi)：一是輕鋼工業(yè)建筑（大多是單層，個(gè)別為2~3層）的主要構(gòu)件，如屋面板、墻板、樓面板、梁、柱、檁條（屋面、墻面）、支撐及門窗框等，一般用鋼量為40千克/平方米左右，按年竣工面積500萬平方米計(jì)算，需用鋼材20萬噸，其中冷彎型鋼15萬噸；二是低層鋼結(jié)構(gòu)住宅（一般為3層以下），這是一項(xiàng)量大面廣的建筑，如按全國年竣工的住宅面積15億平方米的1%計(jì)算，需用鋼材60萬噸，其中冷彎型鋼用量爭取達(dá)到15萬噸是有可能的；三是建筑領(lǐng)域和市政建設(shè)需要的冷彎型鋼，如道路隔離欄桿、廣告支架、立體車庫、超市、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及各種臨時(shí)建筑等。

　　目前，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展對(duì)鋼材的需求按5%~8%速度增加，2005年鋼結(jié)構(gòu)加工量預(yù)計(jì)達(dá)到1400萬噸，預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到1800萬噸（占鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼量10%）左右，2020年將達(dá)到2700萬噸（占鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼量15%）左右。同時(shí)，我國火力電廠的建設(shè)還會(huì)加快，主廠房和鍋爐鋼架用鋼量會(huì)增加（包括核電廠廠房用鋼、風(fēng)力發(fā)電用鋼等）；交通工程中的橋梁會(huì)有所增加，鐵路橋梁一般采用鋼結(jié)構(gòu)，高速公路中的護(hù)欄、收費(fèi)站、交通標(biāo)志的鋼結(jié)構(gòu)用量也不少；市政建設(shè)中采用鋼結(jié)構(gòu)的量會(huì)增加，如地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環(huán)保工程、城市公共設(shè)施及臨時(shí)房屋等均越來越多地采用鋼結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)住宅將增加，國家提供建設(shè)節(jié)能省地住宅，有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)住宅的試點(diǎn)工程、設(shè)計(jì)規(guī)范及配套技術(shù)、材料基本具備。目前，我國僅有幾百萬平方米的鋼結(jié)構(gòu)住宅，發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)住宅比例已達(dá)到40%~50%。若我國每年6億平方米的城鎮(zhèn)住宅建設(shè)有10%采用鋼結(jié)構(gòu)，按多層、高層建筑平均每平方米使用60千克鋼材計(jì)，用鋼量將達(dá)到每年360萬噸。這些都將給冷彎型鋼的發(fā)展提供一個(gè)廣闊空間。

　　要擴(kuò)大冷彎型鋼的使用量，冷彎型鋼企業(yè)就要努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，減低成本，改進(jìn)服務(wù)，特別要解決建筑產(chǎn)品規(guī)格多、批量少的問題，增加大規(guī)格的方、矩管，做好新產(chǎn)品的試點(diǎn)推廣工作，并要深入到鋼結(jié)構(gòu)住宅樣板工程；合理選用冷彎型鋼及焊接、連接材料；在設(shè)計(jì)中充分考慮風(fēng)、雪荷載，并驗(yàn)算施工時(shí)受力情況，選擇合理的連接方法；研發(fā)適合冷彎型鋼用的防火及防腐材料和施工措施，提高其耐久性能，并根據(jù)冷彎型鋼產(chǎn)品的特點(diǎn)，在建筑施工中創(chuàng)造各類施工方法，不斷提高工程質(zhì)量、縮短工期；同時(shí)也要組織國內(nèi)外技術(shù)交流、新產(chǎn)品聯(lián)合攻關(guān)、工程試點(diǎn)等，編制技術(shù)規(guī)程、規(guī)范及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，開展企業(yè)人員培訓(xùn)，組織協(xié)調(diào)企業(yè)價(jià)格自律和發(fā)展規(guī)劃。

 

我國冷彎型鋼在鐵路貨車上的應(yīng)用

　　1、鐵路敞車上冷彎型鋼使用情況

　　鐵路敞車上到目前共開發(fā)并應(yīng)用三種冷彎型鋼。在1985年開發(fā)了兩種，分別為端墻橫帶帶和帽型鋼側(cè)柱，在1993年開發(fā)了尖角矩形管上側(cè)梁，材質(zhì)為耐候鋼09CuPTiRE-A，屈服強(qiáng)度為295MPa。以上三種冷彎型鋼自開發(fā)應(yīng)用以來，經(jīng)多年使用驗(yàn)證，產(chǎn)品質(zhì)量一直比較穩(wěn)定，特別是尖角矩形管的開發(fā)，保證了上側(cè)梁角部與側(cè)板的連接焊縫質(zhì)量。

　　2、鐵路棚車上冷彎型鋼使用情況

　　鐵路棚車上冷彎型鋼開發(fā)應(yīng)用較敞車要晚，在沒汁新型P64A大容積棚車時(shí)，于1994年同期開發(fā)了車頂側(cè)梁與冷彎波紋門板，在1997年開發(fā)了左門右框和右門左框。為了適應(yīng)鐵路貨車重載的要求，齊車集團(tuán)公司在2001年下半年又開發(fā)研制了新型的P64G型減輕自重棚車。該公司同時(shí)還開發(fā)了四種冷彎型鋼，分別為冷彎變Z型車頂側(cè)梁、矩形空心型鋼上側(cè)梁、上邊框和U型冷彎型鋼側(cè)柱，其材質(zhì)為高耐候結(jié)構(gòu)鋼09CuPCrNi-A，屈服強(qiáng)度為345MPa。

　　3、冷彎型鋼所用材料情況

　　冷彎型鋼能夠滿足車輛設(shè)計(jì)者的合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);可以代替較厚重的熱軋型鋼。但是由于采用的較復(fù)雜斷面以及厚度有所減薄，帶來了腐蝕和強(qiáng)度、剛度等問題。以P64G型棚車上側(cè)梁為例，用新型冷彎型鋼代替了原先的等邊角鋼，為了增加其剛度，就要求設(shè)計(jì)出一種類似于汽車上用的上邊框形狀，這種形狀最大的缺點(diǎn)是易于存水和污物，增加了表面的腐蝕速度。因此，冷彎型鋼所用材料要具有一定的耐腐蝕性。

　　從1987年開始，我國的鐵路貨車成批使用了耐候鋼，其材質(zhì)多為09CuPTiRE。最初開發(fā)的敞車上用的三種冷彎型鋼都采用了這種銅磷系列的耐候鋼�？茖W(xué)試驗(yàn)及運(yùn)用試驗(yàn)都說明：這種耐候鋼。耐腐蝕性一般相當(dāng)于普通碳素鋼的2倍左右，在惡劣環(huán)境中相當(dāng)于2-3倍。到2001年為止，鐵路主型貨車、敞棚車上都采用的是這種耐候鋼，隨著重載、提速的鐵路主要技術(shù)政策的制定，選用高耐候、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼以降低車輛自重、提高整車性能問題顯得尤為突出和迫切。為了適應(yīng)這一大方向，冷彎型鋼在選材上也要以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)研制。結(jié)合鐵路客車在耐候鋼上的使用情況及未來鐵路用鋼的要求，耐腐蝕性和強(qiáng)度等級(jí)上應(yīng)當(dāng)在原有使用鋼材基礎(chǔ)上提高一個(gè)等級(jí)，這就是現(xiàn)在通用型減輕自重棚車上采用的材料——09CuPCrNi—A，其屈服強(qiáng)度為345Mpa，其耐腐蝕性相當(dāng)于普通碳素鋼的2-3倍，在惡劣環(huán)境下相當(dāng)于3倍以上。

　　在剛度上，由于冷彎型鋼的斷面可由設(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)，不像定型的熱軋型材那樣受到局限。以P64G型棚車開發(fā)的四種冷彎型鋼為例，其截面彈性抗彎模量都接近或等于其替代的熱軋型鋼，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可具有較大的靈活性。

　　4、冷彎型鋼開發(fā)使用中存在的問題

　　我國鐵路貨車上應(yīng)用冷彎型鋼雖然已有十多年的歷史，但與俄羅斯、美國等國家相比，在品種和數(shù)量上都相差很多，在冷彎型鋼的制造工藝和產(chǎn)品裝車使用上存在以下問題：一是冷彎型鋼作為成品存在較大的內(nèi)應(yīng)力。在冷彎型鋼加工前期，開卷、滾剪、閉卷再開卷、平板后進(jìn)行冷彎，增加了內(nèi)應(yīng)力。在冷彎過程中，其加工方式屬于機(jī)械強(qiáng)制變形，成形后勢(shì)必存在很大的內(nèi)應(yīng)力。冷彎后雖然有校正工序，但也只是對(duì)型鋼外形尺寸予以精確，對(duì)消除內(nèi)應(yīng)力效果并不大。其成品存放一段時(shí)間后時(shí)效變形很明顯，這說明冷彎型鋼確實(shí)有很大的內(nèi)應(yīng)力存在。二是裝車前的處理使冷彎型鋼產(chǎn)生較大變形。由于冷彎型鋼交貨狀態(tài)下是沒有預(yù)涂底漆的，這就要求裝車前要進(jìn)行拋丸除銹處理。在除銹、鈍化了冷彎型鋼表面的同時(shí)，也將其內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行了釋放，造成了彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。對(duì)那些開口不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，變形尤為明顯。三是雖然我國研制的耐候鋼力學(xué)性能、抗腐蝕性及焊接性良好，但其沖壓性能不如普通碳素鋼。其制件在彎曲后回彈較大，因此在冷彎時(shí)應(yīng)研究采用合理的工藝參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。四是應(yīng)盡快完善新型冷彎型鋼的技術(shù)條件。鐵路貨車在應(yīng)用冷彎型鋼時(shí)，應(yīng)針對(duì)各種冷彎型鋼的加工制造、使用工況、變形特點(diǎn)等制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)生產(chǎn)、使用及檢驗(yàn)。在現(xiàn)行鐵路貨車的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上目前還沒有針對(duì)冷彎型鋼的規(guī)范。這在一定程度上阻礙了冷彎型鋼在鐵路貨車上應(yīng)用及開發(fā)的進(jìn)程。

　　冷彎型鋼在我國鐵路貨車上的應(yīng)用才剛剛起步，從鐵路業(yè)發(fā)達(dá)的國外貨車發(fā)展方向來看，冷彎型鋼在我國貨車上的應(yīng)用會(huì)越來越多。雖然目前確實(shí)存在不少問題，如生產(chǎn)工藝的急待提高、貨車上的應(yīng)用如何定型以及如何制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。有關(guān)專家提出，作為冷彎型鋼制造廠與貨車生產(chǎn)廠應(yīng)當(dāng)緊密聯(lián)系、加強(qiáng)交流、互相溝通，這樣才能更好地推動(dòng)冷彎型鋼在貨車上的廣泛應(yīng)用;也可以使鐵路貨車結(jié)構(gòu)更合理地優(yōu)化，使貨車產(chǎn)品的整機(jī)性能邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

　　我國冷彎型鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用方向

　　我國每年要新建110kV級(jí)以上的輸電線路約17000公里，每年建設(shè)輸電鐵塔要耗用鋼材約45萬噸。隨著我國電力業(yè)的快速發(fā)展，大容量、長距離、高電壓的輸電線路越來越多，桿塔的荷載越來越大。

　　同時(shí)由于我國土地資源緊缺以及環(huán)保要求提高，使得線路走廊、拆遷問題日趨嚴(yán)重，為縮小線路走廊、減少拆遷量和占地和基礎(chǔ)土方開挖，多回路同塔并架和大坡度的鐵塔將越來越多地被采用。隨著桿塔規(guī)模同大型化發(fā)展，組成鐵塔型材的規(guī)格也越來越大，使得目前常用的低強(qiáng)度熱軋角鋼已難以滿足使用要求，尋求新形式、新品種的型鋼材料已成為必然。

　　隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國高強(qiáng)度級(jí)別鋼材和其他形式的型鋼產(chǎn)品越來越多地涌現(xiàn)。冷彎薄壁型鋼以其重量輕、強(qiáng)度高、材料利用率高以及施工方便等優(yōu)點(diǎn)，已被建筑、交通、市政、工業(yè)和民用用品等行業(yè)廣泛使用。本文對(duì)輸電鐵塔中使用高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼的可行性進(jìn)行了一些探討，希望以此來推動(dòng)冷彎薄壁型鋼產(chǎn)品在電力行業(yè)的使用。

　　1、輸電線路鐵塔的發(fā)展現(xiàn)狀

　　我國輸電線路鐵塔目前用材主要以熱軋角鋼型材為主，輔以少量鋼管，鋼材的品種以Q235和Q345兩種為主，鐵塔采用熱鍍鋅防腐，使用年限約為50年。隨著鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，鐵塔使用的鋼材在材質(zhì)和類型上也有了一定的改進(jìn)。具體表現(xiàn)為：

　　高強(qiáng)度鋼材的使用。我國輸電鐵塔結(jié)構(gòu)所用鋼材，與園外先進(jìn)國家相比，品種單一、強(qiáng)度值偏低、可選擇余地小。當(dāng)桿塔荷載較大時(shí)，只能采用組合截面來彌補(bǔ)材料強(qiáng)度低的不足，增大了設(shè)計(jì)、加工的工作量和投資。美國《輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中共推薦了10種材料標(biāo)準(zhǔn)供設(shè)計(jì)者選用，其高強(qiáng)鋼材的屈服強(qiáng)度達(dá)到448MPa。俄羅斯的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中所列鋼材的強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到578Mpa。近年來，隨著我國冶金工業(yè)的不斷發(fā)展，高強(qiáng)度鋼材的生產(chǎn)已經(jīng)不再是難事，我國的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼的質(zhì)量提高較快且日漸穩(wěn)定，供貨渠道日趨通暢，為輸電線路桿塔中采用高強(qiáng)度鋼材提供了可能。在75OkV輸電線路的前期科研項(xiàng)目中，國家電力公司電力建設(shè)研究所已經(jīng)對(duì)高強(qiáng)鋼使用將要遇到的節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造、構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)取值、配套螺栓以及經(jīng)濟(jì)效益情況進(jìn)行了研究:認(rèn)為目前從技術(shù)和使用上，高強(qiáng)鋼已完全具備了在鐵塔中使用的條件，并且高強(qiáng)鋼的使用可降低鐵塔重量10%-20%。但目前高強(qiáng)鋼大量使用的最大障礙是型鋼材料的供應(yīng)。鐵塔需要的型鋼品種多，各規(guī)格成批的需求量不大，同時(shí)高強(qiáng)型鋼成形難、軋模成本高、軋輥調(diào)整困難，使鋼廠生產(chǎn)高強(qiáng)型鋼的積極性不高，供貨難以保證。

　　鋼管塔的使用。上世紀(jì)80年代，國際上許多國家在開發(fā)特高壓輸電線路時(shí)，開始將鋼管型材應(yīng)用到了鐵塔結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)了以鋼管為塔體主材的鋼管塔。在日本，10OOkV的超高壓線路及高塔中幾乎全部使用了鋼管塔，他們對(duì)于鋼管桿的設(shè)計(jì)技術(shù)研究非常透徹。

　　借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)在5OOkV雙回路鐵塔和同塔四回鐵塔中也已使用鋼管型材，體現(xiàn)出了其良好性能和效益。其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:一是可以減小塔身風(fēng)壓(構(gòu)件體形系數(shù)，圓管比角鋼幾乎小一倍);二是在截面面積相等的情況下，圓管的回轉(zhuǎn)半徑比角鋼大20%左右;三是提高了結(jié)構(gòu)承載能力，一般來講，鋼管塔比角鋼塔用量降低10%-20%;同時(shí)還可減少桿件數(shù)量，縮短建塔周期，易于結(jié)構(gòu)多樣化。但鋼管的使用也存在鋼管型材規(guī)格品種有限、外面質(zhì)量不好、價(jià)格高等缺點(diǎn)，同時(shí)鋼管間連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，加工生產(chǎn)效率低。

　　冷彎薄壁型鋼的使用。冷彎薄壁型鋼的使用在國外已有幾十年的歷史。據(jù)了解，在輸電鐵塔中已應(yīng)用冷彎薄壁型鋼的國家有意大利、美國、加拿大、英國、原蘇聯(lián)、墨西哥等。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，采用冷彎薄壁型鋼比傳統(tǒng)熱軋角鋼可節(jié)省鋼材10%-18%。美國《輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中有針對(duì)等肢卷邊角鋼和除角鋼外其他型鋼的承載力計(jì)算的描述，這說明美國土木工程師協(xié)會(huì)早已注意到冷彎型鋼的構(gòu)件在鐵塔上的應(yīng)用。但在國內(nèi)，冷彎薄壁型鋼在輸電鐵塔中的使用仍是空白。隨著桿塔結(jié)構(gòu)的大型化發(fā)展，組成鐵塔的型材規(guī)格也越來越大，使得目前常用的低強(qiáng)度熱軋型鋼已難以滿足使用要求，且熱軋型鋼規(guī)格有限，貨源不充足。雖然通過采用組合截面和節(jié)點(diǎn)特殊處理可部分彌補(bǔ)型材的不足，但使得設(shè)計(jì)、加工的工作量和投資增大了許多，也使荷載傳遞方式復(fù)雜化，增加了不安全隱患。因此，在我國探求一種適合輸電鐵塔的新型鋼形式已顯得十分必要。

　　2、高強(qiáng)冷彎型鋼的優(yōu)勢(shì)

　　近年來，隨著我國鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，冷彎薄壁型鋼等經(jīng)濟(jì)型材發(fā)展很快，與傳統(tǒng)軋制型材相比，冷彎薄壁型鋼具有斷面材料分布合理、回轉(zhuǎn)半徑大、抗彎和抗扭性能好等特點(diǎn)。它不是像熱軋型鋼以增加材料面積來提高其承載力，而是通過變化型鋼斷面形狀達(dá)到提高承載力和節(jié)約鋼材的目的。

　　經(jīng)濟(jì)的截面特性。鐵塔中腹桿的工作狀態(tài)大多是大長細(xì)比的壓桿失穩(wěn)，采用角鋼等型材，截面特性無明顯優(yōu)勢(shì)，且可選擇的規(guī)格有限。冷彎型鋼可根據(jù)構(gòu)件受力特點(diǎn)選擇合適截面形式，充分發(fā)揮其截面界面特性，使其更經(jīng)濟(jì)合理。

　　隨意的產(chǎn)品規(guī)格。一座10噸重的常規(guī)鐵塔，要用到不同規(guī)格的角鋼多達(dá)25種，要保證同時(shí)采購到規(guī)格品種如此眾多、批量不大的型材難度可想而知。因此，鐵塔加工經(jīng)常出現(xiàn)塔材規(guī)格以大替小的代料，在鐵塔加工企業(yè)中因塔材代料造成5%的浪費(fèi)是很正常的，多的可達(dá)10%。而冷彎薄壁型鋼的生產(chǎn)設(shè)備簡單，一套冷軋機(jī)可生產(chǎn)多種規(guī)格的型鋼，生產(chǎn)的批量、規(guī)格不受限制，這就為鐵塔用材的供貨來源提供了有力的保障。

　　可變的產(chǎn)品定尺。一座10噸重的鐵塔通常由近2000根構(gòu)件組成，鐵塔各構(gòu)件的長短不一。當(dāng)前熱軋型鋼都是定尺產(chǎn)品，因此使用熱軋型鋼進(jìn)行塔材下料時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)材料余頭，這種由于材料定尺造成的材料損耗多達(dá)5%。而冷彎鋼產(chǎn)品可按用戶需要提供各種尺寸的型鋼，成材率高(達(dá)99%)，下腳余料少，可有效減少鐵塔加工中的材料損耗。

　　多樣的形狀。冷彎薄壁型鋼截面形狀的多樣性，可以避免采用90度角鋼只能將鐵塔設(shè)計(jì)成方形或矩形以及塔身變坡引起連接構(gòu)件不共面的弊病，它為設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)新型、合理鐵塔開創(chuàng)了靈活條件。如可建立三立柱鐵塔，鐵塔腹桿體系也可進(jìn)行優(yōu)化，可設(shè)計(jì)出更合理的鐵塔腹桿布置，這為設(shè)計(jì)各種新型鐵塔體系，進(jìn)一步減輕鐵塔重量、節(jié)約材料、減少構(gòu)件數(shù)開創(chuàng)了新途徑。

　　高強(qiáng)度的型材。對(duì)于鐵塔采用的高強(qiáng)度材料型鋼，若采用冷彎型鋼產(chǎn)品，可有效避免熱軋型鋼供貨批量限制和軋制工藝?yán)щy等缺陷。

　　防腐問題。由于輸電線路長期在野外運(yùn)行，為保證鐵塔安全，輸電鐵塔通常采用熱鍍鋅防腐。冷彎薄壁型鋼由于截面形狀多變、型鋼壁薄不太適宜熱鍍鋅。目前，一些先進(jìn)的防腐技術(shù)和工藝在不斷地出現(xiàn)，如采用耐候材料和新鍍層工藝，為冷彎薄璧型鋼的防腐提供了良好的解決措施。

　　高強(qiáng)耐候鋼的生產(chǎn)工藝已經(jīng)日趨成熟，已廣泛用于鐵路系統(tǒng)。在輸電鐵塔上采用高強(qiáng)耐候冷彎型鋼材料，與制造鐵塔的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，雖材質(zhì)的一次性投資略高，但由于去掉了防腐工序，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，經(jīng)粗步測(cè)算，每噸成本可下降20%左右。

　　在上世紀(jì)80年代末期，有關(guān)科研單位就開始著手冷彎薄壁型鋼用于輸電鐵塔的可行性研究，但由于當(dāng)時(shí)冷彎型鋼的價(jià)格較高和技術(shù)手段不夠完善，加上早期的鐵塔規(guī)模都較小，已有的熱軋型鋼完全就可滿足使用要求，項(xiàng)目未能立項(xiàng)。近年來。隨著我國鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，冷彎薄壁型鋼等經(jīng)濟(jì)型材發(fā)展很快，這些經(jīng)濟(jì)型材用量在逐年增加，加工成本在降低，加上其自身截面的優(yōu)良性能，經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。這為冷彎薄壁型鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用提供了可能性。

　　使用冷彎薄壁型鋼可有效地節(jié)約資源和能源。在輸電鐵塔上推廣使用高強(qiáng)耐候冷彎型鋼，不僅可減少鐵塔耗鋼，還能降低加工成本，避免環(huán)境污染。是一項(xiàng)有顯著經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保意義的工作，所以應(yīng)及時(shí)開展高強(qiáng)冷彎型鋼，尤其是高強(qiáng)耐候冷彎薄壁型鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用研究。

　　3、在輸電鐵塔中采用冷彎薄壁型鋼應(yīng)加強(qiáng)研究

　　隨著冷彎薄壁型鋼在工業(yè)、民用建筑結(jié)構(gòu)上的用途增加。設(shè)計(jì)理論日趨完善。目前，我國實(shí)施的是國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》、上海市頒布的《輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)頒布的《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，都為冷彎薄壁型鋼的應(yīng)用提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

　　目前，我國冷彎薄壁型鋼在輸電鐵塔尚未應(yīng)用，更沒有相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。鐵塔結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型是空間桁架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的設(shè)計(jì)是按拉桿和壓桿穩(wěn)定計(jì)算，構(gòu)件的邊界條件情況對(duì)構(gòu)件承載能力產(chǎn)生很大影響，同時(shí)線路施工現(xiàn)場(chǎng)決定鐵塔組裝不能使用大型機(jī)械，應(yīng)采用易于現(xiàn)場(chǎng)施工的連接方式。輸電鐵塔受力和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特殊性決定了不可照搬輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，要想使冷彎薄壁型鋼在輸電鐵塔中廣泛使用，還需要在以下幾方面進(jìn)行一些理論分析和試驗(yàn)研究工作：

1.確定輸電鐵塔上冷彎薄壁型鋼構(gòu)件承載力的計(jì)算方法和參數(shù)取值，包括在特定邊界約束條件下受壓構(gòu)件穩(wěn)定曲線的選取和使用、偏心構(gòu)件承載力的計(jì)算方法、構(gòu)件連接處強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算方法、風(fēng)荷載在構(gòu)件產(chǎn)生的荷載和振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算取值。

2.冷彎薄壁型鋼塔形體系機(jī)構(gòu)件斷面優(yōu)化分析。

3.確定合理的連接構(gòu)造形式和桿件支撐形式。