中国工程机械用钢情况现状分析
2006-12-05 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
工程机械是基本上由钢铁材料构成的机械，由于其作业条件、作业对象、使用环境的特殊性，对所用钢材的要求除一般的强度、钢度、焊接性能等外还应具有：
① 耐磨性：工程机械的作业对象是泥沙岩石，尤其是履带式机器的行走机构，土方机械的工作装置 ( 推土板、料斗 ) ，混凝土机械中的泵、管道、料槽等，工作时受到强烈的磨料磨损，要求所用钢材要有良好的耐磨性。
② 耐冲击性：工程机械在作业中承受的冲击载荷较大，特别是在岩石地区作业时，工作装置，车架，传动和液压系统所受冲击载荷往往达到正常载荷的 5 ～ 6 倍，所以要求钢材应有足够的耐冲击性能。
③ 耐疲劳性能：工程机械的作业工况多为往复循环式，机架、轴、齿轮等常常处于低频高应力状态下，因此要求材料的耐疲劳性能要好，包括焊接件也要考虑到疲劳失效这个因素。
④ 低温韧性：工程机械是露天作业的机械，经常需要在东北、青藏高原等高寒地区工作，环境温度可达 -40 ℃ ～ -50 ℃ ，对于大型车架等结构焊接件，易出现低温脆性破坏，因此应重视钢材的底温韧性，
⑤ 耐腐蚀性：工程机械大多露天作业和存放，与含盐物质，潮湿泥土接触频繁，船运时还要受到海水或盐雾侵袭，易发生腐蚀损坏，所以钢材还要考虑有一定的耐腐蚀性。
工程机械用钢，包括型材、锻件、铸钢铸铁、球铁等多种，其中主要是型材。例如中型推土机中钢材占 66% ，铸钢件占 20% ，铸铁件占 12% 。液压挖掘机中，钢板圆钢板锻材占 69% ，铸铁球铁占 22% ，铸钢件占 4% 。其他如塔式起重机、汽车起重机、装载机、压路机等型材比例也都在 60% ～ 75% 范围内。而所用钢铁材料比例大都在 9% 在以上。具体情况如下：
装载机：以 ZL50 为例，机重 16.5 吨，其中结构件 ( 车架、动臂、铲斗等 ) 用 25mm ～ 46mm ，板材 6.2 吨，材质 90% 以上是 16Mn ，还有少量 Q235B ；外观件 ( 油箱、地板、驾驶室等 ) 用 2m ～ 6mm 板材， 2.5 吨，材质也是 Q235B ；其他铸钢铸铁加工件，平衡重约 5 吨，所以一台 ZL50 机总用钢量大约为 13.7 吨，而 50 装载机约占全部装载机生产的 60% ，有一定代表性。
汽车起重机：以 80 吨、 12 吨、 16 吨、 25 吨车为主，其中 QY8 吨车，机重 9.6 吨， QY25 车，机重 29 吨，整车用钢 ( 包括汽车底盘 ) 分别为 8 吨和 25 吨左右。起重机上车用钢要求较高，吊臂和转台用到 80 ～ 90Kg 级高强度合金钢板，大吨位车有用到 100 公斤 级以上材料的，小吨位车也有用 16Mn 的，大部分用 HQ70 ，大吨位车多采用进口 ( 德、日、瑞典 ) 钢材，如 STE960 等。
塔式起重机：以 25 吨米、 40 吨米、 63.5 吨米、 80 吨米为主导机型，其中 80 吨米机，每台用钢材 37 吨左右， 25 吨米机，每台用钢材 8 吨左右。材质从 Q235 到 16Mn 都有，主要是角钢，也有少量方钢，板材和异型管钢。
挖掘机：以 20 吨级和 22 吨级机为主，耗钢都在机重的 90% 以上，其中型材大约占 50% ，板厚 8mm ～ 15mm ，材质一般用 40Kg 级，如日本 SS400 等。
推土机：以山推 220 马力和 160 马力机型，及宣化 140 马力机型为主体。其中 220 马力机器每台耗用钢材 25 吨， 160 马力机每台用钢 20 吨。所用钢材为中厚板、薄板、圆钢、角钢、槽钢、钢管等，型号主要是： Q235 、 Q345 、 45# 、 HQ100 、 50Mn 、 40Cr 、 HQ60 、 30cRmO 、 20CrMnMo 等。
从工程机械全行业计算，每年用钢量在 450 万吨左右，其中装载机行业用钢量最大，在 140万吨左右，其次是挖掘机、电梯、塔吊等，材质以 16Mn 板材最多，其余各种级别的低碳合金高强板也有不少使用，另外还有少量工程机械专用耐磨材料，如铲刃、履带板、驱动轮等用钢。各个公司不断开发出新的钢种，型号繁多。
钢材在工程机械制造中具有举足轻重的地位，选用优质适用的钢材，能大大提高机器的性能和使用寿命，节约原材料，降低成本，这一点在起重机、塔机和挖掘机方面显得尤为重要，所以，开发研制并推广使用各种高强韧性可焊，低合金钢材，对行业发展意义很大。
① 耐磨性：工程机械的作业对象是泥沙岩石，尤其是履带式机器的行走机构，土方机械的工作装置 ( 推土板、料斗 ) ，混凝土机械中的泵、管道、料槽等，工作时受到强烈的磨料磨损，要求所用钢材要有良好的耐磨性。
② 耐冲击性：工程机械在作业中承受的冲击载荷较大，特别是在岩石地区作业时，工作装置，车架，传动和液压系统所受冲击载荷往往达到正常载荷的 5 ～ 6 倍，所以要求钢材应有足够的耐冲击性能。
③ 耐疲劳性能：工程机械的作业工况多为往复循环式，机架、轴、齿轮等常常处于低频高应力状态下，因此要求材料的耐疲劳性能要好，包括焊接件也要考虑到疲劳失效这个因素。
④ 低温韧性：工程机械是露天作业的机械，经常需要在东北、青藏高原等高寒地区工作，环境温度可达 -40 ℃ ～ -50 ℃ ，对于大型车架等结构焊接件，易出现低温脆性破坏，因此应重视钢材的底温韧性，
⑤ 耐腐蚀性：工程机械大多露天作业和存放，与含盐物质，潮湿泥土接触频繁，船运时还要受到海水或盐雾侵袭，易发生腐蚀损坏，所以钢材还要考虑有一定的耐腐蚀性。
工程机械用钢，包括型材、锻件、铸钢铸铁、球铁等多种，其中主要是型材。例如中型推土机中钢材占 66% ，铸钢件占 20% ，铸铁件占 12% 。液压挖掘机中，钢板圆钢板锻材占 69% ，铸铁球铁占 22% ，铸钢件占 4% 。其他如塔式起重机、汽车起重机、装载机、压路机等型材比例也都在 60% ～ 75% 范围内。而所用钢铁材料比例大都在 9% 在以上。具体情况如下：
装载机：以 ZL50 为例，机重 16.5 吨，其中结构件 ( 车架、动臂、铲斗等 ) 用 25mm ～ 46mm ，板材 6.2 吨，材质 90% 以上是 16Mn ，还有少量 Q235B ；外观件 ( 油箱、地板、驾驶室等 ) 用 2m ～ 6mm 板材， 2.5 吨，材质也是 Q235B ；其他铸钢铸铁加工件，平衡重约 5 吨，所以一台 ZL50 机总用钢量大约为 13.7 吨，而 50 装载机约占全部装载机生产的 60% ，有一定代表性。
汽车起重机：以 80 吨、 12 吨、 16 吨、 25 吨车为主，其中 QY8 吨车，机重 9.6 吨， QY25 车，机重 29 吨，整车用钢 ( 包括汽车底盘 ) 分别为 8 吨和 25 吨左右。起重机上车用钢要求较高，吊臂和转台用到 80 ～ 90Kg 级高强度合金钢板，大吨位车有用到 100 公斤 级以上材料的，小吨位车也有用 16Mn 的，大部分用 HQ70 ，大吨位车多采用进口 ( 德、日、瑞典 ) 钢材，如 STE960 等。
塔式起重机：以 25 吨米、 40 吨米、 63.5 吨米、 80 吨米为主导机型，其中 80 吨米机，每台用钢材 37 吨左右， 25 吨米机，每台用钢材 8 吨左右。材质从 Q235 到 16Mn 都有，主要是角钢，也有少量方钢，板材和异型管钢。
挖掘机：以 20 吨级和 22 吨级机为主，耗钢都在机重的 90% 以上，其中型材大约占 50% ，板厚 8mm ～ 15mm ，材质一般用 40Kg 级，如日本 SS400 等。
推土机：以山推 220 马力和 160 马力机型，及宣化 140 马力机型为主体。其中 220 马力机器每台耗用钢材 25 吨， 160 马力机每台用钢 20 吨。所用钢材为中厚板、薄板、圆钢、角钢、槽钢、钢管等，型号主要是： Q235 、 Q345 、 45# 、 HQ100 、 50Mn 、 40Cr 、 HQ60 、 30cRmO 、 20CrMnMo 等。
从工程机械全行业计算，每年用钢量在 450 万吨左右，其中装载机行业用钢量最大，在 140万吨左右，其次是挖掘机、电梯、塔吊等，材质以 16Mn 板材最多，其余各种级别的低碳合金高强板也有不少使用，另外还有少量工程机械专用耐磨材料，如铲刃、履带板、驱动轮等用钢。各个公司不断开发出新的钢种，型号繁多。
钢材在工程机械制造中具有举足轻重的地位，选用优质适用的钢材，能大大提高机器的性能和使用寿命，节约原材料，降低成本，这一点在起重机、塔机和挖掘机方面显得尤为重要，所以，开发研制并推广使用各种高强韧性可焊，低合金钢材，对行业发展意义很大。
