详细分析我国桥梁用钢行业发展现状及前景规模分析
桥梁钢，指桥梁用结构钢，是专门用于架造各种钢结构桥梁(铁路、公路、跨水、跨海)的结构钢，产品形态为钢板和型钢。要求有较高的强度、韧性以及承受机车车辆的载荷和冲击，且要有良好的抗疲劳性、一定的低温韧性和耐大气腐蚀性。
桥梁钢一般为优质碳素钢和优质低合金钢，通常制成钢板和型钢使用。常用的桥梁钢有yb168、yb(t)10规定的16q、16mnq、16mncuq、15mnvq、15mnnq、12mnvq、12mnq、15mnvnq等。
国内桥梁用钢的发展与铁路钢桥的建造密切联系，经历了“低碳钢→低合金钢→高强度钢”的发展过程。到目前为止，国内桥梁用结构钢经历了6个发展阶段，第一代桥梁钢只有A3q和16q两个钢号，屈服强度≥240MPa，抗拉强度≥380MPa。为了建造南京长江大桥，1962年研制成功了低合金钢16Mnq钢，屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥520MPa，最大板厚为32mm，这是国内第二代桥梁钢，即目前被广泛采用的Q345q钢。为了修建九江长江大桥研究开发了15MnVNq钢，屈服强度≥420MPa，抗拉强度≥540MPa，这是国内第三代桥梁钢。20世纪末，为了修建芜湖长江大桥，在16Mnq钢基础上降碳加铌微合金化，研究开发了14MnNbq钢，屈服强度≥370MPa，抗拉强度≥530MPa，这是国内第四代桥梁钢，即目前被广泛采用的Q370q钢。为了建造重庆朝天门长江大桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥，针对部分受力大的构件开发了Q420q钢板，这是国内第五代桥梁钢。目前，为了满足沪通长江大桥的设计需要，研发的更高强度的Q500q钢板，这将是国内第六代桥梁钢。
截至2019年，我国桥梁用钢产量达到1336.4万吨，市场规模达574.7亿元，同比增长4.3%
第一节 桥梁用钢行业发展状况分析
一、桥梁用钢行业发展阶段
国内桥梁用钢的发展与铁路钢桥的建造密切联系，经历了“低碳钢→低合金钢→高强度钢”的发展过程。到目前为止，国内桥梁用结构钢经历了6个发展阶段，第一代桥梁钢只有A3q和16q两个钢号，屈服强度≥240MPa，抗拉强度≥380MPa。为了建造南京长江大桥，1962年研制成功了低合金钢16Mnq钢，屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥520MPa，最大板厚为32mm，这是国内第二代桥梁钢，即目前被广泛采用的Q345q钢。为了修建九江长江大桥研究开发了15MnVNq钢，屈服强度≥420MPa，抗拉强度≥540MPa，这是国内第三代桥梁钢。20世纪末，为了修建芜湖长江大桥，在16Mnq钢基础上降碳加铌微合金化，研究开发了14MnNbq钢，屈服强度≥370MPa，抗拉强度≥530MPa，这是国内第四代桥梁钢，即目前被广泛采用的Q370q钢。为了建造重庆朝天门长江大桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥，针对部分受力大的构件开发了Q420q钢板，这是国内第五代桥梁钢。目前，为了满足沪通长江大桥的设计需要，研发的更高强度的Q500q钢板，这将是国内第六代桥梁钢。
随着国内铁路建设向高速、重载方向发展，铁路钢桥向高速、重载、大跨度、结构美观新颖、全焊方向发展，对桥梁用钢的性能提出更高要求。
二、桥梁用钢行业发展总体概况
1、桥梁钢在美国的应用
桥梁钢在美国的应用级别跨度较大，基本上分250MPa、345MPa、485MPa和690MPa等4个屈服强度级别，其中345MPa和485MPa屈服强度级别的产品执行ASTMA709钢标准，应用最广泛。
美国桥梁建设的一个显著特点是大量使用耐候钢板，ASTMA709标准对桥梁钢板耐候性的表示方法、指标、成分范围等均作出详细规定。从耐候钢板多年的实际工程应用看，其使用性能良好，锈蚀率较普通钢板明显下降，桥梁的维护成本也大大降低。
2、桥梁钢在日本本的应用
日本桥梁钢的发展在世界上处于领先地位，其显著特点就是大量使用高强度级别钢板。早在20世纪50年代，日本就开始在桥梁上使用屈服强度500MPa级的钢板，在60年代，屈服强度600MPa和700MPa级钢板在桥梁上实现工程应用。在发展初期，由于桥梁钢焊接性能较差，焊接成本较高，日本的钢厂和研究机构开始致力于低焊接裂纹敏感性钢种的开发，使桥梁钢的水平达到一个新的高度。如NKK公司开发的SM570钢板，采用低Pcm设计，可满足常温焊接无裂纹，其最大厚度可到100mm;目前已经得到大量使用的BHS500和BHS700高性能钢板，采用TMCP工艺生产，分别可以达到不预热和最低预热50℃的水平。
日本为海岛国家，特殊的环境也促使其加大了耐海水腐蚀用钢的研发投入，目前耐飘散盐气候腐蚀、海水接触腐蚀、海水飞溅腐蚀方面的研究处于世界领先水平。在桥梁建造上，通过对成分的控制，耐飘散盐气候腐蚀用钢板的生产技术已经比较成熟。另外，日本在桥梁钢大线能量输入、变截面LP钢板以及低屈强比钢板的研发和生产等方面也有较多的报道。
3、桥梁钢在欧洲的应用
欧洲高性能桥梁钢使用的屈服强度级别为460～550MPa，355～420MPa屈服强度级别得到更为普遍的使用。欧洲桥梁钢沿用结构用钢的通用标准，设计较为保守，因此其发展速度相对缓慢。目前欧洲正致力于高性能钢设计准则的编制，并将其纳入最新的欧洲规范体系当中。
三、桥梁用钢行业发展特点分析
材料进步带来桥梁结构变化
日本最初用于造桥的钢铁材料是铸铁、锻铁，铸铁脆而不耐拉伸，锻铁韧性强但强度低，根据材料的性能区别使用：压缩部件采用铸铁、拉伸部件使用锻铁。而钢则兼备强度和韧性，又易于加工，可以用于压缩和拉伸二者均发挥作用的结构，因此自出现以来，钢就成为了桥梁建造的主要材料，为二战前桁架桥等应用跨度的延伸做出了贡献。在当时，采用了将钢板、型钢用铆钉与部件连接的结构。
在钢桥的发展史中，高强度化是技术革新的主要课题。二战前，关东大地震后重建的、于1928年完工的永代桥、清州桥将当时刚开发的抗拉强度620MPa级钢材——杜科尔低锰合金结构钢用于拉伸部件。但由于这种钢材以当时的技术难以加工，未能实现普及。
从战后复兴期到经济高速发展期，日本的基础设施大量集中建设于这一时期。这段时间内，为了高效推进建设，经济性和制作效率的提高是重点需要解决的问题，要求钢材在具有高强度的同时提高焊接性等加工性能。为应对这一要求，焊接技术得到了迅速提高，而钢材开发方面，1952年从造船用钢发展而来的400MPa级焊接结构用钢材(SM)被列入JIS标准。此后，经过多次改良，又增加了490MPa级(1959年)、570MPa级(1966年)钢种。这些钢材应用于桥梁的业绩不断增加，高强度化得到了切实发展。
随着焊接的普及，桥梁建造中，钢材的接合由铆接逐步转为焊接，大大减少了材料的用量和加工工时。通过焊接，可较容易地用筋加固薄钢板制作出加固钢板，因此出现了新形式的桥梁结构，即箱梁桥和水泥板等。随着焊接性优秀的钢板的出现，桥梁建设进一步合理化，同时可建造出形状复杂的桥桁，为在狭窄的都市空间建设线形复杂的城市快速路做出了巨大的贡献。
另一方面，以世界最长的明石海峡大桥的建设为代表，继续对更长的桥梁建设开展技术性挑战，对钢材的要求更加高度化和复杂化。大型桥梁的建设中，不可或缺的是通过钢材的高强度化实现轻量化，抗拉强度780MPa级的高强钢已经投入实际应用，而在通过钢材开发谋求高强度的同时，改善焊接性也是十分重要的课题。
780MPa级钢被初次大量使用的港大桥(1974年竣工)，采取了高温预热等措施以确保焊接质量，花费了大量人力和工时，而1998年建成的明石海峡大桥，由于在建设中采用了因材料技术进步而开发的可大幅降低预热温度的780MPa级钢，实现了制造的省力化并确保了桥梁的建设质量。因此，钢材的进步为实现新的桥梁结构做出了切实的贡献。
环境有一定局限。近年来，不断推进提高耐盐害性的各种镍系高耐候性钢材、延长涂装寿命的钢材等的开发及性能评价，实现了多样环境下钢桥全生命周期成本的降低。
图表：2017-2019年中国桥梁用钢市场规模(单位：亿元)
