2019-2021年度中国工程机械企业销售总额占比逐年提升。2021年度,共11家中国工程机械制造商入榜全球TOP50,销售总额为507.33亿美元,同比增长40.03%,销售额占全球TOP50总额的比重上升至26.48%对比全球主要国家,2021年度,中国取代美国,以26.48%销售占比由全球第三升至全球第一;美国企业销售额为420.21亿美元,占比21.93%,位居第二;日本企业销售额为398.98亿美元,占比为20.83%,排名第三。
工程机械钢约占整机重量的50%~70%,用钢以低合金钢材为主,强度级别由原来大量采用的355MPa逐步向460MPa、550MPa及以上发展;工程机械用钢在保证力学性能要求的同时具备良好的加工成型性能,从而既保证了冷弯加工过程的成型性良好,又做到制管后焊接性能优良,同时达到工程机械用钢的冲击与疲劳等性能要求。
徐州重工、中联重科、三一重工等工程机械龙头企业均在宁波钢铁有限公司的周边,对工程机械用钢具有较大的需求量。项目机械用钢板重点用于机械、煤炭、输送、矿山和各种工程建设等部门所要设备内。伴随国内工程机械产业朝着“三高一大”趋势进步 ,作为整机基本的钢结构件需要重量更轻,使用周期更长,而对屈服强度900MPa与11OOMPa等级的高强钢要求越来越明显,高强度工程机械用钢主要特点如下:
1、低屈强比
一般情况下,高强度工程机械用钢需承担繁琐多变且很大的载荷,在巨大的变形载荷下,它的塑性统一性是重点,而增强塑件变形能力的有效举措即减小钢板屈强比。屈强比越小,钢板从开始塑性变化,直至最后开裂所要的变形量更大,提升了其塑性变形性能,能有效缓解由于过载而出现的应力聚集。反之,如果屈强比太高就会导致因为局部大变形而引起的过载失稳。从这一角度着手,屈强比越小就越稳定 ,当前960MPa级別的钢材倔强比在0.95左右。伴随更高等级高强度项目机械用钢的研制,单一的高强度将令屈强比不断加大,削减钢板变形容量,配件在使用时的安全性无法获得保障,因此在增加强度的基础上,减小屈强比,科学的强韧度、塑性搭配是今后高强度工程机械用钢规划的首要标准。
2、 韧塑性提高
人们对钢板性能的需求是方方面的,能够总结成强度与韧塑性两点,二者组成一对矛盾,在具休制造中韧塑性通常是矛盾的起点。长时间以来,强度加大韧塑性下降是人们的常规经验,另外钢铁制造中产生的质量缺陷,应用时出现的事故,也大都与钢板韧塑性不高相关。随着国家经济水平的提高,工程机械被使用的范围将不断拓展,其使用环境会越来越复杂与多元化,高强度项目机械用钢需要具有更好的韧性与塑性以减小由外加变形造成的内应力,保证在各种严酷环境下使用时更加安全,周期更长。
3、提升焊接性能
因为工程机械规格大、焊接位置多,焊接端部极易出现微裂痕、气口、夹杂以及未结合等焊接问题导致韧性下降,具备较好的焊接性能对项目机械用钢是非常重要的。当前高强度项目机械用钢大都有焊后容易出现冷裂痕、热影响区极易出现软化、焊缝极易形成硬淬相,造成焊接端部的韧性明显降低,在大载荷状态下容易开裂问题。此外,尽可能防止焊后热处置,这对工程机械的生产周期与节约成本有显著作用。所以科学把控钢材成分与组织状态以得到较好的焊接性能就特別关键,而较好的焊接性能是高强度工程机械用钢获得推广与减轻项目机械重量的重要标准。
总之工程机械结构件因为大都是板材拼焊形成,所以高强度工程机械用钢需要具有较好的综合性能。 当前,限制高强度钢材大范围推行的主要因素之一缺少统一的高强度工程机械用钢热轧钢带的标准。