近日，河北鑫达钢铁集团有限公司创新研发的“热轧U型钢板桩锐角缺口加速疲劳试验技术系列专利”，成功获得三项国家实用新型专利授权。这一重大技术成果，填补了国内外在热轧U型钢板桩抗疲劳性能专项检测领域的空白，为提升工程材料服役安全性与耐久性提供了可靠的技术保障。
钢板桩作为一种高强度、高效施工、绿色环保的建筑材料，广泛应用于码头、堤防护岸、船坞、挡土墙及围堰等重大工程。其中，热轧U型钢板桩因其优异的力学性能和施工便捷性备受青睐。然而，在沿海滩涂等复杂地质与腐蚀环境中，钢板桩长期承受土体推力、泥沙磨损与海水侵蚀，其疲劳性能与耐腐蚀能力直接关系到工程结构的安全与寿命。
目前，常规的材料性能检测手段，如屈服强度、抗拉强度及冲击韧性测试，难以真实反映热轧U型钢板桩在实际服役环境中的抗疲劳行为。特别是夹杂物与基体界面处的应力集中问题，易在交变载荷下诱发疲劳裂纹，成为结构安全的潜在隐患。针对这一行业共性难题，河北省企业技术中心——鑫达技术中心迎难而上，成功开发出具有自主知识产权的锐角缺口加速疲劳试验系统与配套方法。
精准制样，还原真实应力集中
该装置创新性地集成试样缺口制样系统，通过高精度定位与制样结构，实现在U型钢板桩翼缘与腹板交汇处加工出标准化的锐角缺口。该设计科学模拟了实际结构中应力集中区域，为后续疲劳试验的准确性与代表性奠定基础。
高效试验，模拟服役疲劳过程
搭载先进的实验动力与复位系统，加速疲劳试验装置可对热轧U型钢板桩施加循环载荷，并结合夹持结构确保试件在动态测试过程中稳定不滑移。该装置能够在短时间内获取材料在长期服役条件下的疲劳性能数据，极大提升了检测效率与工程适用性。
环境耦合，拓展试验维度
为实现真实工况模拟，该装置配套介质环境系统，可结合低温疲劳试验系统与海水腐蚀介质系统，在橡胶软体密封罩内构建低温、腐蚀等多因素耦合环境。研究人员可在模拟沿海气候条件下，同步开展疲劳与腐蚀交互作用试验，全面评估钢板桩在极端工况下的耐久性能。
型钢矩阵，服务国家战略工程
高水平研发平台，是突破科学前沿技术和关键核心技术的“实力担当”，是支撑企业高质量发展的“坚实底座”。近年来，鑫达技术中心累计开发高性能、高附加值型钢产品24种，广泛应用于深圳地铁、宁波地铁、淄博高铁站等多项国家重点工程，已成为“全国型钢钢厂主导品牌”。
鑫达型钢产线装备先进，采用第五代CMA万能轧机，具备轧件尺寸精度高、结构紧凑、刚度大等优势。通过搭建数字孪生工厂，实现了设备数据、生产过程仿真与视频监控的精准映射，助力远程高效管控。产线MES系统三级控制保障了产品全程可追溯，智能表检系统则运用图像处理与缺陷检测算法，在线识别型钢表面缺陷，确保实物质量稳定。自主研发超快冷却技术，使H型钢强度提升70MP，并掌握弧形H型钢、耐海洋腐蚀长条型材涂镀金属层等多项核心技术，充分彰显产线技术实力与行业领先水平。
结 语
科技探索永不停步，创新发展永无止境。此项专利技术不仅为热轧U型钢板桩的质量控制与性能优化提供了科学手段，也标志着鑫达在高端钢材检测装备研发领域迈出关键一步。未来，河北鑫达钢铁集团有限公司将着力打造原创技术策源地，着力提升研发体系效能，推动钢铁材料与检测技术的协同创新，增强核心技术竞争力，当好“强国建设”的“钢铁脊梁”，为全球基础设施建设贡献更具安全保障的材料解决方案！
企业邮箱登录
企业邮箱登录