钢材作为架桥机结构承载的核心材料，其材质选择与屈服强度匹配直接决定设备的承载能力和安全冗余。这一关键材料体系需通过强度分级适配不同受力部位，借助合金成分优化实现力学性能平衡，形成 “基础承载 - 重载强化 - 特载专用” 的三级技术架构，全面满足 GB/T 1591-2008 标准对低合金高强度钢的严格要求。
基础承载类结构普遍采用 Q355B 低合金高强度钢，其屈服强度不低于 345MPa，通过添加锰、钒等合金元素实现强度提升，比普通碳素钢强度高出 30% 以上。这种钢材兼具良好的焊接性能和冷弯性能，延伸率保持在 20% 左右，适合制作主梁、横梁等大面积受力构件。在南京长江大桥等大型工程中，Q355B 的耐大气腐蚀性比碳素钢高 20%-38%，能有效抵御施工环境中的湿度和粉尘侵蚀。实际应用中，该材质构件通过控制碳含量≤0.20% 确保焊接性，配合钛、铌等微量元素细化晶粒，在 - 40℃低温环境下仍能保持足够韧性，避免脆性断裂风险。
重载受力部位采用 Q690 超高强度钢，其屈服强度达到 690MPa 以上，通过铬、钼等合金元素强化和热处理工艺，实现强度与韧性的精准平衡。这类钢材主要用于支腿、吊具等直接承受荷载的关键部件，在相同受力条件下可使结构自重减轻 20%-30%。Q690 钢的合金元素总量控制在 3% 以内，通过固溶强化和沉淀强化机制提升强度，同时保持较好的加工性能。在焊接过程中需采用预热至 200-250℃的工艺措施，避免因冷速过快产生裂纹，焊后通过缓冷处理消除内应力，确保焊缝强度不低于母材的 90%。
特大型架桥机的核心结构引入 GT785 特高强度钢，其屈服强度突破 785MPa，是千吨级架桥机实现重载突破的关键材料。“昆仑号” 千吨级运架一体机通过应用这种钢材，比传统 Q460 钢强度提升 70%，成功满足 550 吨箱梁的起吊需求。GT785 钢通过精准控制碳当量和添加微量合金元素，在超高强度基础上保持必要的塑性，但其焊接需采用 “焊前升温、焊中控温、焊后保温” 的专利工艺，通过严格的温度控制解决冷裂纹问题，仅汉江重工在工艺验证阶段就消耗近 6 吨钢材完成技术攻关。
不同强度等级的钢材形成明确的应用边界：Q355B 覆盖 80% 以上的非承重结构和一般受力构件，Q690 用于承载 300-500 吨级荷载的关键部位，GT785 则专门服务于 500 吨以上的超大型架桥机。材质选择需综合考量受力类型、加工工艺和环境因素：受拉构件优先选择高屈服强度钢材，焊接复杂部位侧重材料的焊接性能，低温环境下则需关注钢材的脆性转变温度。通过严格执行材质证明审核、力学性能抽检和焊接工艺评定，确保每批钢材的屈服强度波动控制在标准值的 ±5% 以内，为架桥机的安全作业提供坚实的材料保障。
