✿记者：作为金属防腐蚀领域专家，您的中科院金属所团队何时与桥梁工程有交集？

　　柯伟：我们的防腐蚀研究成果首次接触桥梁工程是2001年左右参与杭州湾大桥防腐蚀研究。为大桥钢管桩设计防腐方案需考虑几点：打下去能够保存，能抗海水渗透，能避免紫外老化。我们的方案是在钢管上做涂层，最下面一层强调防腐，中间一层强调抗渗透，外头一层抗紫外线，同时还设计了牺牲阳极保护作为补充。当时，这个方案并不易被接受，虽在输油管道甚至海底管线用过，但在桥上从没用过。我们首先在国内腐蚀学术界做了全面论证，得到腐蚀界专家组认同，但其他领域有很多顾虑。后来我就带着这个方案到参与设计、施工的中铁大桥局（中铁大桥院）讨论，大桥局也进行了考察，我们做了大量示范性实验，最后这种从没使用过的方案被接受了，要感谢大桥局的支持。这个应用在整个桥梁行业是第一次，得到了国际承认，后来我们还完成了一个国际投标。说实话，我自认为不懂桥梁，只是从材料和防护的角度做了一点小事。

✿记者：耐候钢主要有哪些性能？

　　柯伟：耐候钢是指添加少量合金元素，使其耐大气腐蚀性能获得明显改善的一类低合金钢。它能利用自身在表面形成的锈层，有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输，降低在大气环境中的腐蚀速度。就我所知，1900年一种铜钢已在钢铁市场上出现，人们开始关注不同合金元素对钢材耐大气腐蚀能力的作用；1920年美国钢铁公司（USS）进行大规模的曝晒试验表明，含适量铜、磷、镍、铬元素的低合金钢具有优良的耐大气腐蚀性能；1933年，美国钢铁公司研制成功了CortenB系列耐候钢，其耐腐蚀性能约为碳钢的4-8倍。钢桥具有较多优势，而耐候钢又另有防锈养护的优势。综合投资、运营、养护、维修、废置处理、碳排放、寿命等因素，日本建设省土木研究所的推算结果显示：60年后普通钢桥费用为耐候钢桥1.5倍，100年后在2倍以上。

✿记者：当前，我国对耐候钢的研发以及在桥梁中使用的情况如何？

　　柯伟：我国耐候钢开发虽较晚，也有相当长的历史。我国开发耐候钢种的主要特点是：钢中不含镍、铬，以添加铜或磷或铜加磷为主，结合我国富有的稀土金属资源。可以说，我国已是耐候钢生产和出口大国。

　　我国钢桥建设取得了很大成就。但过去我国桥梁用钢的耐蚀性因素并非是最优先考量，因为追求大跨度，高强度、低屈强比、低温韧性和可焊性以及厚板均一性是获得应用的必要条件。近来，我国铁路桥梁用钢抗拉强度级别应在500-760Mpa范围，但要求低屈强比，厚板无预热焊接，优良的低温抗冲击性能、耐候带锈钢材的抗疲劳性能。桥梁钢总体要求是高强度、均质厚板、低屈强比、高韧性、耐候、疲劳性能高，研发2500MPA级以上高强钢丝、低松弛钢筋、高耐候涂层，同时提高配套的焊接材料和技术水平。

　　柯伟：目前世界耐候钢分为两类。一类是焊接要求不高的耐候钢：以铜、磷系为主，屈服强度一般在345MPa以下，板厚一般不超过16毫米，如美国的ASTM　A242系列和日本JIS中的SPA系列。二是焊接结构用耐候钢：以铬-镍系为主，含P量在0.04％以下，如美国的ASTM A588和A514系列、日本的JIS　SMA系列。

　　1974年，ASTM的A709标准中出现了70W和100W等高强度耐候桥梁钢，但是这些钢中碳含量较高（≥0.12%），对焊接工艺要求也高；1997年，ASTM的A709中出现了HPS70W钢；近年，HPS100W钢也纳入标准，这些钢中的碳含量较70W和100W有了一定程度的降低，焊接性能也有所改善。

柯伟：据我所知，1989年武钢研制的NH35q曾试用于京广路巡司河桥梁，但未推广使用；近年来，长安大学公路学院正致力于耐候钢公路桥梁的开发；目前鞍钢参与的全裸耐候钢桥梁工程有阿拉斯加塔那那西河铁路桥、陕西渭河常兴二桥，半涂装的耐候钢桥有沈阳丁香大桥、白塔河人行桥，全涂装的有重庆朝天门长江大桥、大连普湾跨海大桥。近期，拉林铁路也采用了免涂装的耐候钢桥。

　　早期，我国主要研究低合金化对于抗大气腐蚀的影响，开发新钢种，积累工程数据；上世纪60年代以后，开始注重环境因素对耐候钢表面腐蚀产物的影响，并阐明了耐候钢抗大气腐蚀机理；上世纪90年代至今，很多研究者将目光转向低成本、高强度、耐蚀性能更高的新型高性能耐候钢开发，并且取得了一定成果，完成了九五自然科学基金重大项目——材料大气腐蚀数据积累及腐蚀规律性研究工作总结等研究成果。

　　我国的耐候钢桥梁的推广使用面临较大的战略机遇，如国家的“一带一路”建设、“京津冀一体化”建设、“城镇化”建设、国内众多城市群建设、西部大开发建设等，还面临着供给侧改革等政策机遇，另外我国的钢铁、桥梁行业也具备了较强的技术实力，这些都是有利因素。

✿记者：您对耐候钢在我国桥梁工程的推广和运用有何意见、建议和展望？

　　柯伟：我在这方面工作的主要观点是：首先，在发达国家，耐候钢应用体系已日趋完善，我国在耐候钢上虽已有应用，但除集装箱、铁路车辆外，规模化应用的进展比发达国家滞后数十年。桥梁是腐蚀损失的大户，扩大耐候钢的应用是必然的趋势，我国已具备规模化生产和应用高性能耐候钢的技术基础。

　　其次，耐候钢只要运用适当就能发挥作用。过去因为受到观念固化的制约，钢桥“用不起”“不敢用（标准和工程数据库滞后）”“不会用（腐蚀规律）”，现在情况已经不同了。要普及公众对耐候性的认知程度，深入对钢材耐候性规律和应用特点的了解，这是正确与扩大使用耐候钢应用的前提。

　　再次，研究工作要“胆大”（比如美国）、“心细”（比如日本），需加强调查研究，确切了解服役环境的腐蚀性，即不同耐候钢的环境适应性。

　　耐候钢桥梁设计的细节，可能是成败的关键。要普及腐蚀控制的基本知识，建立锈蚀层强度折减计算、带锈钢材疲劳性能，简化结构设计和装配，预防局部腐蚀和缝隙腐蚀的规范。还应该按实际服役环境，选择凃漆、稳定化处理或直接裸露使用。对各类污染环境需要设定临界标准，建立配套的耐候钢、耐候焊接材料、耐候高强度螺栓产品及相关的标准和规范。

　　另外，深入合金化和电化学理论的研究是原始创新的源泉，特别是有关锈层结构、性质演化的研究，可以为经济型耐候钢的发展提供有力的支持。

　　最后，政策、设计、材料研发、腐蚀控制、配套的国家标准，是扩大耐候钢应用的五个重要环节，需要组成包括上述五个环节的专家组编制新型材料开发的指南，分解项目，合理分工，有的放矢，缩短研究开发周期。