Q345-b錳鋼材料.

Q345是一種鋼材的材質。它是低碳合金鋼（c<0.2%)，綜合性能好，低溫效能好，冷衝壓效能，焊接效能和可切削效能好。廣泛應用於橋樑、車輛、船舶、建築、壓力容器等。Q代表的是這種材質的屈服，後面的345，就是指這種材質的屈服值，在345MPa左右。並會隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小。

先說材料，鋼材無疑是目前在強度、剛度、疲勞效能、可加工性、經濟性等方面最適合挖掘機動臂的材料，注意是最適合，不是效能最優。碳纖維某些效能非常好，也很輕，但現階段太貴，可加工性也不好。3D列印的問題也類似，價格太高，雖然CONEXPO上出現了鬥杆部件。

工字形梁是一種非常經濟的截面形式，可以充分發揮材料效能，提高承載能力

如何使用鋼材呢，我們憑常識就知道，材料相同的情況下，截面面積越大，承載能力越強，粗的木棍比細的更結實。但是僅僅增加截面積就可以提高承載力嗎，相信大家還有這樣的常識，同一塊木板水平放置和垂直放置，其承載力也不一樣。這說明，即使截面積相同，形狀不同其承載力也不一樣。

工字鋼在各個領域都得到了廣泛應用

因此，真正決定承載力的其實是截面的高度，因為像鋼材這樣的材料是依靠變形來抵抗外力的，當然在一定的彈性範圍內，其變形很難用肉眼觀察到。截面高度越大，變形越困難，承載力也就越大。工字鋼就是一種常見的鋼結構件，垂直的腹板是主要承受載荷的部分。

挖掘機動臂相當於兩個工字鋼的變形

對於動臂和鬥杆，我們需要他們既輕又結實，只有充分利用材料的效能。但是單純增加截面高度也是行不通的，首先幾何上受到限制，我們很難想象一個揮舞著巨大工字鋼的挖掘機；其次，前面談到的承載力指的垂直方向的載荷，但其實動臂、鬥杆的荷載很複雜，會產生包括拉伸/壓縮變形、剪下變形、扭轉變形和彎曲變形，如果僅考慮抗彎效能而增加截面高度會降低抗扭效能，導致穩定性問題。

絕大多數挖掘機動臂、鬥杆都採用了類似的結構，中間部位彎矩最大，因此截面最高

為此需要妥協，截面高度不能太大，還要保證抗扭效能，現在的箱型結構在抗彎效能上相當於兩個並排的工字鋼，而抗扭效能則優於兩個單獨的工字鋼總和。這就是幾乎所有挖掘機廠商都採用這種形式。當然在微型挖掘機上，出於簡化加工的考慮，有的型號會用鋼管作為動臂。