金属结构作为单悬臂门式起重机的骨架，其材料选择直接决定设备承载安全性与使用寿命，需严格匹配载荷等级、作业环境及加工要求。依据 TSG 51-2023 起重机械安全技术规程，主要结构件需采用镇静钢，且需综合考量应力状态、连接方式等因素，目前已形成以 “基础碳素钢 - 高强合金钢 - 特殊性能钢” 为核心的选型体系。
基础承载类材料以碳素钢和普通低合金钢为主，适配中小吨位常规场景。起重量≤50t 的设备中，Q235 系列碳素钢应用广泛，其力学性能稳定且成本低廉，常用于端梁、小车架等次要承载结构，河南长垣生产的 L 型支腿门吊便采用 Q235B 钢板制作端梁，配合 St3 级表面预处理保障基础防腐性能。当起重量提升至 50-100t 时，Q345 系列低合金钢成为主流，其屈服强度较 Q235 提升 40% 以上，且焊接性能优异，是主梁、支腿等主要结构件的***材料。天津港 40 吨级门吊的箱形主梁便采用 Q345B 中厚板焊接而成，板厚根据受力差异控制在 12-30mm 之间，关键焊缝经超声波检测达 1 级标准。
高强专用类材料聚焦大吨位重载需求，以高强度合金钢为核心。起重量≥100t 的设备中，Q690 高强钢凭借高韧易焊特性占据主导，中铁九桥 400 吨级起重机的主梁便采用该材料，配合优化焊接工艺实现轻量化设计，较传统材料减重 20% 以上。对于桁架式悬臂等杆系结构，黑龙江建龙生产的 BJ770 臂架管成为高端选择，其屈服强度达 770MPa，且具备优异的低温冲击性能，已成功应用于 360 吨级设备的主悬臂制作。当钢板厚度超过 40mm 时，需采用 Z 向钢保障厚度方向抗撕裂性能，如港口 120 吨级设备的支腿根部便选用 Z15 级 Q690 钢板，断面收缩率符合 GB/T 5313-2010 标准要求。
特殊环境材料针对腐蚀、高温等严苛场景定制。港口等海洋环境中，耐候钢凭借耐大气腐蚀特性降低维护成本，沧州某企业生产的 355MPa 级耐候角钢已广泛用于港口起重机的扶强材，可抵抗海洋气候侵蚀达 15 年以上。冶金料场的设备则采用耐热钢应对高温辐射，主梁与支腿连接部位选用 15CrMo 合金钢，在 500℃环境下仍能保持稳定力学性能。所有金属结构件在涂装前均需进行表面预处理，主要结构件需达到 Sa2 1/2 级除锈标准，通过环氧底漆与聚氨酯面漆的复合涂层增强耐久性。
从应用现状看，Q345 系列材料因均衡性能占据 60% 以上市场份额，Q690 高强钢在大吨位设备中占比超 30%，特殊性能钢则按需服务于腐蚀、高温等场景。三类材料均以 “载荷匹配 - 环境适配 - 工艺可行” 为核心逻辑，构建起覆盖全场景的金属结构材料体系。
