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H型鋼連軋,由于軋件的斷面截面系數(shù)大,不能使用活套。機架問的張力控制一般是采用驅(qū)動主電機的電流記憶法或者是力矩記憶法進行。
對于大多數(shù)H型鋼,在使用上一般都要求低溫韌性好和具有良好的可焊接性,為保證這些性能,在材質(zhì)上就要求碳當量低。對這些鋼材,實行低溫加熱和低溫軋制可以細化晶粒,提高材料的機械性能。在精軋后進行水冷,對于提高材料性能和減少在冷床上的冷卻時間也有明顯好處。
型材的軋后精整有兩種工藝,一種是傳統(tǒng)的熱鋸切定尺,定尺矯直工藝,另一種是較新式的長尺冷卻、長尺矯直、冷鋸切工藝。
型材精整,較突出之處就是矯直。型材的矯直難度大于板材和管材,原因是:其一在冷卻過程中,由于斷面不對稱和溫度不均勻造成的彎曲大;其二是型材的斷面系數(shù)大,需要的矯直力大。由于軋件的斷面比較大,因此矯直機的輥距也必須大,矯直的盲區(qū)大,在有些條件下,對鋼材的使用造成很大影響,例如:重軌的矯直盲區(qū)明顯降低了重軌的全長平直度。減少矯直盲區(qū),在設(shè)備上的措施是使用變截距矯直機,在工藝上的措施就是長尺矯直。
H型鋼的翼緣內(nèi)外側(cè)平行或接近于平行,翼緣端部呈直角,因此而得名平行翼緣工字鋼。H型鋼的腹板厚度比腹板同樣高的普通工字鋼小,翼緣寬度比腹板同樣高的普通工字鋼大,因此又得名寬緣工字鋼。由形狀所決定,H型鋼的截面模數(shù)、慣性矩及相應(yīng)的強度均明顯優(yōu)于同樣單重的普通工字鋼。用在不同要求的金屬結(jié)構(gòu)中,不論是承受彎曲力矩、壓力負荷、偏心負荷都顯示出它的優(yōu)越性能,可較普通工字鋼大大提高承載能力,節(jié)約金屬10%~40%。H型鋼的翼緣寬、腹板薄、規(guī)格多、使用靈活,用于各種桁架結(jié)構(gòu)中可節(jié)約金屬15%~20%。由于其翼緣內(nèi)外側(cè)平行,緣端呈直角,便于拼裝組合成各種構(gòu)件,從而可節(jié)約焊接、鉚接工作量25%左右,能大大加快工程的建設(shè)速度,縮短工期。
國際上,H型鋼的產(chǎn)品標準分為英制系統(tǒng)和公制系統(tǒng)兩大類。美、英等國采用英制,中國、日本、德國和俄羅斯等國采用公制,盡管英制和公制使用的計量單位不同,但對H型鋼則大都用4個尺寸表示它們的規(guī)格,即:腹板高度h、翼緣寬度b、腹板厚度d和翼緣厚度t。盡管世界各國對H型鋼尺寸規(guī)格大小的表示方法不同。但所生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸規(guī)格范圍及尺寸公差相差不大。
由于具有上述優(yōu)點,H型鋼應(yīng)用廣泛,主要用于:各種民用和工業(yè)建筑結(jié)構(gòu);各種大跨度的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建筑,尤其是地震活動頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房;要求承載能力大、截面穩(wěn)定性好、跨度大的大型橋梁;重型設(shè)備;高速公路;艦船骨架;礦山支護;地基處理和堤壩工程;各種機器構(gòu)件。
品種規(guī)格多。已達萬種以上,而在生產(chǎn)中,除少數(shù)專用軋機生產(chǎn)專門產(chǎn)品外,絕大多數(shù)型材軋機都在進行多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。
斷面形狀差異大。在型材產(chǎn)品中,除了方、圓、扁鋼斷面形狀簡單且差異不大外,大多數(shù)復雜斷面型材(如工字鋼、H型鋼、Z字鋼、槽鋼、鋼軌等)不僅斷面形狀復雜,而且互相之間差異較大,這些產(chǎn)品的孔型設(shè)計和軋制生產(chǎn)都有其特殊性;斷面形狀的復雜性使得在軋制過程中金屬各部分的變形、斷面溫度分布以及軋輥磨損等都不均勻,因此軋件尺寸難以計算和控制,軋機調(diào)整和導衛(wèi)裝置的安裝也較復雜;另外復雜斷面型材的單個品種或規(guī)格通常批量較小。上述因素使得復雜斷面型材連軋技術(shù)發(fā)展難度大。
軋機結(jié)構(gòu)和軋機布置形式較多。在結(jié)構(gòu)形式上有二輥式軋機、三輥式軋機、四輥孔型軋機、多輥孔型軋機、Y型軋機、45°軋機和懸臂式軋機等。在軋機布置形式上有橫列式軋機、順列式軋機、棋盤式軋機、半連續(xù)式軋機和連續(xù)式軋機等。
型材按生產(chǎn)方法可以分成熱軋型材、冷彎型材、冷軋型材、冷拔型材、擠壓型材、鍛壓型材、熱彎型材、焊接型材和特殊軋制型材等。
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