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H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強(qiáng)重比更加合理的經(jīng)濟(jì)斷面型材,因其斷面與英文字母“H”相同而得名。由于H型鋼的各個部位均以直角排布,因此H型鋼在各個方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用。
H型鋼斷面形狀類似于大寫拉丁字母H的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材,又叫鋼梁、寬緣(邊)工字鋼或平行翼緣工字鋼。H型鋼的橫斷面通常包括腹板和翼緣板兩部分,又稱為腰部和邊部。
H型鋼的產(chǎn)品規(guī)格很多,分類方法有以下幾種。(1)按產(chǎn)品的翼緣寬度分為寬翼緣、中翼緣和窄翼緣H型鋼。寬翼緣和中翼緣H型鋼的翼緣寬度B大于或等于腹板高度H。窄翼緣H型鋼的翼緣寬度B約等于腹板高度H的二分之一。(2)按產(chǎn)品用途分為H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、極厚翼緣H型鋼梁。有時也將平行腿槽鋼和平行翼緣丁字鋼也列入H型鋼的范圍。一般以窄翼緣H型鋼作為梁材,以寬翼緣H型鋼作為柱材,據(jù)此又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。(3)按生產(chǎn)方式分為焊接H型鋼和軋制H型鋼。(4)按尺寸規(guī)格大小分為大、中、小號H型鋼。通常將腹板高度H在700mm以上的產(chǎn)品稱為大號、300~700mm的稱為中號,小于300mm的稱為小號。至1990年末,大的H型鋼腹板高度1200mm,翼緣寬度為530mm。
型材按其橫斷面形狀可分成簡單斷面型材和復(fù)雜斷面型材。簡單斷面型材的橫斷面對稱、外形比較均勻、簡單,如圓鋼、線材、方鋼和扃鋼等。復(fù)雜斷面型材又稱為異型斷面型材,其特征是橫斷面具有明顯凸凹分支。因此又可以進(jìn)一步分成凸緣型材、多臺階型材、寬薄型材、局部特殊加工型材、不規(guī)則曲線型材、復(fù)合型材、周期斷面型材和金屬絲材等等。
型材按使用部門分類有鐵路用型材(鋼軌、魚尾板、道岔用軌、車輪、輪箍)、汽車用型材(輪輞、輪胎擋圈和鎖圈)、造船用型材(L型鋼、球扁鋼、Z字鋼、船用窗框鋼)、結(jié)構(gòu)和建筑用型材(H型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、吊車鋼軌、窗框和門框用材、鋼板樁等)、礦山用鋼(U型鋼、槽幫鋼、礦用工字鋼、刮板鋼等)、機(jī)械制造用異型材等。型材按斷面尺寸可分為大型、中型和小型型材,其劃分常以它們分別適合在大型、中型和小型軋機(jī)上軋制來分類。大型、中型和小型的區(qū)分實際上并不嚴(yán)格。另外還有用單重(kg/m)來區(qū)分的方法。一般認(rèn)為,單重在5 kg/m以下的是小型材,單重在5~20 kg/m的是中型材,單重超過20 kg/m的是大型材。
開坯的慨念有兩個含意:初軋開坯和二次開坯。初軋開坯是將煉鋼生產(chǎn)的少數(shù)幾種重量大的鋼坯經(jīng)過初軋機(jī),軋成銅材軋機(jī)所需要的大鋼坯。二次開坯是將斷面士的初軋坯進(jìn)一步軋成小鋼坯,供給成材軋機(jī)。
加熱的目的是降低金屬的變形抗力,提高金屬的塑性,改善組織性能。型材軋制分為粗軋、中軋和精軋。粗軋的任務(wù)是將坯料軋成適用的雛形中間坯。在粗軋階段,軋件溫度較高,應(yīng)該將不均勻變形盡可能放在粗軋孔型軋制的階段。中軋的任務(wù)是使軋件迅速延伸,接近成品尺寸。精軋是為保證產(chǎn)品的尺寸精度,延伸量較小。成品孔和成前孔的延伸系數(shù)一般分別為1.1~1.2和1.2~1.3。
現(xiàn)代化的型鋼生產(chǎn)對軋制過程通常有以下要求:
一種規(guī)格的坯料在粗軋階段軋成多種尺寸規(guī)格的中間坯。型鋼的粗軋一般都是在兩輥孔型中進(jìn)行。如果型鋼坯料全部使用連鑄坯,從煉鋼和連鑄的生產(chǎn)組織來看,連鑄坯的尺寸規(guī)格是愈少愈好,是只要求一種規(guī)格。而型鋼成品的尺寸規(guī)格卻是愈多,企業(yè)開拓市場的能力就愈強(qiáng)。這就要求粗軋具有將一種坯料開成多種規(guī)格坯料的能力。粗軋既可以對異型坯進(jìn)行擴(kuò)腰擴(kuò)邊軋制,也可以進(jìn)行縮腰縮邊軋制。其較典型的例子是用板坯軋制H型鋼。
對于異型材,在中軋和精軋階段盡量多使用萬臺孔型和多輥孔型。由于多輥孔型和孔型有利于軋制薄而高的邊,并且容易單獨(dú)調(diào)整軋件斷面上各部分的壓下量,可以有效地減少軋輥的不均勻磨損,提高尺寸精度。
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