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  • 作者：云南贛僑貿易有限公司 2019-12-18 05:05 930
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    常有人問到工字鋼與H型鋼形狀相似，在實際運用中如何選擇？很多從事多年建筑行業(yè)的人員都不能詳解。

    這里為大家做一個詳盡的解答：很多人認為工字鋼是國內的叫法，H型鋼是國外的叫法，其實這個認知是錯誤的。H型鋼和工字鋼從形狀上來說是不一樣的工字鋼如名所示，是一種“工”字形截面型鋼，上下翼緣內表面有傾斜度，一般為1：6，使得翼緣外薄而內厚，因此造成工字鋼在兩個主平面的截面特性相差巨大，在應用中難以發(fā)揮剛才的強度特性。雖然工字鋼市場上上也出現了加厚工字鋼，但工字鋼的結構已經決定了其抗扭性能短板。

    H型鋼是當今鋼結構建筑中應用廣泛的型材，它與工字鋼相比有很多區(qū)別。首先是翼緣，其次翼緣內表面沒有傾斜度，上下表面平行。H型鋼的截面特性要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼和角鋼。金屬加工微信，內容不錯，值得關注。H型鋼，是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強重比更加合理的經濟斷面高效型材，因其斷面與英文字母“H”相同而得名。H型鋼的兩條外邊內側沒有斜度，是平直的。這使得H型鋼的焊接拼接比工字鋼操作簡單，單位重量的力學性能更好，可以節(jié)省大量的材料和施工時間。

    工字鋼截面受直壓力好，耐拉，但是截面尺寸因翼板太窄，不能抗扭。H鋼則反之，兩者各有優(yōu)劣。

    中國上海大通鋼結構公司的焊接H型鋼生產線情況 該廠是由日本住友、中國寶鋼等企業(yè)合資組成的股份制工廠，總投資1220萬美元。主體設備是從美國引進的一條高頻焊接輕型H型鋼生產線，設計生產能力為6萬t／a。該廠生產的品種主要有：H型鋼，尺寸為100mm×50mm～300mm×150mm，單重為5．8～32．3kg／m；還可生產波紋H型鋼、L型鋼、T型鋼等。 該廠的工藝流程為：采用熱軋板卷為原料，經過開卷、平整、卷帶橫向對接、腹板鐓粗、焊接、超聲波探傷、剪切、尺寸及外觀檢驗、涂油、捆扎等工序。 這條H型鋼生產線可連續(xù)生產，焊接速度可達9～23m／min。 該廠擁有在線檢測、在線矯直和在線剪切等設備。 中國臺灣東和鋼鐵公司萬能型鋼生產線工藝與產品 該廠是中國臺灣省內的第一個萬能型鋼廠，其工藝設備是由德馬克等公司提供的。設計年產量為40萬t，其中H型鋼20萬t、中板15萬t、方圓鋼5萬t。該廠于1992年投產。 該廠生產的產品品種規(guī)格有：樁型(柱型)H型鋼100mm×100mm～350mm×350mm，梁型H型鋼100mm×50mm～600mm×300mm，中板(250～1200)mm×(10～50)mm，方鋼100～150mm，圓鋼60～120mm。 隨著Ｈ型鋼在我國的應用和生產，用戶對產品規(guī)格的需求越來越多，對產品的形式和尺寸精度要求日益嚴格，為滿足市場的需求，適應市場競爭，就必須嚴把質量關，嚴格執(zhí)行ＧＢ１１２６３－９８標準，努力提高生產現場工藝調整水平，熟悉Ｈ型鋼產品缺陷及調整方法。 下面介紹幾種Ｈ型鋼常見的成品缺陷及調整方法。 一、 尺寸偏差 Ｈ型鋼斷面形狀與英文字母“Ｈ”相似，成品尺寸需要測量及控制１６個點（相對于棒線材成品尺寸測量及控制要復雜），萬能軋機三個機架ＵＲ、Ｅ、ＵＦ全自動軋制，設備緊湊，程序復雜，成品調整需要考慮的因素比較多、難度大。其主要的尺寸偏差有腹板與翼緣厚度超差、翼緣厚度不等、腹板斜度、腹板偏心。 １、 腹板與翼緣厚度超差。腹板與翼緣厚度超差是指腹板與翼緣厚度超出規(guī)定偏差，這主要是水平輥、立輥輥縫不合適，可以通過修改參數，適當的調整ＵＦ輥縫大小來解決，其次水平輥、立輥輥縫不合適還有可能是由于輥縫沒有校準或不正確的校準造成，如果是這個原因就必須重新校準輥縫，重新調整． ２、翼緣厚度不等。翼緣厚度不等又包括邊對邊不等和角對角不等。 翼緣厚度邊對邊不等主要是因為ＵＦ軋機兩側輥縫不等或軋輥磨損不均勻，從而造成成品兩側翼緣厚度尺寸偏差大，可通過單獨調整一側立輥的壓下量來補償這種厚度偏差，如果是軋輥已磨損嚴重，則需更換新輥系。 翼緣厚度角對角不等主要原因是萬能軋機上下水平輥錯輥或串輥，如果是翼緣厚而長，調整ＵＲ軸向，如果是翼緣薄而長，調整ＵＦ軸向。 ３、腹板偏心。腹板偏心是指腹板不在翼緣正中，它是Ｈ型鋼軋制過程中最常見，調整難度最大的一種缺陷，產生腹板偏心的主要原因有：１）、ＵＲ機前升降輥道高度不合適，出現頭尾腹板偏心。如果下部翼緣長，提升輥道，如果上部翼緣長，則降低輥道。２）、ＵＲ水平輥軋制線與立輥軋制線不在同一水平線上，如果下腿長，上調軋制線，如果上腿長，則下調軋制線。３）、Ｅ機架軋制線偏移，這種情況可通過調整Ｅ機架軋制線來解決，同時，適當的調整Ｅ機架壓下量，保證Ｅ機架軋輥與腹板之間的間隙在一個最小值（標定值為１．５ｍｍ），切不可壓下量過大，使Ｅ軋輥輥環(huán)參與軋制。４）、開坯機來料不合適，來料本身存在腹板偏心，為避免這種問題，必須保證開坯機輥道平面低于下輥槽底面；另外，開坯機上下輥孔型磨損不均勻也可能造成腹板偏心，必要時需更換開坯機輥系。 二、 軋制缺陷 軋制缺陷主要包括腹板波浪、翼緣波浪形、折疊、翼緣厚薄不均等。 １、腹板波浪。當腹板的壓下率大于翼緣壓下率時，腹板上的金屬向前延伸受到翼緣的牽制，得不到完全延伸，腹板得不到有效的伸長，多出的長度只能在翼緣之間被壓制成波紋，即腹板波浪。 萬能軋機自動軋制過程中，任何一道都有可能出現腹板波浪，并且直接影響到最后一道成品出現腹板波浪。如果成品第五道出現腹板波浪，首先考慮第五道ＵＦ腹板壓下量是不是太大，如果是，則適當減少腹板壓下量，如果不是，則再考慮ＵＲ的腹板壓下量，或再往前各道次的腹板壓下量，確定后再作出正確的壓下量調整，減少腹板壓下量或增加翼緣壓下量，決定采用哪一種調整方法和調整量必須基于樣品的測量結果和各道次軋制力分配情況。軋制過程中保證第四、五道水平輥軋制力小于立輥軋制力能有效的改善這種缺陷。另外，開坯機孔型磨損，軋輥彈跳大，導致開坯機來料腹板就厚，進入萬能軋機后腹板壓下量大，延伸大，也容易出現腹板波浪。所以生產過程中要經常觀察開坯機的料形，適時調整，保證開坯機來料能滿足萬能軋機的需要。 ２、翼緣波浪形。翼緣波浪形正好與腹板波浪相反，出現的原因正是因為翼緣的壓下量遠大于腹板的壓下量，此缺陷可能以兩種形式出現，即翼緣波浪和端部波浪。翼緣波浪如果出現在成品，首先考慮ＵＦ翼緣壓下量與腹板壓下量是否匹配，適當的增加腹板壓下量或減少翼緣壓下量，保證軋件各部分金屬流動處于一種平衡狀態(tài)能有效的消除此缺陷。調整時，如果有必要為了讓腹板壓下量匹配于翼緣壓下量，也可以適當的調整開坯機輥縫，增加來料的腹板厚度。 翼緣端部波浪是因為翼緣上的波浪被成品軋輥矯直了，多余的金屬材料被強壓進翼緣長度方向無目標的延伸，然后在翼緣端部出現起伏的波浪。如果出現端部波浪，首先觀察軋件的軋制情況和各道次紅樣，分析軋件波浪出現在哪個道次哪個機架，確定后有針對性的對其水平輥立輥輥縫進行調整，逐步消除端部波浪。 ３、折疊。折疊實際上是一個“被軋入的裂紋”，在成品上僅憑肉眼很難看出來。成品內部出現折疊直接影響到鋼的物理性能，所以必須避免這種缺陷的出現。通過合理調整開坯機輥縫，保證開坯機來料不要過充滿，及時更換磨損嚴重的舊輥系等措施能有效的避免折疊的出現。 ４、翼緣厚薄不均。翼緣厚薄不均的主要原因是ＵＦ立輥偏心，軋件翼緣寬度間斷變化，寬度大的地方翼緣薄，寬度小的地方翼緣厚。增大立輥輥縫，減少立輥壓下量能稍微的改善這種缺陷。如果翼緣厚薄相差太大，則需更換新立輥。 總之，Ｈ型鋼生產是新工藝，新設備，長鋼Ｈ型鋼廠才建成投產，對工藝及設備的認識還處于摸索階段，還需要時間去探索，發(fā)現問題，積累經驗，才能進一步完善工藝，提高產品質量，創(chuàng)造最大的經濟效益。

    H型鋼的種類 根據使用要求及斷面設計特性，通常H型鋼分為兩大類：一類是作為梁型建筑構件用的H型鋼；另一類是作為柱型(或樁型)建筑構件的H型鋼。作為梁型構件的H型鋼，其高度與腿寬之比為2∶1～3∶1，其規(guī)格一般從100mm×50mm～900mm×300mm。作為柱型構件的H型鋼，其高度與腿寬之比為1∶1，其規(guī)格一般從100mm×100mm～400mm×400mm。H型鋼高度80～1100mm，腿寬46～454mm，腰厚2.9～78mm，單重6～1086kg/m。 H型鋼的生產工藝 H型鋼的軋制方法按歷史的順序，可大致分為以下3類： (1)利用普通二輥或三輥式型鋼軋機的軋制法； (2)利用一架萬能軋機的軋制法； (3)利用多機架萬能軋機的軋制法。 現代化H型鋼生產方法 用多機架萬能軋機軋制H型鋼，這種方法在世界上已獲得普遍采用，具體方法有格林法、薩克法、杰·普潑法等。 格林法 格林法的主要特點是采用開口式萬能孔型，腰和腿部的加工是在開口式萬能孔型中同時進行的。為有效地控制腿高和腿部加工的質量，格林認為立壓必須作用在腿端，故把腿高的壓縮放在與萬能機架一起連軋的二輥式機架中進行。目前世界各國的軋邊機多采用格林法。 采用格林法軋制H型鋼其工藝大致如下：用初軋機或二輥式開坯機把鋼錠軋成異形坯，然后把異形坯送往萬能粗軋機和軋邊機進行往復連軋，并在萬能精軋機和軋邊機上往復連軋成成品。格林法在進行立壓時只是用水平輥與軋件腿端接觸(腰部與水平輥不接觸)，這可使軋件腿端始終保持平直。這種方法其立輥多為圓柱形，而水平輥兩側略有斜度，在荒軋機組中，水平輥側面有約9％的斜度。在精軋機組中水平輥側面有2％～5％的斜度，不過精軋機組水平輥側面斜度應盡量小，才能軋出平行的腿部。 1908年在美國伯利恒公司建的軋鋼廠就是采用上述工藝流程，它由一架異形坯初軋機和兩架緊接其后間距為90m的萬能軋機所組成。每一架萬能軋機包括一架萬能機架和一架軋邊機。 現代化的H型鋼廠也廣泛采用格林法設計。 薩克法 薩克法采用閉口式萬能孔型，在此孔型中腿是傾斜配置的，為能最后軋出平直腿部，必須在最后一道中安置圓柱立輥的萬能機架。薩克法的立壓與格林法不同，它是把壓力作用在腿寬方向上，而這容易引起軋件的移動，尤其是在閉口孔型中常常會因來料尺寸的波動，造成腿端凸出部分容易往外擠出形成耳子，影響成品質量。 在薩克法中的粗軋萬能孔型，其水平輥側面可采用較大斜度，這樣可減少水平輥的磨耗，同時由于立輥是采用帶錐度的，故可對腰腿同時進行延伸系數很大的壓縮。這樣可減少軋制道次和萬能機架數量，有利于節(jié)約設備投資。 薩克法的主要工藝流程是：采用一架二輥式開坯機，將鋼錠軋成具有工字形斷面的異形坯，然后將異形坯送到由四輥萬能機架和二輥立壓機架所組成的可逆式連軋機組中進行粗軋，最后在一架萬能機架上軋出成品?；能垯C組水平輥側面斜度為8％，中間機組水平輥側面斜度為4％，在精軋萬能機架中才將軋件腿部軋成平直，成品工字鋼腿部斜度為1．5％左右。 杰·普潑法 杰·普潑法綜合了格林法和薩克法的優(yōu)點，即吸收了薩克法斜配萬能孔型一次可獲得較大延伸和格林法采用立壓孔型便于控制腿寬的加工這兩大優(yōu)點。杰·普潑法的主要特點是荒軋采用薩克法斜配萬能孔型，精軋采用格林法開口式萬能孔型，在精軋萬能軋機上首先用圓柱立輥和水平輥把腿部壓平直，然后立輥離開，僅用水平輥壓腿端，最后在第二架精軋萬能軋機上用水平輥和立輥對軋件進行全面加工。其工藝流程是：采用一架二輥可逆開坯機與兩架串列布置的萬能機架進行軋制，這架萬能機架的水平輥帶有7％的斜度，立輥錐度也為7％。在精軋萬能軋機中，因工字鋼品種的不同，孔型斜度也不一樣，一般為1.5％～9％。在軋件通過第二個萬能機架第一道次時，首先用柱形立輥把軋件腿部軋平直，然后在返回道次中立輥離開，僅用水平輥直壓腿端。在最后一架萬能軋機上用水平輥和立輥對軋件進行全面加工成形。

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