H型鋼分為:寬翼緣H型鋼(HW),中翼緣H型鋼(HM),窄翼緣H型鋼(HN),薄壁H型鋼(HT),H型鋼樁(HU)。H型鋼按生產(chǎn)工藝分為焊接H型鋼和熱軋H型鋼。熱軋H型鋼是指以連鑄坯、熱軋坯為原料,經(jīng)加熱和軋制機(jī),生產(chǎn)出的斷面帶鋼。焊接H型鋼因采用焊接工藝制作截面為H形得名,分為埋弧焊H型鋼,高頻焊接H型鋼。
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(jī)的軋制法;
(2)利用一架軋機(jī)的軋制法;
(3)利用多機(jī)架軋機(jī)的軋制法
H型鋼分為熱軋H型鋼和焊接H型鋼(H)兩種,熱軋H型鋼又分為寬翼緣H型鋼中翼緣H型鋼)和窄翼緣H型鋼三種。H型鋼高度和翼緣寬度基本相等;主要用于鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結(jié)構(gòu)中主要用于柱,H型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75主要在鋼結(jié)構(gòu)中:用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結(jié)構(gòu)中用做框架梁;主要用于梁;
H型鋼是由工字型鋼優(yōu)化發(fā)展而成的一種斷面力學(xué)性能更為優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型斷面鋼材,尤其斷面與英文字母“H”相同而得名。其特點(diǎn)如下:
1、翼緣寬,側(cè)向剛度大;
2、彎能力強(qiáng),比工字鋼大約5%-10%;
3、翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便;
4、與焊接工字鋼相比,成本低,精度高,殘余應(yīng)力小,無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測,節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本30%左右;
5、相同截面負(fù)荷下.熱軋H鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量減輕15%-20%;
6、與砼結(jié)構(gòu)相比,熱軋H鋼結(jié)構(gòu)可6%的使用面積,而結(jié)構(gòu)自重減輕20%一30%,減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力。
H型鋼的施工工藝:
一、焊接前的準(zhǔn)備
1、上料開卷與剪切
高頻焊接H型鋼采用熱軋帶鋼卷做原材料,所以開始的步驟是上卷開料。開卷后的帶鋼再進(jìn)入剪裁機(jī)械,根據(jù)翼板和腹板所要求的寬度尺寸進(jìn)行剪裁。
2、活套存儲和剪切對焊
為了能夠持續(xù)且不間斷地生產(chǎn),生產(chǎn)線上需要配備活套和剪切對焊裝置。活套用來存儲帶鋼,剪切對焊裝置用來剪切鋼卷的端部,然后通過焊接使前后兩鋼卷的頭尾平滑地連接起來,保證連續(xù)不停止地生產(chǎn)。
3、板料校平
開卷剪裁后的帶鋼有瓢曲、弧彎、波形等缺陷,因此需要進(jìn)行校平。
4、腹板鐓粗
軋機(jī)利用輥綸中間的U型槽,通過上下輥綸之間的擠壓力對腹板進(jìn)行鐓粗。
二、高頻焊接
高頻焊接是利用高頻電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)使鋼板待焊處快速加熱來實(shí)現(xiàn)焊合的。高頻焊接H型鋼時(shí),先將上下翼板和腹板形成V形會合角,焊接時(shí),通過電觸頭向翼板和腹板供電,形成高頻電流往復(fù)回路,在會合處形成液體過梁,隨著工件不斷向前運(yùn)動,通過輥輪擠壓作用,過梁處連續(xù)地從邊部擠出液態(tài)金屬和氧化物,留下的金屬在固態(tài)下相互緊密接觸,產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶,從而形成牢固的焊縫。
三、焊后的處理
1、去毛刺
焊接后在四條焊縫處產(chǎn)生凹凸不平的焊疤是不可避免的,焊疤的存在既影響美觀也會使焊縫處應(yīng)力分布十分不均,所以焊后需要去毛刺。生產(chǎn)線上對稱布置去毛刺機(jī),這樣使得四條焊縫可以光滑均勻,大大提高焊件的外觀質(zhì)量。
2、焊后冷卻
高頻焊接H型鋼焊后冷卻一般采用常溫水冷,為了生產(chǎn)的焊機(jī)H型鋼,可以增設(shè)水霧冷卻裝置,并適當(dāng)增加空冷段長度。
3、焊接后變形的矯正
在生產(chǎn)線上對稱分布兩臺矯正機(jī),每臺矯正機(jī)通過二組上下帶錐度的輥綸對翼板兩側(cè)邊進(jìn)行頂壓,使其在連續(xù)送進(jìn)過程中產(chǎn)生反方向的變形,完成高頻焊接H型鋼翼板的連續(xù)矯正。
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