輕型槽鋼

　　槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材，屬建造用和機(jī)械用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是復(fù)雜斷面的型鋼鋼材，其斷面形狀為凹槽形。槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)、幕墻工程、機(jī)械設(shè)備和車輛制造等。

　　中國槽鋼的進(jìn)口量大于出口量。主要產(chǎn)地是唐鋼、包鋼、山鋼、黃特、馬鋼、宣鋼、日鋼等幾家鋼廠。

　　簡(jiǎn)介

　　基本情況

　　在使用中要求其具有較好的焊接、鉚接性能及綜合機(jī)械性能。 產(chǎn)槽鋼的原料鋼坯為含碳量不超過0.25%的碳結(jié)鋼或低合金鋼鋼坯。成品槽鋼經(jīng)熱加工成形、正火或熱軋狀態(tài)交貨。其規(guī)格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數(shù)表示，如100*48*5.3，表示腰高為100毫米，腿寬為48毫米，腰厚為5.3毫米的槽鋼，或稱10#槽鋼。腰高相同的槽鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如25#a 25#b 25#c等。

　　分類

　　槽鋼分普通槽鋼和輕型槽鋼。熱軋普通槽鋼的規(guī)格為5-40#。經(jīng)供需雙方協(xié)議供應(yīng)的熱軋變通槽鋼規(guī)格為6.5-30#。槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)、車輛制造、其它工業(yè)結(jié)構(gòu)和固定盤柜等，槽鋼還常常和工字鋼配合使用。

　　槽鋼按形狀又可分為4種：冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內(nèi)卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼。

　　依照鋼結(jié)構(gòu)的理論來說，應(yīng)該是槽鋼翼板受力，就是說槽鋼應(yīng)該立著，而不是趴著。

　　編號(hào)

　　①用國際化學(xué)元素符號(hào)和本國的符號(hào)來表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：

　　如：中國、俄國 12CrNi3A

　　②用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字;如：美國、日本、300系、400系、200系;

　　③用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。

　　規(guī)格設(shè)定

　　槽鋼的規(guī)格主要用高度(h )、腿寬(b )、腰厚度(d )等尺寸來表示，國產(chǎn)槽鋼規(guī)格從5 -40 號(hào)，即相應(yīng)的高度為5 -40cm 。

　　在相同的高度下，輕型槽鋼比普通槽鋼的腿窄、腰薄、重量輕。18 -40 號(hào)為大型槽鋼，5 -16 號(hào)槽鋼為中型槽鋼。進(jìn)口槽鋼標(biāo)明實(shí)際規(guī)格尺寸及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。槽鋼的進(jìn)出口定貨一般是在確定相應(yīng)的碳結(jié)鋼(或低合金鋼)鋼號(hào)后，以使用中所要求的規(guī)格為主。除了規(guī)格號(hào)以外，槽鋼沒有特定的成分和性能系列。

　　槽鋼的交貨長度分定尺、倍尺二種，并在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定允差值。國產(chǎn)槽鋼的長度選擇范圍根據(jù)規(guī)格號(hào)不同分為5 -12m 、5 -19m 、6 -19m 三種。進(jìn)口槽鋼的長度選擇范圍一般為6 -15m 。

　　剪切工藝優(yōu)化

　　問題分析

　　某鋼廠中400mm機(jī)組是以生產(chǎn)中號(hào)角鋼和槽鋼為主的型材機(jī)組，年產(chǎn)量65萬噸，其中槽鋼產(chǎn)品規(guī)格為638～1208，產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的25%。成品槽鋼的分段作業(yè)采用1臺(tái)400t冷剪機(jī)進(jìn)行。槽鋼剪切質(zhì)量對(duì)后續(xù)工藝，特別是焊接質(zhì)量影響較大，若剪切斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，則會(huì)使槽鋼對(duì)接時(shí)存在較大縫隙，影響焊接質(zhì)量，特別是強(qiáng)度指標(biāo)，從而造成較大的安全隱患。

　　安鋼垂400mm機(jī)組隨生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)量的提高，上述剪切缺陷越來越突出，剪切質(zhì)量內(nèi)控達(dá)標(biāo)率僅為94.2%。而且剪刃的使用壽命越來越短，平均每班更換一次，造成生產(chǎn)成本和職工勞動(dòng)強(qiáng)度增加。針對(duì)這些問題，從工藝、技術(shù)和操作上進(jìn)行了認(rèn)真分析，并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施，取得了較好效果。

　　1、工藝原因

　　該機(jī)組的設(shè)計(jì)能力為20萬t/a，但產(chǎn)量達(dá)到了60萬t/a，冷床區(qū)生產(chǎn)能力不足的問題很突出，與生產(chǎn)角鋼相比，槽鋼的冷卻速度較慢，從而造成剪切時(shí)槽鋼溫度較高，極易出現(xiàn)塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，并且對(duì)剪刃壽命的影響較大。

　　2、剪刃設(shè)計(jì)原因

　　槽鋼剪刃設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是槽鋼成品孔型形狀，如圖1所示(以100#槽鋼為例)。這種設(shè)計(jì)在剪切過程中易出現(xiàn)以下問題：一是槽鋼兩肩部與其他部分相比，相對(duì)較厚，所需剪切力也較大，剪刃磨損較快，剪刃使用一段時(shí)間后。這一部分相對(duì)磨損量大，致使肩部間隙較大，易出現(xiàn)塌肩現(xiàn)象;二是槽鋼兩腿與腰部處相比，由于剪切角度的影響，當(dāng)剪刃磨損后，在剪切兩腿時(shí)，剪切量變小，腿部剪切由通常的剪斷變成了撕斷，槽鋼腿端面極易出現(xiàn)毛刺;三是上、下剪刃腿部斜度與槽鋼成品孔型基本一致，這樣在剪切時(shí)腿部基本同時(shí)受力，剪切力較大，剪刃磨損較快，一方面腿端剪切壓痕嚴(yán)重，另一方面剪刃老化后，極易出現(xiàn)槽鋼剪切部分撕裂、毛刺較多的現(xiàn)象。后兩點(diǎn)是影響槽鋼剪切質(zhì)量的主要原因。

　　改進(jìn)措施

　　針對(duì)上述3個(gè)問題，分別采取了相應(yīng)措施。

　　1、針對(duì)冷床冷卻速度慢的問題，在冷床區(qū)增加了水霧風(fēng)機(jī)來提高冷床區(qū)的冷卻速度，又在剪機(jī)前一個(gè)倍尺處增加了一組水霧噴頭，降低槽鋼剪切部分的溫度，從而避免了因鋼溫高而造成的剪切缺陷。

　　2、針對(duì)槽鋼剪刃設(shè)計(jì)存在的問題，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，將剪刃設(shè)計(jì)為圖2所示的形狀(以100#槽鋼為例)。上剪刃寬度由100mm改為99mm，減少上剪刃在左右方向的間隙，改善槽鋼兩角部的剪切質(zhì)量;下剪刃兩角部圓弧尺寸由R8mm改為R7mm，提高兩角部的剪切重疊量，改善槽鋼肩部剪切質(zhì)量;下剪刃上邊寬度由79mm改為80mm，下邊寬度由97mm改為94mm，使下剪刃腿端斜度小于槽鋼成品孔型斜度，這樣在腿部剪切時(shí)，腿部上、下方向上不會(huì)同時(shí)受力，從而減少剪切力，改善剪切質(zhì)量。

　　3、通過對(duì)各規(guī)格槽鋼實(shí)際剪切質(zhì)量和剪切間隙進(jìn)行數(shù)據(jù)回歸分析，制定了每種規(guī)格的剪切間隙規(guī)范，具體為：63#槽鋼為0.20～0.30mm、80#槽鋼為0.20～0.35mm、100#槽鋼為0.25～0.35mm，120#槽鋼為0.25～0.40mm，并做出厚度為0.20～1.00mm的不同墊片。每次更換剪刃時(shí)，先測(cè)量間隙，再選擇相應(yīng)的墊片，確保剪切間隙控制在工藝要求范圍內(nèi)。

　　相關(guān)資料

　　進(jìn)出口情況

　　分單純性進(jìn)口及隨同成套工程引進(jìn)進(jìn)口等兩個(gè)渠道。近年我國沿海幾大港口(大連、天津、秦皇島、連云港等)在新建、擴(kuò)建油、煤、糧等大宗進(jìn)出口商品自動(dòng)裝卸工程中，隨著主體設(shè)備引進(jìn)的同時(shí)，大型槽鋼的進(jìn)口量也在增加。主要生產(chǎn)國家和地區(qū)為日本、俄羅斯、西歐。

　　外觀要求

　　槽鋼的表面質(zhì)量及幾何形狀的允許偏差在標(biāo)準(zhǔn)中有具體規(guī)定。一般要求表面不得存在用上有害的缺陷，不得有顯著的扭轉(zhuǎn)，規(guī)定槽鋼波浪彎(鐮刀彎)的允許值及各規(guī)格槽鋼面形狀的有關(guān)參數(shù)(h ，b ，d ，t 等)的數(shù)值、允差值。槽鋼幾何形狀不正確的主要表現(xiàn)是：角、腿擴(kuò)及腿并等。