冷彎等邊槽鋼

　　槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材，屬建造用和機械用碳素結構鋼，是復雜斷面的型鋼鋼材，其斷面形狀為凹槽形。槽鋼主要用于建筑結構、幕墻工程、機械設備和車輛制造等。

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

　　簡介

　　基本情況

　　在使用中要求其具有較好的焊接、鉚接性能及綜合機械性能。 產槽鋼的原料鋼坯為含碳量不超過0.25%的碳結鋼或低合金鋼鋼坯。成品槽鋼經熱加工成形、正火或熱軋狀態交貨。其規格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數表示，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右邊加a b c 予以區別，如25#a 25#b 25#c等。

　　分類

　　槽鋼分普通槽鋼和輕型槽鋼。熱軋普通槽鋼的規格為5-40#。經供需雙方協議供應的熱軋變通槽鋼規格為6.5-30#。槽鋼主要用于建筑結構、車輛制造、其它工業結構和固定盤柜等，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、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼。

　　依照鋼結構的理論來說，應該是槽鋼翼板受力，就是說槽鋼應該立著，而不是趴著。

　　編號

　　①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：

　　如：中國、俄國 12CrNi3A

　　②用固定位數數字來表示鋼類系列或數字;如：美國、日本、300系、400系、200系;

　　③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。

　　規格設定

　　槽鋼的規格主要用高度(h )、腿寬(b )、腰厚度(d )等尺寸來表示，國產槽鋼規格從5 -40 號，即相應的高度為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 號為大型槽鋼，5 -16 號槽鋼為中型槽鋼。進口槽鋼標明實際規格尺寸及相關標準。槽鋼的進出口定貨一般是在確定相應的碳結鋼(或低合金鋼)鋼號后，以使用中所要求的規格為主。除了規格號以外，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，并在相應的標準中規定允差值。國產槽鋼的長度選擇范圍根據規格號不同分為5 -12m 、5 -19m 、6 -19m 三種。進口槽鋼的長度選擇范圍一般為6 -15m 。

　　剪切工藝優化

　　問題分析

　　某鋼廠中400mm機組是以生產中號角鋼和槽鋼為主的型材機組，年產量65萬噸，其中槽鋼產品規格為638～1208，產量約占總產量的25%。成品槽鋼的分段作業采用1臺400t冷剪機進行。槽鋼剪切質量對后續工藝，特別是焊接質量影響較大，若剪切斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，則會使槽鋼對接時存在較大縫隙，影響焊接質量，特別是強度指標，從而造成較大的安全隱患。

　　安鋼垂400mm機組隨生產節奏和產量的提高，上述剪切缺陷越來越突出，剪切質量內控達標率僅為94.2%。而且剪刃的使用壽命越來越短，平均每班更換一次，造成生產成本和職工勞動強度增加。針對這些問題，從工藝、技術和操作上進行了認真分析，并提出了相應改進措施，取得了較好效果。

　　1、工藝原因

　　該機組的設計能力為20萬t/a，但產量達到了60萬t/a，冷床區生產能力不足的問題很突出，與生產角鋼相比，槽鋼的冷卻速度較慢，從而造成剪切時槽鋼溫度較高，極易出現塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，并且對剪刃壽命的影響較大。

　　2、剪刃設計原因

　　槽鋼剪刃設計的基本依據是槽鋼成品孔型形狀，如圖1所示(以100#槽鋼為例)。這種設計在剪切過程中易出現以下問題：一是槽鋼兩肩部與其他部分相比，相對較厚，所需剪切力也較大，剪刃磨損較快，剪刃使用一段時間后。這一部分相對磨損量大，致使肩部間隙較大，易出現塌肩現象;二是槽鋼兩腿與腰部處相比，由于剪切角度的影響，當剪刃磨損后，在剪切兩腿時，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，這樣在剪切時腿部基本同時受力，剪切力較大，剪刃磨損較快，一方面腿端剪切壓痕嚴重，另一方面剪刃老化后，極易出現槽鋼剪切部分撕裂、毛刺較多的現象。后兩點是影響槽鋼剪切質量的主要原因。

　　改進措施

　　針對上述3個問題，分別采取了相應措施。

　　1、針對冷床冷卻速度慢的問題，在冷床區增加了水霧風機來提高冷床區的冷卻速度，又在剪機前一個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、針對槽鋼剪刃設計存在的問題，結合生產實際情況，將剪刃設計為圖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，腿部上、下方向上不會同時受力，從而減少剪切力，改善剪切質量。

　　3、通過對各規格槽鋼實際剪切質量和剪切間隙進行數據回歸分析，制定了每種規格的剪切間隙規范，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，先測量間隙，再選擇相應的墊片，確保剪切間隙控制在工藝要求范圍內。

　　相關資料

　　進出口情況

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

　　外觀要求

　　槽鋼的表面質量及幾何形狀的允許偏差在標準中有具體規定。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，規定槽鋼波浪彎(鐮刀彎)的允許值及各規格槽鋼面形狀的有關參數(h ，b ，d ，t 等)的數值、允差值。槽鋼幾何形狀不正確的主要表現是：角、腿擴及腿并等。