槽鋼
槽鋼是截麵為凹槽形的長條
,屬建造用和機械用碳素結構鋼
,是複雜斷麵的型鋼鋼材
,其斷麵形狀為凹槽形
。槽鋼主要用於建築結構
、幕牆工程
、機械設備和車輛製造等
。
中國槽鋼的進口量大於出口量
。主要產地是唐鋼
、
、山鋼
、
、
、
、日鋼等幾家鋼廠
。
中文名槽鋼截 麵凹槽形的長條截麵形狀凹槽形英文釋譯Channel Steel領 域建築
目錄
-
1
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2
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3
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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#
。槽鋼主要用於
、車輛製造
、其它工業結構和固定盤櫃等
,槽鋼還常常和配合使用
。
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係列或數字
;如
:美國
、日本、300係
、400係
、200係
;
③用拉丁字母和順序組成序號
,隻表示用途
。
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)鋼號後
,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係列
。
槽鋼的交貨長度分定尺
、倍尺二種
,並在相應的標準中規定允差值
。國產槽鋼的長度選擇範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範圍一般為6 -15m
。
[1]
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台400t冷剪機進行
。槽鋼剪切質量對後續工藝
,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
,並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
,並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
,剪刃使用一段時間後
。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,由於剪切角度的影響
,當剪刃磨損後
,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
,槽鋼腿端麵極易出現毛刺
;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
,一方麵腿端剪切壓痕嚴重
,另一方麵剪刃老化後
,極易出現槽鋼剪切部分撕裂
、毛刺較多的現象
。後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於槽鋼成品孔型斜度
,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
,製定了每種規格的剪切間隙規範
,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,並做出厚度為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
,確保剪切間隙控製在工藝要求範圍內
。
[2]
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
、連雲港等)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
。出口槽鋼主要輸往港澳地區
。
外觀要求
槽鋼的表麵質量及幾何形狀的允許偏差在標準中有具體規定
。一般要求表麵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麵形狀的有關參數(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
、腿擴及腿並等
。
理論重量
單位
:kg/m
、mm
規格
|
高度
|
腿寬
|
腰厚
|
截麵麵積
(cm²)
|
理重
|
5#
|
50
|
37
|
4.5
|
6.928
|
5.438
|
6.3#
|
63
|
40
|
4.8
|
8.451
|
6.634
|
6.5#
|
65
|
40
|
4.3
|
|
6.709
|
8#
|
80
|
43
|
5.0
|
10.248
|
8.045
|
10#
|
100
|
48
|
5.3
|
12.748
|
10.007
|
12#
|
120
|
53
|
5.5
|
|
12.059
|
12.6
|
126
|
53
|
5.5
|
15.692
|
12.319
|
14#a
|
140
|
58
|
6.0
|
18.516
|
14.535
|
14#b
|
140
|
60
|
8
|
21.316
|
16.733
|
16#a
|
160
|
63
|
6.5
|
21.962
|
17.24
|
16#b
|
160
|
65
|
8.5
|
25.162
|
19.752
|
18#a
|
180
|
68
|
7
|
25.699
|
20.174
|
18#b
|
180
|
70
|
9
|
29.299
|
23
|
20#a
|
200
|
73
|
7
|
28.837
|
22.637
|
20#b
|
200
|
75
|
9
|
32.837
|
25.777
|
22#a
|
220
|
77
|
7
|
31.846
|
24.999
|
22#b
|
220
|
79
|
9
|
36.246
|
28.453
|
25#a
|
250
|
78
|
7
|
34.917
|
27.41
|
25#b
|
250
|
80
|
9
|
39.917
|
31.335
|
25#c
|
250
|
82
|
11
|
44.917
|
35.26
|
28#a
|
280
|
82
|
7.5
|
40.034
|
31.427
|
28#b
|
280
|
84
|
9.5
|
45.634
|
35.832
|
28#c
|
280
|
86
|
11.5
|
51.234
|
40.219
|
30#a
|
300
|
85
|
7.5
|
|
34.463
|
30#b
|
300
|
87
|
9.5
|
|
39.173
|
30#c
|
300
|
89
|
11.5
|
|
43.883
|
32#a
|
320
|
88
|
8
|
48.513
|
38.083
|
32#b
|
320
|
90
|
10
|
54.913
|
43.107
|
32#c
|
320
|
92
|
12
|
61.313
|
48.131
|
36#a
|
360
|
96
|
9
|
60.910
|
47.814
|
36#b
|
360
|
98
|
11
|
68.110
|
53.466
|
36#c
|
360
|
100
|
13
|
75.310
|
59.118
|
40#a
|
400
|
100
|
10.5
|
75.068
|
58.928
|
40#b
|
400
|
102
|
12.5
|
83.068
|
65.208
|
40#c
|
400
|
104
|
14.5
|
91.068
|
71.488
|