《金属轧制工艺学》课件：10 型材和棒材生产.pptx

1、Z形钢H形钢工字钢角钢钢轨品品 种种尺寸范围尺寸范围/ mm用用 途途H型钢型钢高度高度宽度，宽边宽度，宽边500500，中边，中边900300，窄边，窄边600200土木建筑、矿山支护、桥梁、车辆、土木建筑、矿山支护、桥梁、车辆、机械工程机械工程钢板桩钢板桩有效宽度，有效宽度，U型型500，Z行行400，直线型，直线型5000港口、堤坝、工程围堰港口、堤坝、工程围堰钢钢 轨轨单重，重轨单重，重轨3078kg/m，轻轨，轻轨530kg/m，起重机轨起重机轨120kg/m，铁路、起重机铁路、起重机工字钢工字钢高度高度宽度，宽度，10068630180土木建筑、矿山支护、桥梁、车辆、土木建筑、矿山

2、支护、桥梁、车辆、机械工程机械工程槽槽 钢钢高度高度宽度，宽度，5037400104土木建筑、矿山支护、桥梁、车辆、土木建筑、矿山支护、桥梁、车辆、机械工程机械工程角角 钢钢高度高度宽度，等边宽度，等边2020200200，不，不等边等边2516200125土木建筑、铁路、桥梁、车辆、舰船土木建筑、铁路、桥梁、车辆、舰船矿用钢矿用钢工字钢、槽帮钢工字钢、槽帮钢支护、矿山运输支护、矿山运输T型钢型钢高度高度宽度，宽度，15040300150土木建筑、铁塔、桥梁、车辆、舰船土木建筑、铁塔、桥梁、车辆、舰船球扁钢球扁钢宽宽厚度，厚度，180925012舰船舰船钢轨附件钢轨附件单重单重660kg/m钢

3、轨垫板、接头夹板钢轨垫板、接头夹板异型材异型材车辆、机械工程、窗框等车辆、机械工程、窗框等H型钢nH型钢与普通工字钢相比有如下优点：（1）断面金属分配更为合理，截面系数大，重量轻，节省金属。若以H型钢取代普通工字钢，在建筑上可以减轻金属结构重量3040%，在桥梁上可以减轻1520%，在其它结构上可以减轻1025%。（2）H型钢腿部内外侧平行，腿端部呈直角，与铆焊结构件相比，可以节约大量的铆钉、焊条等辅助材料，可节省铆焊工作量25%，加快施工进度，降低成本。H型钢H型钢生产H型钢的发展H型钢的发展H型钢生产H型钢生产坯料准备加热除鳞轧制热锯切冷却矫直冷锯切测长、喷印检查打捆、堆垛H型钢轧制生产工

4、艺流程n（1）坯料准备：均采用连铸坯小于300mm的H型钢：方坯或矩形坯；300600mm的H型钢：异形坯或近终形坯 ；600900mm的H型钢：板坯。n（2）加热：加热温度11001180推钢连续式加热炉黑印、上下表面温差大、造成轧后产品全长尺寸波动。步进炉：加热效果好；H型钢轧制生产工艺流程n（3）除鳞：高压水除鳞（原生氧化铁皮、再生氧化铁皮对轧件的影响）一般采用四面水压喷射式高压水装置，用高压水喷冲钢坯的四个表面，达到去除氧化铁皮的目的。水的压力为1520MPa。 n（4）轧制：孔型法、万能法。(a) (b)工字钢孔型布置型式(a)直排孔型系统；(b)斜排孔型系统H型钢生产万能孔型(a)

5、 X孔型；(b) H孔型(b)(a)H型钢轧制生产工艺流程H型钢轧制生产工艺流程n（5）热锯切目的：切头、切尾、切定尺 计算机优化计算锯切长度检测技术冷锯切（为提高产品质量，轧件轧制后进入冷床冷却和矫直，然后用冷锯锯切定热锯机布置在精轧机与冷床之间的辊道一侧，至少有两台（其中有一台可以移动），一般生产厂有35台热锯机。H型钢轧制生产工艺流程轧件的冷却及热处理由于腰腿厚度不同，终轧温度存在一定差异，型号越大，温度差大，造成了冷却后轧件的内应力大，直接影响产品的机械性能。采用立放冷却方式，且两个轧件之间留有一定距离，使腹板与腹板之间相互辐射，减缓了冷却速度；并且，腰部受上下腿遮盖，使热空气流动速度

6、减慢，从而使腰部的冷却速度变慢，腰腿温度差明显减小。H型钢轧制生产工艺流程H型钢轧制生产工艺流程其他精整工序：检查台架检查表面缺陷和弯曲情况。n钢轨的分类：（1）用途n 森林、矿山轨（9kg/m、12kg/m、15kg/m、22kg/m、30kg/m五种）；n客、货运铁路用轨（38kg/m、43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m五种）；n工厂吊车用的吊车轨（70kg/m、80kg/m、100kg/m、120kg/m四种）。（2）力学性能n普通轨：指强度不小于800MPa的钢轨；n高强轨：指强度不小于900MPa的钢轨；n耐磨轨：指强度不小于1100MPa的钢轨。钢轨n钢轨的分类

7、：（3）钢种：碳素轨、合金轨和热处理轨三种。n碳素轨主要以碳、锰两元素来提高强度、改善韧性。n合金钢轨则是以碳素轨为基础，添加适量合金元素如V、Ti、Cr、Mo等，从而提高钢轨的强度和韧性。n热处理轨主要是碳素轨通过加热和控制冷却，来改善其微观组织结构，通过热处理细化晶粒，形成细珠光体组织，从而获得高强度和高韧性。铁路用热轧钢轨的截面尺寸包钢万能轧机轧制生产的高速钢轨n（1）长流程生产工艺是以矿石为原料：高炉转炉精炼脱气连铸加热轧制打印质量检查锯切冷却矫直探伤铣头钻孔发货长流程钢轨生产工艺n（2）短流程生产工艺是以废钢为主要原料，经电炉粗炼、LF炉精炼、VD炉脱气后送连铸机铸成所需尺寸的钢坯。

8、其后部工艺与长流程工艺相同。 n（3）钢轨的最佳生产工艺：采用连铸异形坯，直接经万能轧机轧制，长尺冷却，长尺矫直，采用在线自动检测等项技术，流程更短，收得率更高。n孔型法：传统的轧制方法，一般是在横列式三辊轧机上采用箱形帽形轨形孔型系统进行生产的一种方法。为了保证轧出足够宽的轨底，需要用足够高的矩形坯料，经12个箱形孔，34个帽形孔，56个轨形孔轧制成型。(a) 斜排法(b) 直排法孔型法轧制钢轨的孔型配置两辊孔型法国外某厂重轨车间采用万能法轧制钢轨的孔型系统n万能法：钢轨在使用上的特别重要部位轨头和轨底，用立辊沿其厚度方向进行压下，因此轨头、轨底压缩比较大。在成型过程中，由于上、下对称轧制，

9、轧件内部残余应力小；孔型法与万能法成型过程对比(a)(a)孔型法成型；孔型法成型；(b)(b)万能法成型万能法成型(a)(b) 轧辊调整自由度大，调整比较灵活；由于无孔型的局部磨损，氧化铁皮不致于卷入孔型侧壁，产品表面光滑；产品断面尺寸精度高；轧辊单位消耗大幅度下降，电能消耗减少；道次延伸率比孔型法大。n与传统的孔型法相比，采用万能法轧制钢轨的小时产量提高1.8倍；轧制作业率提高10%；轧材收得率提高2%，表面缺陷减少2%，轧辊单位消耗减少20%。n由于相邻钢轨的轨头和轨底相接处，改善了冷却条件，钢轨的弯曲方向的反复变换也受到相邻钢轨的阻碍，因此冷却过程中钢轨的弯曲挠度变化比单根自由冷却时要小

10、。重轨在冷床上的放置方法(a)(a)正确的方法；正确的方法；(b)(b)不正确的方法不正确的方法n为了避免在冷床上移送钢轨时对轨底踏面产生刮伤，要求钢轨在冷床上必须卧放。因为轨底踏面的任何细微刮伤，都会降低钢轨的疲劳强度和冲击韧性。因此，钢轨在送入矫直机之前的运送过程中，一般是不允许直立的。轧机种类轧机型式轧辊公称直径 (mm)产品范围轨梁大型轧机万能钢梁轧机8501355万能钢梁：100501200450，重轨：75kg横列式大型、轨梁轧机650950方、圆钢：80250；重轨：3875kg；工字钢：1465；槽钢：1640；角钢：1625。跟踪式大型轧机550750方、圆钢：60150；工

11、、槽钢：12.620；角钢：7.515。中小型轧机横列式中型轧机400650方、圆钢：38100；轻轨：1124kg；工字钢：1016；槽钢：816；角钢：6.312.6。连续式中型轧机400650圆钢：40120；工、槽钢：820；角钢：6.312.6。横列式小型轧机250350圆钢：838；槽钢：56.3；轻轨：8kg；角钢：26.3。半连续式小型轧机250350圆钢：1048；槽钢：56.3；轻轨：815kg；角钢：2.56.3。连续式小型轧机250350同上线材轧机横列式线材轧机1802806.59，盘重3060kg半连续式线材轧机1503005.59，盘重60150kg连续式线材轧机150300512，盘重3002500kg高速线材轧机150300526，盘重2000kg以上型钢轧机分类缺点：n1）产品尺寸精度不高，品种规格受限制。n2）轧件需要横移和翻钢，故长度不能长。间隙时间长，轧件温降大，因而轧件长度和壁厚均受限制。n3）不便于实现自动化。