《型钢轧制操作》案例集.docx

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1、焊接H型钢制作工艺的改进随着工业化的发展和信息化时代的到来，越来越先进的生产设备解放了大量的劳动力，创造了更多的社会价值，同时增加了生产安全系数。在焊接H型钢制作方面，H型钢组对机的出现和门式埋弧焊的使用给焊接技术领域带来了重大的技术革新，本文分别分析介绍了他们的工作原理和其在焊接H型钢制作中组对和焊接工艺中产生的效益。1焊接H型钢制作中组对的工艺改进1.1 H型钢组对机设备应用前的组对工艺在没有H型钢组对机前，需要龙门吊配合，操作相对方便，但是龙门吊运行指挥不当有安全隐患。腹板和翼缘之间需要临时加撑材料浪费较大。不经济而且成本高。组对好后临时支撑需要割除再进行打磨工作量大。组对好后变形较大、

2、校直较难。下图1为使用H型钢组对机前的技术操作。1.2 H型钢自动组对机工作原理自从H型钢自动组对机投入使用以来，由于其对H型钢技术参数保证的决定性作用而成为组对工序中必不可少的设备。H型钢自动组对机工作首选切割机下料，将平整后的钢板（包括翼缘板和腹板）吊放进组对机轨道上，用组对机的夹紧装置进行翼板和腹板初步夹紧定位，由主动输入辐道将工件输入主机，主机上事先调整好腹板和翼板基准尺寸，也就是可将工件准确定位点焊，然后自动循环按钮，进行头部定位点焊，然后将点好的H型钢用龙门吊吊离组对机后，进入下一道工序。H型钢组对机是保证H型钢技术参数的重要设备，主要由四个大型传动机构组成,具体包括:腹板上压轮传

3、动机构、翼板左右定位夹紧机构、腹板左右定位夹紧机构及输入输出辐道传动机构等。腹板上压轮传动机构采用液压夹紧，使用的动力由液压缸传递至上压轮，上压轮外部中心处采用V型槽设计，能确保规定范围内不同宽窄的腹板定位准确和自动对中准确，不需要每次重新调整；上压轮内部采用推力轴承，不仅能方便H型钢在辐道上传输，还可使H型钢腹板在传输时能够充分接触到翼板，对于H型钢截面高度尺寸的保证，起到了重要作用。1.3 H型钢自动组对机性能介绍一般的H型钢组对机性能参数：幅板高度：200-1800mm；幅板厚度：6-32mm;翼板宽度：200-80Omm；翼板厚度：6-40mm;工件长度：4000-15000mm；辐道

4、长度：28000mm；组对速度：650-3300mmmin,此外，大部分都具备了组对状态自动运行的功能。采用独有的工件参数设定界面，控制对中电机运行，经由丝杠传动，带动对中轮至对中位置，配合液压迫紧装置夹紧工件。机电通讯与液压的配合运行，使自动控制的对中范围明显增加。组对前，只需从设定界面，输入翼板宽度、腹板厚度，工件进入组对位置后,对中轮会在对中位置自行停止运行。对中完毕，经由P1.C自动进行工件追紧、点焊（送料）、空走一系列工作。拼接完成后一键完成复位动作（追紧、压料、焊枪自动回退）。若配置光电检测器，可实现对中、点焊、送料、完工复位的自动运行。1.4 使用H型钢组对机设备的技术优势有H型

5、钢组对机后不需要龙门吊配合，操作方便，安全系数大幅度提高。腹板和翼缘之间不需要临时加撑节约材料。两侧可以同时点焊，加快组对速度，提高效率。组对好后变形较小容易校直。下图2是使用H型钢组对机进行组对操作情形。图1改进前H型钢的组对图2改进后HiVl钢的组对2焊接H型钢制作中焊接的工艺改进2.1 门式埋弧焊应用前的焊接工艺在没有门式埋弧焊前焊接H型钢焊接改进前焊剂不可以自动回收，需要人工回收焊剂浪费较大，只能焊接1条H型钢且需要2个技术人员操作。焊接速度慢，电流调节不好焊接H型钢容易咬边。下图3是门式埋弧焊应用前旧的焊接工艺。2.2 埋弧焊工作原理埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法，埋弧焊时电弧

6、是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，埋弧焊由此得名，其中门式埋弧焊得到了大量的应用。焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂成为溶渣。熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护，不与空气接触C电弧向前移动时，电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。在随后的冷却过程中，这部分液体金属凝固成焊缝。熔渣则凝固成渣壳，覆盖于焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源连接。焊接回路包括焊接电源

7、、连接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝。2.3 埋弧焊应用优点（1）所用的焊接电流大，相应输入功率较大。加上焊剂和熔渣的隔热作用,热效率较高，熔深大。工件的坡口可较小，减少了填充金属量。单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20mm。(2)焊接速度高，以厚度8IOmm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达5080Cmmin

8、,手工电弧焊则不超过1013cmmin0(3)焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢凝固。液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能。(4)在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。(5)自动焊接时，焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手工电弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。(6)没有电弧光辐射，劳动条件较好。2.4 使用门式埋弧焊进行焊接的技术优势有门式埋弧焊后焊接H型钢焊接改进后焊剂可以自动回收，可以同时焊接2条H型钢只需要1个技

9、术人员操作。焊接速度快质量好。下图4是使用门式埋弧焊进行焊接的操作。图3改进前H殷钢的焊接图4改进后H审钢的焊接3焊接H型钢制作工艺改进的成效通过大量的操作实例证明，包括H型钢自动组对机和门式埋弧焊在内大量先进的仪器设备的应用，节约了成本，减少了工期，保证了质量的可靠性，确保无安全隐患等。合金钢、优质钢棒材轧机改建工程的3000t焊接H型钢应用了新型的仪器设备，H型钢焊接合格率达到99%,大大地提高了制作质量和可靠程度，生产效率提高了五倍，而且整个项目较传统组对焊接工艺节省了约20万元，创造了可观的经济效益。型钢孔型设计一一无孔型轧制无孔型轧制是较新的延伸轧制方法之一。1.无孔型轧制的应用由于

10、无孔型轧制具有显著的经济效果，因此其应用日益广泛，从轧制简单断面形状的钢坯到轧制方钢、圆钢、线材；既用于轧制碳钢，也用于轧制合金钢和有色金属。其具体的应用情况如下：初轧机：一般方坯初轧机的前几道次都属于无孔型轧制，这是因为在初轧机轧辑上、虽然有浅而宽的第1孔；但在轧制时轧件与孔型侧壁并不接触。带有水平辐和立辑的万能板坯初轧机，由于水平辑和立根无轧槽，也属于无孔型轧制。在初轧机上用无孔型开坯，仅用1个圆孔型即可生产圆断面钢坯。三辑开坯:为了在1个开坯机架进行多道次轧制，采用了无辐环的梯形辐。三合一轧机：这种轧机有3对相距较近的轧辑，第1、第3对为立辐，第2对为水平根。水平根和立根皆无轧槽。根据所

11、轧钢坯尺寸的不同，其水平辐工作直径可为功500-1300mm,立辑辑径为功350-900mm,可用断面为100mmX30Omm、15OmmX60Omm和250mm1250mm的连铸坯，轧成60150mm的方坯，(80-120)mm(250-450)mm的扁坯，(80230mm)X(600-1200)mm的板坯。紧凑式轧机:它由平一立交替的4对轧辑组成。可用改变轧辑间距的方法,获得尺寸不同的轧件，如图1所示。该轧机使用174mm方坯，通过4道次无孔型轧制，可轧出适于再经2道次获得边长为2298mm方钢、54-102mm圆钢所用的坯料。某厂四机架紧凑式轧机的压下规程如表1所示。可以看出，这种轧机的

12、压下量较大，其咬入角达38.445.8。，属于大压下量轧机，所用轧辑直径分别为508mm和431.8mm。图1第次式轧机的咒制规程数字表示方钢或四锅的边长或直径-“机架物件形状;喜.mm*.mm延伸系做咬人角()0方177.8177.8一1立149.6185.41.1420.82平921981.5238.43立66.8146.11.8745.84平48110.21.8539.41紧凌式轧机压下规程示例半连轧机：由横列式机组，集体传动的连轧机组和单独传动的连轧机组组成的半连轧机组，如图2所示。这种轧机从第1道至第n道均为无孔型轧制。该轧机用125kg铜锭轧出必6.35mm线材，各道次的轧件断面形

13、状如图3所示。第1至第4道是在2个三辑机架的横列式机组中轧制，轧件每轧1道后翻钢90“再进入下一道次；第5至第10道分别在集体传动的连轧机组中轧制，其中，第5、7和9为立辑机架；第6、8和10为水平辑机架；第11、第12道分别为单独传动的立根和水平根机架。区匚H囚图3在组合式半连轧机轨制线材时各道次中的轧件断面形状C.,*I-IlJ2:rez横列式机组、集体传动连轧、单独传动连乳组成的半连轧机组c,在机架为纵列式布置的半连轧机上，用无孔型轧制代替常规孔型轧制方钢和圆钢的轧法，如图4所示。钢坯先在三辐开坯机架的梯形一阶梯辑间用无孔型轧制5道，每连续轧2道后翻钢1次。轧件在第2个三辑机架中的阶梯辐

14、间轧制2道，1道空过；然后在连续式机组中的前3个机架进行无孔型轧制；最后用3个孔型分别轧成方钢或圆钢。从第2个机架开始，每轧制一道后翻钢90。连轧机：无孔型轧制代替常规孔型轧制在水平辐和立辐交替布置连轧机上的应用，如图5所示。该轧机的粗轧、中轧和精轧机组的部分机架都采用无孔型轧制。为了保证成品质量，后4个机架采用了孔型轧制。在全部由水平辐机架组成的全连轧机上，轧件在机架间的翻钢要用扭转卫板或扭转辑来实现，也可采用无孔型轧制，如图4所示。上述的几个应用实例表明，在各类型钢轧机上，其延伸孔型均可以用无孔型代替。图4机架为纵列式布冠的半连轧机上用无孔型轧制代替孔型扎制的示意困一j图5在水平花与立辕交

15、替布置的连轧机上用无孔型代替孔型扎制的示变图2无孔型轧制的设计无孔型轧制的设计主要应使轧件在两辐之间轧制稳定，不发生倾倒或扭转,轧件横断面的两个对角线差或轧件横断面两侧边的倾斜不超过限制值。为此，应较准确地确定轧件的断面形状、尺寸及其变形参数。同时应确定轧辐入口侧导板间距与轧件宽度的差值。无孔型轧制中有直边轧法和弧边轧法2种，现将其设计方法分述如下。直边轧法的设计：直边轧法是指使轧件轧制后的两侧表面近似平面，即轧后轧件断面既不呈凸形，也不呈凹形，而是近似于直线。其目的是使轧件在进入轧辑和轧制时保持直立，不发生倾斜和倾倒。为此，要确定能使轧件轧后获得近似直边的压下量。根据实验得出，轧后轧件侧边形状与轧制条件的关系如图6所示。图6表示由相对压下量(&-的/日和(8/a/3/m所确定的点在曲线右侧时，轧后轧件侧面呈凸形，所确定的点在曲线左侧时，轧后轧件侧面呈凹形，使轧后轧件侧面平直的条件是=0.22(-S-1.5)为使轧件轧后的侧面近似平直的相对压下量应为：Q.15.,0.286新3哼尹7月一轧前轧件的平均高度，mm，8一轧前轧件的宽度，mmlA一扎后轧件的高度，m11bO一轧辘直径，mm。234(afbDj!i)ffl我