太原科技大学热轧H型钢孔型设计.pdf

太原科技大学热轧 H 型钢孔型设计 第 1 章 概 述 H 型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型 材，因其断面与英文字母“H”相同而得名。H 型钢具有抗弯能力强、施工简单、 节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应。 一. H 型钢的优点 H 型钢是一种新型经济建筑用钢。H 型钢截面形状经济合理，力学性能好， 轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数 大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻 30-40%；又因其腿内外侧 平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达 25%。常用 于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等），以及桥 梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等. 二．H 型钢的研制 平行腿工字钢（80mmX80mm）最初是由德国格拉茨厂用普通三辊轧机 轧制成的，质量及不稳定。为保护腿部平行，后来人们采用一架万能轧机作精 轧机的方法来获得平行腿部，这种方法能生产平行腿工字钢和中等尺寸的宽腿 工字钢，但不能成系统的生产 H 型钢。可见万能轧机的出现对宽腿和平行腿 工字钢的生产具有决定性的作用。 尽管万能轧机可使工字钢的腿部受到垂直压力而宽展和延伸，但它无法准 确控制腿部的宽展以及腿尖部加工到精度 1897 年格林等人在研究报告中曾明确指出：紧靠一个万能轧机架是不能 保证工字钢腿部宽展和腿尖部加工精度的，必须有一架立压机架与之连轧才能 保证腿高的控制和腿尖的良好加工。 自1908 年开始按格林发现后在美国和德国建立了大量生产平行腿和宽腿 工字钢的轧钢厂，1908 年投产的美国伯利恒公司的宽腿工字钢厂，1914 年德 国投资兴建的培因厂。这种轧机的建造一直到 1955 年。在 1955 年后，随着 建筑业的发展，设计上要求轧钢厂提供腿和腰很薄的平行腿工字钢。1958 年 在欧洲煤钢联营的感觉范围内发展了适应手术引起的轻型工字钢系列——IPE （梁型H 型钢）工字钢系列。而紧用由几架二辊或三辊式粗轧机，一架万能轧 1 太原科技大学热轧 H 型钢孔型设计 机，一架轧边机所组成的轧钢机组是不可能成系列轧出这种腰薄腿宽的 IPE 系 列的平行腿工字钢的。这样，就又促进了轧机的改造和新建。 新建轧机的特点是采用多机架的万能轧机机组，在轧制方法上多采用连轧 的方法来获得高的生产率。1957 年 9 月第一批 IPE 系列的宽腿工字钢在培因 厂诞生。 由于IPE 系列及 IPB( 柱及桩型 H 型钢)系列的工字钢是平行腿工字钢， 其断面如英文的 H，故人们也称这种平行腿的工字钢为 H 型钢，有的也称其为 宽腿工字钢。实际上凡是腿内侧无斜度的工字钢都统称为 H 型钢。H 型钢一般 包括做梁、柱和桩用的各种腿内侧无斜度的工字钢。 三．H 型钢有焊接和热轧两种生产工艺 焊接 H 型钢生产工艺流程 钢板-- 自动分条--组立-- 自动埋弧焊--探伤--翼缘矫正--腹板矫正--端面 加工--喷砂除锈--喷漆。 全自动埋弧焊生产线自下料、组立、焊接全部由微机控制，保证生产的 H 型钢尺寸精度，焊缝质量均达到国家标准。 钢结构建筑，结构简洁、轻巧，扩大了建筑物的内部空间，节省钢材，安 装周期短，屋面和墙面采用彩色压型钢板，使建筑物更具时代感。 本设计生产 H 型钢采用热轧生产工艺 参考国内外先进的 H 型钢生产车间,本设计采用以下工艺流程: 连铸坯 加热 除鳞 开坯 万能粗轧 万能精轧 锯切 冷却 矫直 检查 打印 包装 堆垛 发货 本设计生产工艺方案采用三机架连续串列轧制法，即轧件在由万能轧机、 轧边机、万能轧机三机架组成的万能粗轧连轧机组上进行往复轧制，生产线上 的五台轧机呈BD UR 1EU R 2 UF 三列布置，俗称“1—3—1”布置，即一架开