辽宁科技大学

辽宁科技大学 金属压力加工091论文 型钢设计 轨梁车间设计及重轨生产 姓 名第五组 指导教师苗露 2013年10月21日 第一章绪论 1.1型钢分类 按照钢的冶炼质量不同，型钢分为普通型钢和优质型钢。普通型钢按现行 金属产品目录又分为大型型钢、中型型钢、小型型钢。普通型钢按其断面形状 又可分为工字钢、槽钢、角钢、圆钢等。大型型钢大型型钢中工字钢、槽钢、 角钢、扁钢都是热轧的，圆钢、方钢、六角钢除热轧外，还有锻制、冷拉等。 工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，如厂房、桥梁、船舶、 农机车辆制造、输电铁塔，运输机械，往往配合使用。扁钢在建筑工地中用作 桥梁、房架、栅栏、输电船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农机 配件、工具等。中型型钢中型型钢中工、槽、角、圆、扁钢用途与大型型钢 相似。小型型钢小型型钢中角、圆、方、扁钢加工和用途与大型型钢相似， 小直径圆钢常用作建筑钢筋。H型钢可分为热轧H型钢根据不同用途合理分 配截面尺寸的高宽比，具有优良的力学性能和优越的使用性能。设计风格 灵活、丰富。在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间 大50 ,从而使建筑布置更加灵活。结构自重轻。与混凝土结构自重相 比轻，结构自重的降低，减少了结构设计内力，可使建筑结构基础处理要 求低，施工简便，造价降低。以热轧H型钢为主的钢结构，其结构科学 合理，塑性和柔韧性好，结构稳定性高，适用于承受振动和冲击载荷大的 建筑结构，抗自然灾害能力强，特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。 据统计，在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中，以H型钢为主的 钢结构建筑受害程度最小。增加结构有效使用面积。与混凝土结构相比， 钢结构柱截面面积小，从而可增加建筑有效使用面积，视建筑不同形式， 能增加有效使用面积4-6o与焊接H型钢相比，能明显地省工省料，减 少原材料、能源和人工的消耗，残余应力低，外观和表面质量好。便于机 械加工、结构连接和安装，还易于拆除和再用。采用H型钢可以有效保 护环境，具体表现在三个方面一是和混凝土相比，可采用干式施工，产 生的噪音小，粉尘少；二是由于自重减轻，基础施工取土量少，对土地资 源破坏小，此外大量减少混凝土用量，减少开山挖石量，有利于生态环境 的保护；三是建筑结构使用寿命到期后，结构拆除后，产生的固体垃圾量 小，废钢资源回收价值高。以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度 高，便于机械制造，集约化生产，精度高，安装方便，质量易于保证，可 以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展 钢结构，创造和带动了数以百计的新兴产业发展。工程施工速度快，占地 面积小，且适合于全天候施工，受气候条件影响小。用热轧H型钢制作 的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍，资金周转率成倍 提高，降低财务费用，从而节省投资。以我国“第一高楼”上海浦东的“金 贸大厦”为例，主体高达近400 m的结构主体仅用不到半年时间就完成 了结构封顶，而钢混结构则需要两年工期。角钢俗称角铁、是两边互相垂 直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边 宽相等。其规格以边宽X边宽X边厚的毫米数表示。如“ Z3OX3OX3, 即表示边宽为30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。也可用型号表示，型 号是边宽的厘米数，如Z3o型号不表示同一型号中不同边厚的尺寸，因 而在合同等单据上将角钢的边宽、边厚尺寸填写齐全，避免单独用型号表 示。热轧等边角钢的规格为2-20。角钢可按结构的不同需要组成各种不 同的受力构件，也可作构件之间的连接件。广泛地用于各种建筑结构和工 程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、 容器架以及仓库货架等。槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格表示方 法，如120*53*5,表示腰高为120毫米，腿宽为53毫米的槽钢，腰厚为 5毫米的槽钢，或称12槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和 腰厚也需在型号右边加a b c予以区别，如25a 25b 25c等。槽钢分普 通槽钢和轻型槽钢。热轧普通槽钢的规格为5-40。经供需双方协议供应 的热轧变通槽钢规格为6.5-30。槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其 它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用.工字钢也称钢梁，是截面为 工字形的长条钢材。其规格以腰高h*腿宽b*腰厚d的毫米数表示，如 “工160*88*6”，即表示腰高为160毫米，腿宽为88毫米，腰厚为6毫 米的工字钢。工字钢的规格也可用型号表示，型号表示腰高的厘米数，如 工16。腰高相同的工字钢，如有几种不同的腿宽和腰厚，需在型号右边 加a b c予以区别，如32a 32b 32c等。工字钢分普通工字钢和轻型工 字钢，热轧普通工字钢的规格为10-63。经供需双方协议供应的热轧普通 工字钢规格为12-55。工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、 机械等。冷弯型钢冷弯型钢是制作轻型钢结构的主要材料，采用钢板或 钢带冷弯成型制成。它的壁厚不仅可以制得很薄，而且大大简化了生产工 艺，提高生产效率。可以生产用一般热轧方法难以生产的壁厚均匀但截面 形状复杂的各种型材和不同材质的冷弯型钢。冷弯型钢除用于各种建筑结 构外，还广泛用于车辆制造，农业机械制造等方面。异型钢中包括档圈、 马蹄钢、磁极钢、压脚板、浅槽钢、小槽钢、丁字钢、球扁钢、送布牙钢， 热轧六角钢等。另外还有钥钉钢、农具钢、窗框钢。 1.2我国型钢生产技术现状 1. 2. 1.中小型型钢 由于我国H型钢市场的需求较大，普通型钢的使用量萎缩，我 国的中、 小型型钢生产技术发展缓慢，改造力度不大。目前国内主要型钢生产基 地仍采用20世纪60年代设备，轧机仍采用胶木瓦的三辐轧机，横列式或跟踪 式布置。中、小型型钢轧机近几年也涌现一批半连续或连续式轧机，其中通 化小型厂将横列式轧机改造成半连续式轧机，用以生产中、小规格的工字钢、 槽钢角钢和圆钢。由于连铸比的迅速提高，O650mm轧机失去了开坯功能。 现存的中型轧机只能成为专门的型材轧机。轧件尺寸精度差和精整工艺不完善 问题成为改造重。中型材生产的主要技术进步有成品轧机的轴承改造；精整 线的长尺冷却、长尺矫直改造；型材使用步进式冷床；冷锯切定尺。鞍钢中型 厂、马钢二轧厂等的改造可作为代表。 1. 2. 1轨梁大型轧机 我国轨梁大型轧机主要分布在鞍钢、包钢、攀钢和武钢。老的轨梁轧机为 20世纪50〜60年代的设备，采用推钢式加热炉，孔型法轧制重轨，轧机横列 式布置、胶木瓦轴承，拉钢式冷床，轧制和精整生产线离线布置。产品的表面 和内部质量差、成材率低，能耗高。近几年，鞍钢、包钢和攀钢都对老的生产 线进行了改造。 1 更换了新的开坯机 攀钢、包钢均淘汰了老的开坯机，选用新的二辐开坯机，轧机采用滚动轴 承，快速更换装置，导卫可在换辐间预装、调整。 2 用万能轧机代替横列式三棍轧机 万能轧机均采用紧凑式轧机，与莱钢、津西和长冶H型钢轧机结构类似, 液压压下，AGC控制。万能轧机可用万能法生产重轨，提高了重轨内部质量 和尺寸精度。除了生产重轨