CN107035074A - 一种热轧花纹h型钢及其轧辊及轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种热轧花纹H型钢及其轧辊及轧制方法，所述的热轧花纹H型钢包括翼缘外表面带有凸出花纹，或翼缘内、外表面与腹板均带有凸出花纹；所述的轧辊根据不同花纹刻制相应纹槽，用来生产相应花纹的H型钢；本发明公布的轧制方法，通过提供特定工艺参数来配合生产热轧花纹H型钢。本发明的产品热轧花纹H型钢主要应用于施工作业防滑以及直接裹挟混凝土或防火涂层。

Description

一种热轧花纹H型钢及其轧辊及轧制方法

技术领域

本发明属于型钢轧制技术领域，涉及一种表面带有花纹的H型钢产品及其轧辊及轧制方法。

背景技术

表面带有花纹的热轧材有热轧花纹板与热轧花纹槽钢以及热轧带肋钢筋等产品，前者主要用于建筑、交通、公共设施等领域，其表面轧制的凸起花纹可满足施工路面、走道平台、台阶楼梯等场所防滑；后者主要用于建筑领域，其表面所轧制的肋型花纹可增加钢材与混凝土之间的握裹力。

采用四辊万能轧机生产的热轧H型钢尽管结构自重轻、承载力大、使用简捷灵便，但因其表面非常平整光滑，在各类抗滑作业面以及需裹挟混凝土承重的场合均难以直接使用，必须借助在钢体表面焊接盘圆、钢筋或花纹板等措施，增大接触面摩擦力，而这些措施费时费力、加工成本也不低，限制了热轧H型钢的使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种热轧花纹H型钢，增强摩擦，便于施工或增加与混凝土、防火涂层间的握裹力。

本发明涉及一种热轧花纹H型钢，它包括翼缘外表面带有凸出花纹，或翼缘内、外表面与腹板均带有凸出花纹。

进一步地，翼缘外表面带有凸出花纹，花纹为网格形，网格尺寸为：纹宽 b＝(2～4)*w，纹长a＝b±(0～20)，单位毫米，网格水平夹角ω₁＝0～60°，网格间夹角ω₂＝ω₁+60～120°，其中槽宽w＝5～20mm。

进一步地，翼缘外表面、腹板与翼缘内表面均带有凸出花纹，花纹为肋型，包括纵肋和橫肋；纵肋尺寸为：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm，相邻的每条纵肋相互平行，间距h＝30～50mm；橫肋尺寸为肋长L1＝20～38，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，垂直夹角ω₁＝15～50°，橫肋置于各纵肋间，连续的橫肋相互间距L＝20～40mm；每组橫肋方向一致，相邻各组橫肋呈镜像对称，即ω₂＝-ω₁。

进一步地，花纹包括但不限于方形网格、菱形网格、肋型结构等形状，产品规格覆盖各类标准与非标准H型钢。

进一步地，用于轧制凸出网格花纹的是万能精轧机的立辊辊面刻制纹槽，槽宽w＝5～20mm，槽深δ＝0.5～4mm，侧壁夹角α＝40～100°，底部平滑连接的圆弧R＝1～3mm，网格尺寸为纹宽b＝(2～4)*w，纹长a＝b±(0～20)，网格水平夹角ω₁＝0～60°，网格间夹角ω₂＝ω₁+60～120°。

进一步地，用于轧制肋型花纹的是万能精轧机的立辊和水平辊的正面与两侧面，辊面刻制纹槽，纵肋尺寸为：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm，相邻的每条纵肋相互平行，间距h＝30～ 50mm；橫肋尺寸为肋长L1＝20～38，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，垂直夹角ω₁＝15～50°，橫肋置于各纵肋间，连续的橫肋相互间距L＝20～40mm；每组橫肋方向一致，相邻各组橫肋呈镜像对称，即ω₂＝-ω₁。

进一步地，本发明还提供一种轧制方法，生产步骤及其要求如下：

1)坯料入炉加热,加热炉出钢温度为1120～1200℃；

2)坯料经除磷后送入BD轧机开坯，粗轧可逆轧制7～15个道次；

3)轧件在万能轧机往复可逆或连续轧制9～15个道次(含轧边3～5个道次)，送入成品轧机；

4)轧件在成品万能轧机进行精轧最终成型；

精轧时成品压下量须大于花纹的纹高20％以上，工艺要求为：翼缘压下量Δ_f≥δ+0.5～3，腹板压下量按压下率η_w≤η_f-10％倒推，同时需满足延伸率差值μ_f-μ_w≥10～20％，(单位皆为毫米，Δ_f—翼缘压下量、η_w—腹板压下率、η_f—翼缘压下率、μ_f—腹板延伸率、μ_w—翼缘延伸率)；

5)轧出的花纹H型钢送入冷床冷却、矫直、锯切定尺、堆垛、打捆、入库。

本发明的有益效果为，热轧H型钢表面轧制特定花纹，形成较强的摩擦面，既可制作标准覆工板模块，灵活搭建重载台架、施工便桥、作业通道等特定施工设施，也能凭借花纹与混凝土形成的强粘结力直接制作H型钢混凝土结构，还可在钢体表面附着防火涂层或混凝土进行H型钢结构防火，此类结构施工作业简单、造价低且能做到轻量化。

附图说明

图1为网格花纹H型钢截面示意图；

图2为网格花纹效果图；

图3为网格花纹纹槽剖面图；

图4为网格花纹纹槽定位图；

图5为肋型花纹H型钢截面示意图；

图6为肋型花纹效果图；

图7为肋型花纹纵肋纹槽剖面图；

图8为肋型花纹横肋纹槽剖面图；

图9为立辊及水平辊正面肋型花纹纹槽定位图

图10为水平辊侧面肋型花纹纹槽定位图；

图11为水平辊侧面纹槽刻制效果图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明进一步说明。

本发明一种热轧花纹H型钢，它包括翼缘外表面带有凸出花纹，或翼缘外表面、腹板与翼缘内表面均带有凸出花纹。

实施例1

图1为翼缘外表面带有网格花纹的热轧花纹H型钢，网格尺寸为：纹宽b＝ (2～4)*w，纹长a＝b±(0～20)，单位毫米，网格水平夹角ω₁＝0～60°，网格间夹角ω₂＝ω₁+60～120°(见图4)。轧制这种花纹H型钢，需要将纹槽主要刻制于成品立辊，纹槽形状为遍布立辊工作面纵横交错的网格(见图2)，纹槽尺寸设计要求：槽宽w＝5～20mm，槽深δ＝0.5～4mm，侧壁夹角α＝40～100°，底部平滑连接的圆弧R＝1～3mm(见图3)。其中槽宽w、槽深δ、纹长a、纹宽b等数值选用原则：中小规格H型钢取中、下限，大中规格H型钢取中、上限。

实施例2

图5为翼缘外表面、腹板与翼缘内表面均带有肋型花纹的热轧花纹H型钢，纹槽刻制于成品轧机各轧辊工作面(包括立辊及水平辊的正面与两侧面)，纹槽含纵肋、橫肋两部分，花纹形状见附图6。纹槽刻制方法如下：

ⅰ立辊及水平辊的正面(见附图9)

纵肋呈线状环绕轧辊一周而成(见附图7)，尺寸设计要求：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm；相邻的每条纵肋相互平行，间距h＝30～50mm。

橫肋底部为两个对称圆弧(见附图8，圆弧分别由ACB、ADB三点构成)，尺寸设计要求为：肋长L₁＝20～38mm，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，垂直夹角ω₁＝15～50°。橫肋置于各纵肋间，连续的橫肋相互间距L＝20～40mm；每组橫肋方向一致，相邻各组橫肋呈镜像对称(ω₂＝-ω₁)。

ⅱ水平辊侧面(见附图10)

纵肋在万能水平辊侧部工作面呈圆形环绕(详见附图11)，纵肋尺寸设计要求：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm；相邻纵肋为同心圆由外而内等距离分布排列，递减半径差值h＝30～50mm。

橫肋底部为两个对称圆弧(见附图8，圆弧分别由ACB、ADB三点构成)，尺寸设计要求为：肋长L₁＝20～38mm，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，与圆心垂线夹角ω₁＝15～50°。橫肋分布于各条环状纵肋间，相邻橫肋间距L＝20～ 40mm(以弦长计)，每组橫肋同向排列，相邻组橫肋呈镜像对称布置(ω₂＝-ω₁)。

纵肋的肋宽w、肋高δ₁、递减半径差值h以及橫肋的肋长L₁、肋宽a、肋高最高点δ₂、相邻橫肋间距L等数值选用原则：中小规格H型钢取中、下限，大中规格H型钢取中、上限。

上述实施例花纹包括但不限于方形网格、菱形网格、肋型结构等形状，产品规格覆盖各类标准与非标准H型钢。

实施例3

花纹H型钢采用万能法生产，生产步骤及其要求如下：

1)坯料入炉加热，加热炉出钢温度为1100～1250℃；

2)坯料经除磷后送入BD轧机开坯，粗轧可逆轧制7～15个道次；

3)轧件在万能轧机往复可逆或连续轧制9～15个道次(含轧边3～5个道次)，送入成品轧机；

4)轧件在成品万能轧机进行最终成型；

为保证轧出的花纹形状良好，精轧时成品压下量须大于花纹的纹高20％以上，工艺要求为：

取：翼缘压下量Δ_f≥δ+0.5～3；

腹板压下量按压下率η_w≤η_f-10％倒推，同时需满足延伸率差值μ_f-μ_w≥ 10～20％；

其中：Δ_f—翼缘压下量

η_w—腹板压下率

η_f—翼缘压下率

μ_f—腹板延伸率

μ_w—翼缘延伸率单位皆为毫米；

5)轧出的花纹H型钢送入冷床冷却、矫直、锯切定尺、堆垛、打捆、入库。

实施例4

H250*250*9*14规格热轧花纹H型钢生产，按槽宽w＝10mm、槽深δ＝2.5mm、侧壁夹角α＝40°、底部圆弧R＝2mm、花纹宽度b＝30mm、花纹长度a＝32mm、网格横向夹角ω₁＝0°、网格纵向夹角ω₂＝90°等尺寸数据刻制立辊纹槽，以成品翼缘压下量Δ_f＝2.8mm，腹板压下量Δ_w＝1.7mm等工艺参数设定工艺规程进行热轧加工，可生产方形网格花纹H型钢产品。

实施例5

H190*197*5*7规格热轧花纹H型钢生产，按槽宽w＝8mm、槽深δ＝2mm、侧壁夹角α＝30°、底部圆弧R＝2mm、花纹宽度b＝25mm、花纹长度a＝25mm、网格横向夹角ω₁＝45°、网格纵向夹角ω₂＝135°等尺寸数据刻制立辊纹槽，以成品翼缘压下量Δ_f＝2.2mm，腹板压下量Δ_w＝1.5mm等工艺参数输入工艺规程进行生产，可轧制菱形网格花纹H型钢产品。

实施例6

H338*351*13*13规格热轧花纹H型钢生产，纵肋按肋宽w＝5mm、肋高δ₁＝4mm、侧壁倾角α＝120°、顶部圆弧R＝2mm配置，相邻纵肋间距h＝40mm；橫肋按间距 L＝30mm、肋长L₁＝32mm、肋宽a＝6mm、肋高δ₂＝3.5mm、橫肋水平夹角ω₁＝30°、两间肋夹角ω₂＝60°等尺寸数据刻制立辊及水平辊正面以及侧面纹槽，以成品翼缘压下量Δ_f＝3.6mm，腹板压下量Δ_w＝3.1mm等主要工艺参数设定工艺规程进行轧制加工，可生产肋型结构花纹H型钢产品。

此外，尚有其它符合标准或非标规格H型钢产品，亦可采用上述方法生产方形网格、菱形网格、肋型结构及其它形状的热轧花纹H型钢产品，此处不再一一赘述。

Claims (7)

1.一种热轧花纹H型钢，其特征在于，它包括翼缘外表面带有凸出花纹，或翼缘内、外表面与腹板均带有凸出花纹。

2.根据权利要求书1所述的热轧花纹H型钢，其特征在于翼缘外表面带有凸出花纹，花纹为网格形，网格尺寸为：纹宽b＝(2～4)*w，纹长a＝b±(0～20)，单位毫米，网格水平夹角ω₁＝0～60°，网格间夹角ω₂＝ω₁+60～120°，其中槽宽w＝5～20mm。

3.根据权利要求1所述的热轧花纹H型钢，其特征在于翼缘内、外表面与腹板均带有凸出花纹，花纹为肋型，包括纵肋和橫肋；纵肋尺寸为：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm，相邻的每条纵肋相互平行，间距h＝30～50mm；橫肋尺寸为肋长L₁＝20～38，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，垂直夹角ω₁＝15～50°，橫肋置于各纵肋间，连续的橫肋相互间距L＝20～40mm；每组橫肋方向一致，相邻各组橫肋呈镜像对称，即ω₂＝-ω₁。

4.根据权利要求1-3所述的一种热轧花纹H型钢，其特征在于花纹包括但不限于方形网格、菱形网格、肋型结构等形状，产品规格覆盖各类标准与非标准H型钢。

5.一种用来轧制权利要求1-3所述热轧花纹H型钢的轧辊，其特征在于用于轧制凸出网格花纹的是万能精轧机的立辊辊面刻制纹槽，槽宽w＝5～20mm，槽深δ＝0.5～4mm，侧壁夹角α＝40～100°，底部平滑连接的圆弧R＝1～3mm，网格尺寸为纹宽b＝(2～4)*w，纹长a＝b±(0～20)，网格水平夹角ω₁＝0～60°，网格间夹角ω₂＝ω₁+60～120°。

6.一种用来轧制权利要求1-3所述热轧花纹H型钢的轧辊，其特征在于用于轧制肋型花纹的是万能精轧机的立辊和水平辊的正面与两侧面，辊面刻制纹槽，纵肋尺寸为：肋宽w＝3～10mm，肋高δ₁＝1～5mm，侧壁倾角α＝110～140°，顶部圆弧R＝1～3mm，相邻的每条纵肋相互平行，间距h＝30～50mm；橫肋尺寸为肋长L₁＝20～38，肋宽a＝2～10mm，肋高最高点δ₂＝1～5mm，垂直夹角ω₁＝15～50°，橫肋置于各纵肋间，连续的橫肋相互间距L＝20～40mm；每组橫肋方向一致，相邻各组橫肋呈镜像对称，即ω₂＝-ω₁。

7.一种热轧花纹H型钢的轧制方法为

1)坯料入炉加热,加热炉出钢温度为1100～1250℃；

2)坯料经除磷后送入BD轧机开坯，粗轧可逆轧制7～15个道次；

3)轧件在万能轧机往复可逆或连续轧制9～15个道次(含轧边3～5个道次)，送入成品轧机；

4)轧件在成品万能轧机进行精轧最终成型；

精轧时成品压下量须大于花纹的纹高20％以上，工艺要求为：翼缘压下量Δ_f≥δ+0.5～3，腹板压下量按压下率η_w≤η_f-10％倒推，同时需满足延伸率差值μ_f-μ_w≥10～20％，(单位皆为毫米，Δ_f—翼缘压下量、η_w—腹板压下率、η_f—翼缘压下率、μ_f—腹板延伸率、μ_w—翼缘延伸率)；

5)轧出的花纹H型钢送入冷床冷却、矫直、锯切定尺、堆垛、打捆、入库。