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H型钢的种类 根据使用要求及断面设计特性，通常H型钢分为两大类：一类是作为梁型建筑构件用的H型钢；另一类是作为柱型(或桩型)建筑构件的H型钢。作为梁型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为2∶1～3∶1，其规格一般从100mm×50mm～900mm×300mm。作为柱型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为1∶1，其规格一般从100mm×100mm～400mm×400mm。H型钢高度80～1100mm，腿宽46～454mm，腰厚2.9～78mm，单重6～1086kg/m。 H型钢的生产工艺 H型钢的轧制方法按历史的顺序，可大致分为以下3类： (1)利用普通二辊或三辊式型钢轧机的轧制法； (2)利用一架**轧机的轧制法； (3)利用多机架**轧机的轧制法。 现代化H型钢生产方法 用多机架**轧机轧制H型钢，这种方法在世界上已获得普遍采用，具体方法有格林法、萨克法、杰·普泼法等。 格林法 格林法的主要特点是采用开口式**孔型，腰和腿部的加工是在开口式**孔型中同时进行的。为有效地控制腿高和腿部加工的质量，格林认为立压必须作用在腿端，故把腿高的压缩放在与**机架一起连轧的二辊式机架中进行。目前**的轧边机多采用格林法。 采用格林法轧制H型钢其工艺大致如下：用初轧机或二辊式开坯机把钢锭轧成异形坯，然后把异形坯送往**粗轧机和轧边机进行往复连轧，并在**精轧机和轧边机上往复连轧成成品。格林法在进行立压时只是用水平辊与轧件腿端接触(腰部与水平辊不接触)，这可使轧件腿端始终保持平直。这种方法其立辊多为圆柱形，而水平辊两侧略有斜度，在荒轧机组中，水平辊侧面有约9％的斜度。在精轧机组中水平辊侧面有2％～5％的斜度，不过精轧机组水平辊侧面斜度应尽量小，才能轧出平行的腿部。 1908年在美国伯利恒公司建的轧钢厂就是采用上述工艺流程，它由一架异形坯初轧机和两架紧接其后间距为90m的**轧机所组成。每一架**轧机包括一架**机架和一架轧边机。 现代化的H型钢厂也广泛采用格林法设计。 萨克法 萨克法采用闭口式**孔型，在此孔型中腿是倾斜配置的，为能最后轧出平直腿部，必须在最后一道中安置圆柱立辊的**机架。萨克法的立压与格林法不同，它是把压力作用在腿宽方向上，而这容易引起轧件的移动，尤其是在闭口孔型中常常会因来料尺寸的波动，造成腿端凸出部分容易往外挤出形成耳子，影响成品质量。 在萨克法中的粗轧**孔型，其水平辊侧面可采用较大斜度，这样可减少水平辊的磨耗，同时由于立辊是采用带锥度的，故可对腰腿同时进行延伸系数很大的压缩。这样可减少轧制道次和**机架数量，有利于节约设备投资。 萨克法的主要工艺流程是：采用一架二辊式开坯机，将钢锭轧成具有工字形断面的异形坯，然后将异形坯送到由四辊**机架和二辊立压机架所组成的可逆式连轧机组中进行粗轧，最后在一架**机架上轧出成品。荒轧机组水平辊侧面斜度为8％，中间机组水平辊侧面斜度为4％，在精轧**机架中才将轧件腿部轧成平直，成品工字钢腿部斜度为1．5％左右。 杰·普泼法 杰·普泼法综合了格林法和萨克法的优点，即吸收了萨克法斜配**孔型一次可获得较大延伸和格林法采用立压孔型便于控制腿宽的加工这两大优点。杰·普泼法的主要特点是荒轧采用萨克法斜配**孔型，精轧采用格林法开口式**孔型，在精轧**轧机上首先用圆柱立辊和水平辊把腿部压平直，然后立辊离开，仅用水平辊压腿端，最后在*二架精轧**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工。其工艺流程是：采用一架二辊可逆开坯机与两架串列布置的**机架进行轧制，这架**机架的水平辊带有7％的斜度，立辊锥度也为7％。在精轧**轧机中，因工字钢品种的不同，孔型斜度也不一样，一般为1.5％～9％。在轧件通过*二个**机架**道次时，首先用柱形立辊把轧件腿部轧平直，然后在返回道次中立辊离开，仅用水平辊直压腿端。在最后一架**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工成形。

H型钢生产线的平面布置类型 20世纪60年代以后，建筑业对H型钢用量的迅速增加，促进了H型钢厂的兴建和H型钢轧机的制造。据统计，1990年以来世界上大约有近100多套H型钢轧机，其中日本较多。 目前世界上H型钢轧机的布置方式主要有两类：一类是半连续布置；另一类是全连续布置。采用半连续布置比较典型的是日本川崎公司水岛中型厂，其产品规格为H100～400mm，主要设备包括2架二辊式开坯机、4架**轧机和2架轧边机。全连续布置方式是较先进的，其典型厂有美国1970年建成的宽边H型钢厂、德国萨克公司的中型厂和日本1972年投产的君津大型厂。君津大型厂产量较高，工艺设备较先进，其生产规格为100～500mm，主要设备有4架二辊式粗轧机组、7架**轧机及4架轧边机。 作为H型钢轧机的主体设备，**轧机近年来发展很快，大有取代老式二辊或三辊轧机的趋势。**轧机可分为两类：一种是普型材及H型钢联合轧机；一种是**H型钢轧机。以**种为较多，它可生产许多品种，生产灵活性大，不仅可生产H型钢， 而且还可生产重轨、圆钢、方钢、槽钢和板桩等。 H型钢的主要生产缺陷类型 为便于区别各类缺陷和分析其产生的原因，按工艺流程，钢材缺陷可以分为钢质缺陷、轧制缺陷和精整缺陷三大类。下面将按此三大类对H型钢常见缺陷一一阐述。 H型钢常见的钢质缺陷 (1)夹杂。 夹杂是指在H型钢的断面上有肉眼可见的分层，在分层内夹有呈灰色或白色的杂质，经低倍或高倍检验，这些杂质通常为耐火材料、保护渣等。造成夹杂的原因是在出钢过程中有渣混入钢液，或在铸锭过程中有耐火材料、保护渣混入钢液。夹杂会破坏H型钢的外观完整性，降低钢材的刚度和强度，使得钢材在使用中开裂或断裂，这是一种不允许有的钢材缺陷。 (2)结疤。 结疤是一种存在于钢材表面的鳞片状缺陷。结疤有与钢材本体连在一起的，也有不连为一体的。造成结疤的主要原因是浇铸过程中钢水喷溅，一般是沸腾钢多于镇静钢。局部、个别的结疤可以通过火焰清除挽救，但面积过大、过深的结疤对钢材性能影响较大，一般只好判废。 为防止带有结疤的钢坯进入轧机，通常采用火焰清理机清理钢坯表面，或采用高压水将已烧成氧化铁皮的结疤冲掉。在成品钢材上的结疤需要用砂轮或扁铲清除。 (3)分层。 分层是在H型钢断面上的一种呈线纹状的缺陷。通常它是因炼钢浇铸工艺控制不当或开坯时钢锭缩孔未切干净所致。在分层处夹杂较多，尽管经过轧制也不能焊合，严重时使钢材开裂成两半。分层使钢材强度降低，也常常造成钢材开裂。带有分层的H型钢通常要挑出判废。分层一般常出现在模铸相当于钢锭头部的那段钢材中，或发生在用**支连铸坯或最后一支连铸坯所轧成的钢材上。 (4)裂纹。 H型钢裂纹主要有两种形式：一种为在其腰部的纵向裂纹；另一种为在其腿端的横向裂纹。腰部的纵向裂纹来自浇铸中所形成的内部裂纹，腿端的横向裂纹来自钢坯或钢锭的角部裂纹。无论是哪种裂纹均不允许存在，它都破坏钢材本身的完整性和强度。 H型钢常见的轧制缺陷 (1)轧痕。 轧痕一般分为两种，即周期性轧痕和非周期性轧痕。周期性轧痕在H型钢上呈规律性分布，前后两个轧痕出现在轧件同一部位，同一深度，两者间距正好等于其所在处轧辊圆周长。周期性轧痕是由于轧辊掉肉或孔型中贴有氧化铁皮而造成的在轧件表面的凸起或凹坑。非周期性轧痕是导卫装置磨损严重或辊道等机械设备碰撞造成钢材刮伤后又经轧制而在钢材表面形成棱沟或缺肉，其大多沿轧制方向分布 。 (2)折叠。 折叠是一种类似于裂纹的通常性缺陷，经酸洗后可以清楚地看到折叠处断面有一条与外界相通的裂纹。折叠是因孔型设计不当或轧机调整不当，在孔型开口处因过盈充满而形成耳子，再经轧制而将耳子压入轧件本体内，但不能与本体焊合而形成的，其深度取决于耳子的高度。另外，腰、腿之间圆弧设计不当或磨损严重，造成轧件表面出现沟、棱后，再轧制也会形成折叠。 (3)波浪。 H型钢波浪、可分为两种：一种是腰部呈搓衣板状的腰波浪；另一种是腿端呈波峰波谷状的腿部波浪。两种波浪均造成H型钢外形的破坏。波浪是由于在热轧过程中轧件各部伸长率不一致所造成的。当腰部压下量过大时，腰部延伸过大，而腿部延伸小，这样就形成腰部波浪，严重时还可将腰部拉裂。当腿部延伸过大，而腰部延伸小时，就产生腿部波浪。另外还有一种原因也可形成波浪。这就是当钢材断面特别是腰厚与腿厚设计比值不合理时，在钢材冷却过程中，较薄的部分先冷，较厚的部分后冷，在温度差作用下，在钢材内部形成很大的热应力，这也会造成波浪。解决此问题的办法是：首先要合理设计孔型，尽量让不均匀变形在头几道完成；在精轧道次要力求H型断面各部分腰、腿延伸一致；要减小腰腿温差，可在成品孔后对轧件腿部喷雾，以加速腰部冷却，或采用立冷操作。 (4)腿端圆角。 H型钢腿端圆角是指其腿端与腿两侧面之间部分不平直，外形轮廓比标准断面缺肉，未能充满整个腿端。造成腿端圆角有几方面原因：其一是开坯机的切深孔型磨损，轧出的腿部变厚，在进入下一孔时，由于楔卡作用，所以腿端不能得到很好的加工；其二是在**机组轧制时，由于**机架与轧边机速度不匹配，而出现因张力过大造成的拉钢现象，使轧件腿部达不到要求的高度，这样在轧边孔中腿端得不到垂直加工，也会形成腿端圆角；其三是在整个轧制过程中入口侧腹板出现偏移，使得轧件在咬入时偏离孔型对称轴，这时也会出现上述缺陷。 (5)腿长不对称。 H型钢腿长不对称、有两种：一种是上腿比下腿长；另一种是一个腿上腿长，而另一个腿则下腿长。一般腿长不对称常伴有腿厚不均现象，稍长的腿略薄些，稍短的腿要厚些。造成腿长不对称也有几种原因：一种是在开坯过程中，由于切深时坯料未对正孔型造成切偏，使异形坯出现一腿厚一腿薄，尽管在以后的轧制过程中压下量分配合理，但也很难纠正，较终形成腿长不对称；另一种是**轧机水平辊未对正，轴向位错，造成立辊对腿的侧压严重不均，形成呈对角线分布的腿长不对称。

H型钢的种类
根据使用要求及断面设计特性，通常H型钢分为两大类：一类是作为梁型建筑构件用的H型钢；另一类是作为柱型(或桩型)建筑构件的H型钢。作为梁型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为2∶1～3∶1，其规格一般从100mm×50mm～900mm×300mm。作为柱型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为1∶1，其规格一般从100mm×100mm～400mm×400mm。H型钢高度80～1100mm，腿宽46～454mm，腰厚2.9～78mm，单重6～1086kg/m。