日标槽钢250*90*9*13 的轧制工艺需遵循 JIS G3192 标准,结合热轧型钢的典型生产流程,其关键工艺环节及技术要求如下:
一、原料准备
钢坯选择
材质:常用 SS400(对应 JIS G3101),含碳量≤0.22%,硫磷含量≤0.045%,确保轧制塑性及焊接性能。
规格:矩形钢坯(如 280mm×120mm),根据成品尺寸计算坯料截面积,考虑 15%-20% 的轧制延伸率。
坯料加热
加热炉:步进式加热炉,加热温度控制在 1150-1250℃,保温时间≥2 小时,确保钢坯内外温度均匀(温差≤50℃),避免轧制时产生裂纹。
温度控制:出炉前表面温度需达 1180-1220℃,核心温度≥1150℃,以保证钢坯塑性。
二、轧制成型工艺
1. 粗轧阶段
目的:将钢坯轧制成接近槽钢轮廓的雏形,减少后续精轧负荷。
设备:二辊或四辊粗轧机,采用平轧与立轧交替轧制,逐步轧出腰部与腿部的初步形状。
道次设计:通常 4-6 道次,每道次压下量 8-15mm,控制轧制速度 5-8m/s,避免变形量过大导致组织不均匀。
2. 精轧阶段
目的:成型槽钢截面尺寸,保证精度符合 JIS 标准。
设备:专用槽钢孔型轧机(多辊孔型系统),包含:
开坯孔:初步形成腰部与腿部轮廓;
成型孔:逐步轧出腿宽、腰厚及腿厚尺寸;
精轧孔:最后 1-2 道次,尺寸公差控制在 ±0.5mm 内,表面粗糙度 Ra≤12.5μm。
轧制速度:精轧末道次控制在 10-15m/s,通过孔型设计确保腿部与腰部的压下量分配合理(腿部压下量占比约 30%-40%)。
3. 关键工艺参数
终轧温度:需控制在 850-950℃,高于钢材再结晶温度(约 800℃),避免产生加工硬化,同时保证晶粒细化(奥氏体晶粒度≥5 级)。
孔型磨损控制:定期检查轧辊孔型磨损情况,当腰厚或腿厚偏差超过 ±0.3mm 时需更换轧辊,确保尺寸稳定性。
三、冷却与矫直
冷却工艺
方式:自然空冷(冷床冷却),严禁强制水冷(如水雾冷却),避免因冷却不均导致内应力集中或表面淬硬。
冷却速度:从终轧温度降至 500℃以下的时间≥30 分钟,确保相变均匀,力学性能稳定。
矫直处理
设备:多辊矫直机或压力矫直机,针对槽钢的侧弯、翘曲进行矫正。
精度要求:
侧弯≤1.5mm/m,全长≤5mm;
翘曲≤1.0mm/m,局部平面度≤2mm/100mm。
矫直温度:常温矫直(≤100℃),避免高温矫直导致二次变形。
四、表面处理与质量检测
表面清理
去除氧化皮:采用高压水除鳞(压力≥15MPa)或抛丸处理(钢丸直径 0.8-1.2mm),确保表面无粘结氧化皮,满足后续涂装或焊接要求。
尺寸与性能检测
尺寸检测:在线激光测径仪实时监测高度、腿宽、腰厚等尺寸,偏差超过标准时自动报警并调整轧辊。
力学性能抽检:每批(≤50t)取 1 根试样,进行拉伸试验(屈服强度≥235MPa,抗拉强度 400-520MPa)和冷弯试验(180° 弯曲无裂纹)。
五、工艺难点与控制要点
腿部成型精度
难点:腿部与腰部的夹角(90°±1.5°)及腿端垂直度易偏差,需通过孔型斜度设计(如腿部内侧斜度 1:100-1:150)和轧制速度匹配(腿部轧辊线速度略高于腰部)来控制。
残余应力控制
措施:冷却阶段保持冷床辊道转速均匀(偏差≤5%),矫直时采用多道次小压下量(每次压下量≤0.5mm),减少内部应力集中。
批量生产稳定性
采用自动化轧制系统(如 AGC 自动厚度控制),实时调整轧辊压力,确保同批次产品尺寸波动≤±0.2mm,力学性能波动≤5%。
六、典型应用场景
该规格槽钢因截面刚度高(抗弯截面模量约 320cm³/m),常用于:
建筑钢结构(如工业厂房檩条、支架);
机械制造(设备底座、框架支撑);
桥梁工程(临时支撑、辅助结构);
船舶与海洋工程(甲板支撑、舱室框架)。
如需了解特定钢厂(如新日铁、JFE)的轧制工艺优化细节(如控轧控冷技术应用),可进一步补充说明