型鋼軋制質量控制技術探討

劉濤

河鋼邯鋼大型軋鋼廠 河北邯鄲 056015

H 型鋼具備較強的經濟性和力學性能，且截面形狀極為合理，軋制過程各擴展點均勻對稱，內部壓力也較低。與普通工字鋼相比，H 型鋼優勢眾多，比如：剖面模數大、自重輕、節省金屬用量（大概能節省30%-40%）等。并且H 型鋼的腿內外是持平行狀態的，腿邊呈現90°，將其拼裝成組件，可直接略去焊接與鉚接工作。像對承載性能和截面穩定性有較高要求的工廠及高層建筑工程等，對H 型鋼的應用十分廣泛。此外，支架、起重運輸器械、橋梁、基礎樁、設備基礎以及船舶等也對H 型鋼有所運用。但是H 型鋼在生產時會出現側彎、裂邊、重皮等缺陷問題，不僅會影響產品的生產率，還會增加制作成本，因此對其原因分析并提出措施十分必要。

1 H 型鋼軋制時的質量問題原因分析

1.1 軋輥的輥形的影響

在軋制中厚板時出現軋制側彎問題十分普遍，造成該問題的最大原因就是軋輥的輥形。由于H 型鋼的軋制斷面有些繁雜，軋制材料變形缺乏應有的均勻性，軋輥也會出現不同程度的磨損，輥直徑之間所產生的差值會影響軋輥圓周速率，使其出現較大差異化，所以在輥與軋制材料之間出現了相對滑動現象，從而在軋制內部形成了額外壓。在實際軋制環節，如果H 型鋼的側彎較為嚴重，那么軋制材料就會在彎曲的一側打滑，這充分表面軋制側彎問題的根本原因是兩個法蘭軋制輥的轉速區間，但是軋制是一個整體，其出軋輥時的速度是統一的。

1.2 邊裂產生原因

出現邊裂的根本原因是鑄坯的皮下氣泡，將其在加熱爐中加熱會出現2mm 的氧化鐵皮，從而會裸露局部皮下氣泡。在繼續加熱時氣泡的內腔也會出現氧化質點，進而導致在軋制環節無法焊合或者是嚴重破碎，最后形成邊裂問題。

2 型鋼軋制質量控制技術探討

2.1 加熱工藝的調整技術

在熱軋制作生產過程中，鋼加熱環節至關重要，其主要目的是增強原材料的塑性，減低變形阻力，優化金屬內部構造和屬性，這對軋制過程有很大的幫助。以質量達標為基礎，讓鋼加熱環節的收益率升至最高，讓其能源消耗量降至最低，但是依然存在不足，即：截面溫度差值大、氧化燒損率有所增加，嚴重時還會出現鋼鐵爐墻損壞的問題。為了彌補這些不足，可對傳統鋼加熱過程予以改革更新，使其朝著平衡鋼加熱發展，也就是明確生產量之后，維持優良的加熱水平，將氧化率降至最低。一般來說，鋼加熱環節有三個階段，分別是預熱、加熱及浸泡時間。供暖系統不完善會知識過熱燒毀、裂紋、氧化、脫碳等質量問題；加熱溫度過高或者加熱時間過長都會出現加熱缺陷，因此，一定要對加熱過程中的溫度和時間提高重視，并對其進行合理控制[1]。以上調整措施的應用，將軋制溫度不均勻的問題得到了妥善解決，同時也最大程度消除了應力不均勻及變形問題。

2.2 降低H 型鋼邊裂率的技術

（1）對物料的儲存、使用進行精細化、規范化的管理與控制，管理人員也要定期定時對物料進行抽查，如果物料中所包含的水分超出標準范圍，一定要禁止應用該物料。通常情況下，物料中的水分＜0.5%為正常。

（2）對設備進行維修，解決其漏水問題，加強日常對設備的維修與護理工作，提升烘烤設備的使用率。

（3）提高冶煉技術質量，降低后吹概率，將下渣問題得到有效改善。

（4）如果察覺有下渣爐次問題出現，不可拌合大氬氣，同時也要確保吹氬時長在10min 以上。

（5）面對下渣爐次問題，可采取鋼水與爐渣雙重脫氧的有力措施，防止由于下渣而出現脫氧不到位的現象。

（6）連鑄降低燒氧次數，杜絕單次長時間的燒氧。

（7）科學留置縫隙。按照軋制相關規章制度對每個道次壓下量予以科學合理的調整，軋制速率一定要跟壓下量相互對應。在實際軋制環節，精軋機一定要做到小套量微張力軋制，精軋制機械與粗軋制機械之間要做到0 張力微堆軋制，其中精軋單邊差值控制在0.05mm 及以下；粗軋單邊差值控制在0.4mm 及以下。

（8）軋輥材質要嚴格篩選，軋輥輥型也要科學設計。在核算支撐輥的彎曲撓度時，可將軋制環節產生的軋輥有害變形區域面積作為主要參考依據，然后根據計算結果對輥型予以科學設計，使其在支撐輥兩側轉變成階梯型過度方式。此外，軋輥材料質量也要嚴格實行，將軋輥表面的磨損程度降至最低，可有效減少有害變形區范圍。

進行熱軋時，軋輥表面不但要承擔極高的溫度，還要承擔激冷的水分，工作應力正是由此而產生，其中熱應力+疲勞應力會致使輥面出現裂紋。不僅如此，軋輥表層還需要承載極高的軋制力，所以極易發生磨損。對此，工作輥應當選取無限冷硬鑄鐵軋輥，再將其所含合金量予以適當增加，可有效加強軋輥硬度，需要注意的是，硬度數值的最佳范圍是HS60-80。

（9）確保設備安裝平穩。要想軋輥軸承座與軋機牌坊兩者之間所產生的間隙充分滿足相關標準需求，相關工作人員一定要對牌坊滑板的磨損程度定時進行查驗，確保軋輥安裝準確合理。

（10）健全換輥機制。為有效防止軋輥出現過度磨損的問題，一定要及時對軋輥予以更換，并結合型鋼種類、規格、屬性設定科學準確的換輥支數。確保軋輥在沒有出現嚴重損傷之前及早進行更換[2]。在日常生產過程中也要對軋輥多加注意，如果還沒有到換輥支數時就產生了些許裂紋或者高度磨損時，那么一定要及時對其進行更換，防止其對坯料質量造成不利影響。

（11）提升操作人員的技能。對相關工作人員定期進行培訓教育，使其不斷提升自身實踐操作能力，可確保終軋溫度滿足相關標準。

3 結語

H 型鋼在軋制過程中極易由于各種因素而產生較多缺陷與問題，最為典型的就是上述裂邊、側彎等，對此，要對型鋼軋制加熱工藝予以合理調整，并不斷提升工作人員的操作技能，正確選擇軋輥材質，合理設計軋輥輥型，加強對設備的日常維修與護理，這些質量控制技術能夠有效提高型鋼軋制的質量與效率。