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H型钢可用焊接或轧制两种方法生产。焊接H型钢是将厚度合适的带钢裁成合适的宽度,在连续式焊接机组上将翼缘和腹板焊接在一起。焊接H型钢有金属消耗大、不易保证产品性能均匀、尺寸规格受限制等缺点。因此,H型钢以轧制方法生产为主。在现代化的轧钢生产中,使用 轧机轧制H型钢。H型钢的腹板在上下水平辊之间进行轧制,翼缘则在水平辊侧面和立辊之间同时轧制成形。由于仅用 轧机尚不能对翼缘边端施以压下,这样就需要在 机架后设置轧边端机,俗称轧边机,以便对翼缘边端给予压下并控制翼缘宽度。在实际轧制操作中,把这两座机架作为一组,使轧件往复通过若干次(图2a),或者是令轧件通过由几架 机座和一两架轧边端机座组成的连轧机组,每道次施加一定的压下量,将坯料轧成所需规格形状和尺寸的产品。在轧件的翼缘部位,由于水平辊侧面与轧件之间有滑动,轧辊的磨损比较大。为了保证重车后的轧辊能恢复原来的形状,应使粗轧机组上下水平辊的侧面以及与其相对应的立辊表面呈3°~8°的倾角。为修正成品翼缘的倾角,设置成品 轧机,又叫 精轧机,其水平辊侧面与水平辊轴线垂直或有较小的倾斜角,一般不大于20′,立辊呈圆柱状。
H型钢洛氏硬度(HR)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于h型钢硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不便,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。沣泽源H型钢维氏硬度(HV)维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。h型钢属于经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),由于截面外形公道,它们能使钢材更高地发挥效能,进步承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成公道系列,型号齐全,便于设计选用。h型钢的翼缘都是等厚度的,有轧制截面,也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面,由于生产工艺差,翼缘内边有1:10坡度。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊,由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小),故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧,因此,其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的 轧制h型钢高度为800mm,超过了只能是焊接组合截面。
它在焊接时,产生内应力,出现变形,主要原因有:焊接金属熔化时热胀,而由液体凝固成固体时体积缩小。焊按时,局部地受热或冷却。焊接产生的高温,使钢材内部组织结构变化,引起体积变化不均匀。经塑性变形的构件,焊接时内部组织发生再结晶,引起金属纤维变化不均匀。两个被焊件的厚度、种类、刚性不同,引起收缩不均匀。烬接程序和规范采用得不合理也会引起变形。H型钢在焊接过程中的特点是对焊件进行局部地、不均匀地加热,因而导致产生焊接变形及应力。那么它在焊接后的焊缝和热影响区的金属都发生缩短,缩短主要表现在两个方向上,即沿焊缝长度方向上的纵向收缩和垂直于焊缝长度方向的横向收缩。正是由于焊缝处有这两个方向的收缩和引起的两个方向上缩短,就造成了焊接结构的各种变形。
英标、H型钢工字钢,不论普通钢还是轻钢,由于其截面尺寸相对较高和窄,两个主套筒在截面上的惯性矩相差很大,所以只能直接用于腹板弯曲构件的平面内或形成网状应力构件。轴向受压构件或垂直于腹板平面的弯曲构件不适合使用,这限制了它们的应用范围。H型钢属于、经济的切削型材(其他冷弯薄壁型材、异型钢板等)。由于截面形状合理,可以使钢的效率更高,提高切削能力。H型钢法兰加宽,内外表面通常平行,使高强度螺钉与其他构件的连接变得容易。它的尺寸由公平的系列和完整的模型组成,便于设计和选择。H型钢的翼缘是等厚的,轧制截面和复合截面由三块钢板焊接而成。I-型钢轧制横截面,由于生产工艺差,法兰内侧有1∶10的斜率。H型钢轧制与普通工字钢轧制不同,只有一套水平辊。由于法兰宽且无倾角(或倾角很小),因此必须同时增加一组垂直辊来轧制。因此,其轧制工艺和设备比普通轧制米尔斯更复杂。中国生产的 H型钢为800毫米,超过了焊接截面。
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