槽鋼

槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材，屬建造用和機械用碳素結構鋼，是複雜斷面的型鋼鋼材，其斷面形狀為凹槽形。槽鋼主要用於建築結構、幕牆工程、機械設備和車輛製造等。

中國槽鋼的進口量大於出口量。主要產地是唐鋼、包鋼、山鋼、黃特、馬鋼、宣鋼、日鋼等幾家鋼廠。

基本介紹

• 中文名：槽鋼
• 截面：凹槽形的長條鋼材
• 截面形狀：凹槽形
• 英文釋譯：Channel Steel
• 領域：建築

簡介

基本情況

在使用中要求其具有較好的焊接、鉚接性能及綜合機械性能。 產槽鋼的原料鋼坯為含碳量不超過0.25%的碳結鋼或低合金鋼鋼坯。成品槽鋼經熱加工成形、正火或熱軋狀態交貨。其規格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數表示，如100*48*5.3，表示腰高為100毫米，腿寬為48毫米，腰厚為5.3毫米的槽鋼，或稱10#槽鋼。腰高相同的槽鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號右邊加a b c 予以區別，如25#a 25#b 25#c等。

分類

槽鋼分普通槽鋼和輕型槽鋼。熱軋普通槽鋼的規格為5-40#。經供需雙方協定供應的熱軋變通槽鋼規格為6.5-30#。槽鋼主要用於建築結構、車輛製造、其它工業結構和固定盤櫃等，槽鋼還常常和工字鋼配合使用。

槽鋼按形狀又可分為4種：冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼。

依照鋼結構的理論來說，應該是槽鋼翼板受力，就是說槽鋼應該立著，而不是趴著。

編號

①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：

如：中國、俄國 12CrNi3A

②用固定位數數字來表示鋼類系列或數字；如：美國、日本、300系、400系、200系；

③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。

規格設定

槽鋼的規格主要用高度（h ）、腿寬（b ）、腰厚度（d ）等尺寸來表示，國產槽鋼規格從5 -40 號，即相應的高度為5 -40cm 。

在相同的高度下，輕型槽鋼比普通槽鋼的腿窄、腰薄、重量輕。18 -40 號為大型槽鋼，5 -16 號槽鋼為中型槽鋼。進口槽鋼標明實際規格尺寸及相關標準。槽鋼的進出口定貨一般是在確定相應的碳結鋼（或低合金鋼）鋼號後，以使用中所要求的規格為主。除了規格號以外，槽鋼沒有特定的成分和性能系列。

槽鋼的交貨長度分定尺、倍尺二種，並在相應的標準中規定允差值。國產槽鋼的長度選擇範圍根據規格號不同分為5 -12m 、5 -19m 、6 -19m 三種。進口槽鋼的長度選擇範圍一般為6 -15m 。

剪下工藝最佳化

問題分析

某鋼廠中400mm機組是以生產中號角鋼和槽鋼為主的型材機組，年產量65萬噸，其中槽鋼產品規格為638～1208，產量約占總產量的25%。成品槽鋼的分段作業採用1台400t冷剪機進行。槽鋼剪下質量對後續工藝，特別是焊接質量影響較大，若剪下斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，則會使槽鋼對接時存在較大縫隙，影響焊接質量，特別是強度指標，從而造成較大的安全隱患。

安鋼垂400mm機組隨生產節奏和產量的提高，上述剪下缺陷越來越突出，剪下質量內控達標率僅為94.2%。而且剪刃的使用壽命越來越短，平均每班更換一次，造成生產成本和職工勞動強度增加。針對這些問題，從工藝、技術和操作上進行了認真分析，並提出了相應改進措施，取得了較好效果。

1、工藝原因

該機組的設計能力為20萬t/a，但產量達到了60萬t/a，冷床區生產能力不足的問題很突出，與生產角鋼相比，槽鋼的冷卻速度較慢，從而造成剪下時槽鋼溫度較高，極易出現塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，並且對剪刃壽命的影響較大。

2、剪刃設計原因

槽鋼剪刃設計的基本依據是槽鋼成品孔型形狀，如圖1所示(以100#槽鋼為例)。這種設計在剪下過程中易出現以下問題：一是槽鋼兩肩部與其他部分相比，相對較厚，所需剪下力也較大，剪刃磨損較快，剪刃使用一段時間後。這一部分相對磨損量大，致使肩部間隙較大，易出現塌肩現象；二是槽鋼兩腿與腰部處相比，由於剪下角度的影響，當剪刃磨損後，在剪下兩腿時，剪下量變小，腿部剪下由通常的剪斷變成了撕斷，槽鋼腿端面極易出現毛刺；三是上、下剪刃腿部斜度與槽鋼成品孔型基本一致，這樣在剪下時腿部基本同時受力，剪下力較大，剪刃磨損較快，一方面腿端剪下壓痕嚴重，另一方面剪刃老化後，極易出現槽鋼剪下部分撕裂、毛刺較多的現象。後兩點是影響槽鋼剪下質量的主要原因。

改進措施

針對上述3個問題，分別採取了相應措施。

1、針對冷床冷卻速度慢的問題，在冷床區增加了水霧風機來提高冷床區的冷卻速度，又在剪機前一個倍尺處增加了一組水霧噴頭，降低槽鋼剪下部分的溫度，從而避免了因鋼溫高而造成的剪下缺陷。

2、針對槽鋼剪刃設計存在的問題，結合生產實際情況，將剪刃設計為圖2所示的形狀(以100#槽鋼為例)。上剪刃寬度由100mm改為99mm，減少上剪刃在左右方向的間隙，改善槽鋼兩角部的剪下質量；下剪刃兩角部圓弧尺寸由R8mm改為R7mm，提高兩角部的剪下重疊量，改善槽鋼肩部剪下質量；下剪刃上邊寬度由79mm改為80mm，下邊寬度由97mm改為94mm，使下剪刃腿端斜度小於槽鋼成品孔型斜度，這樣在腿部剪下時，腿部上、下方向上不會同時受力，從而減少剪下力，改善剪下質量。

3、通過對各規格槽鋼實際剪下質量和剪下間隙進行數據回歸分析，制定了每種規格的剪下間隙規範，具體為：63#槽鋼為0.20～0.30mm、80#槽鋼為0.20～0.35mm、100#槽鋼為0.25～0.35mm，120#槽鋼為0.25～0.40mm，並做出厚度為0.20～1.00mm的不同墊片。每次更換剪刃時，先測量間隙，再選擇相應的墊片，確保剪下間隙控制在工藝要求範圍內。

相關資料

進出口情況

分單純性進口及隨同成套工程引進進口等兩個渠道。近年我國沿海幾大港口（大連、天津、秦皇島、連雲港等）在新建、擴建油、煤、糧等大宗進出口商品自動裝卸工程中，隨著主體設備引進的同時，大型槽鋼的進口量也在增加。主要生產國家和地區為日本、俄羅斯、西歐。出口槽鋼主要輸往港澳地區。

外觀要求

槽鋼的表面質量及幾何形狀的允許偏差在標準中有具體規定。一般要求表面不得存在用上有害的缺陷，不得有顯著的扭轉，規定槽鋼波浪彎（鐮刀彎）的允許值及各規格槽鋼面形狀的有關參數（h ，b ，d ，t 等）的數值、允差值。槽鋼幾何形狀不正確的主要表現是：角、腿擴及腿並等。

理論重量

單位：kg/m、mm

規格	高度	腿寬	腰厚	截面面積; （cm^2）	理重
5#	50	37	4.5	6.928	5.438
6.3#	63	40	4.8	8.451	6.634
6.5#	65	40	4.3		6.709
8#	80	43	5.0	10.248	8.045
10#	100	48	5.3	12.748	10.007
12#	120	53	5.5		12.059
12.6	126	53	5.5	15.692	12.319
14#a	140	58	6.0	18.516	14.535
14#b	140	60	8	21.316	16.733
16#a	160	63	6.5	21.962	17.24
16#b	160	65	8.5	25.162	19.752
18#a	180	68	7	25.699	20.174
18#b	180	70	9	29.299	23
20#a	200	73	7	28.837	22.637
20#b	200	75	9	32.837	25.777
22#a	220	77	7	31.846	24.999
22#b	220	79	9	36.246	28.453
25#a	250	78	7	34.917	27.41
25#b	250	80	9	39.917	31.335
25#c	250	82	11	44.917	35.26
28#a	280	82	7.5	40.034	31.427
28#b	280	84	9.5	45.634	35.832
28#c	280	86	11.5	51.234	40.219
30#a	300	85	7.5		34.463
30#b	300	87	9.5		39.173
30#c	300	89	11.5		43.883
32#a	320	88	8	48.513	38.083
32#b	320	90	10	54.913	43.107
32#c	320	92	12	61.313	48.131
36#a	360	96	9	60.910	47.814
36#b	360	98	11	68.110	53.466
36#c	360	100	13	75.310	59.118
40#a	400	100	10.5	75.068	58.928
40#b	400	102	12.5	83.068	65.208
40#c	400	104	14.5	91.068	71.488

允許偏差

(mm)

高度h ±1.5 ±2.0 ±2.0 ±3.0 ±3.0

腿寬b ±1.5 ±2.0 ±2.5 ±3.0 ±3.5

腰厚d ±0.4 ±0.5 ±0.6 ±0.7 ±0.8

彎腰撓度不應超過0.15d

通常長度5 ～12m 5 ～19m 6 ～19m