CN109647880B - 一种人防用门框钢的热轧成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种人防用门框钢的热轧成型工艺，属于钢材加工技术领域，以连铸坯为原料，采用在开坯粗轧阶段通过两次翻钢3道次轧制在原料上表面形成竖筋雏形，通过2道次轧制形成斜筋雏形，经过8道次轧制形成副支腿和支腿，最后精轧1道次完成热轧成型加工。本发明所生产的人防用门框钢，一次成型，生产效率高，无外观缺陷，角度精确，厚度均匀。
Description
技术领域
本发明属于钢材加工技术领域，具体涉及一种人防用门框钢的热轧成型工艺。
背景技术
人防用门框钢市场需求量较大，目前市场上人防用门框钢的生产主要由等边角钢和两块扁钢焊接而成(如图1，角钢3和扁钢斜筋1、竖筋2焊接而成)，存在焊接质量差、生产效率低、焊接中产生的环境污染、加工成本高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种人防用门框钢的热轧成型工艺，一次成型，生产效率高，所生产的人防用门框钢无外观缺陷，角度精确，厚度均匀。
本发明提供了如下的技术方案：
一种人防用门框钢的热轧成型工艺，包括以下步骤：
S1、选用连铸坯为原料，加热开轧，通过第一孔为箱式孔的Φ850轧机轧制2个道次，所述第一孔的下轧制面设有凸起的弧形台面，使轧件金属强制向上流动，在坯料上表面形成一个台阶段；
S2、将S1获得的轧件顺时针翻钢270°，通过第二孔为箱式孔的Φ850轧机轧制1个道次，该热轧工序给予台阶段面较大的压下量，使台阶段的侧面延伸进行强迫展宽，使之形成竖筋雏形；
S3、将S2获得的轧件顺时针翻钢90°，通过第三孔为蝶式孔型的Φ850轧机轧制2个道次，对轧件上下部均进行切分，在竖筋雏形的旁边形成一个斜筋雏形；
S4、分别通过第四孔和第五孔为蝶式孔型的Φ850轧机进行2个道次的轧制，对S3中的竖筋雏形和斜筋雏形进行整形，同时形成相连的副支腿雏形和支腿雏形；
S5、将热轧机的孔型设计为蝶式孔型的第六孔、第七孔、第八孔、第九孔、第十孔和第十一孔，通过6道次的热轧工序加工，逐步将竖筋雏形和斜筋雏形加工成型为竖筋和斜筋，副支腿雏形和支腿雏形间的角度逐步过度到100°；
S6、设计Φ650二辊精轧轧机的孔型为第十二孔，进行最后一道热轧，将副支腿和支腿扳直，同时修正竖筋、斜筋、副支腿和支腿的角度和厚度，即可完成人防用门框钢的热轧成型加工。
优选的，所述S1中的原料为250*300连铸坯。
优选的，所述S1中加热开轧温度为1080±20℃。
优选的，所述S1至S4中的Φ850轧机为Φ850二辊可逆式轧机。
优选的，所述S4中第四孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度为130°，第五孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度为125°。
优选的，所述S5中以第六孔、第七孔和第八孔进行的3道次的热轧工序采用的是Φ750I三辊轧机，以第九孔和第十孔进行的2道次的热轧工序采用的是Φ650三辊轧机，以第十一孔进行的1道次的热轧工序采用的是Φ650二辊轧机。
优选的，所述S5中第六孔、第七孔、第八孔、第九孔、第十孔和第十一孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度依次为120°、115°、110°、105°、105°和100°。
优选的，所述S6中第十二孔的副支腿和支腿间的角度为90°。
本发明的有益效果是：
(1)本发明以连铸坯为原料，采用在开坯粗轧阶段通过两次翻钢3道次轧制(S1-S2)使在原料上表面形成竖筋雏形；通过2道次轧制形成斜筋雏形(S3)；经过8道次轧制形成副支腿和支腿(S4-S5)；最后精轧1道次(S6)完成热轧成型加工。
(2)因竖筋和斜筋的断面较小，在轧制过程中会产生拉缩问题致使斜筋存在欠充满现象，在设计时在副支腿和支腿角度的变化对斜筋进行逐步补偿，保证填充的饱满，生产出的产品无外观缺陷。
(3)本发明无需焊接，可一次成型，14道次的热轧，可减少应力缺陷，使所生产的人防用门框钢角度精确，厚度均匀。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有工艺生产的人防用门框钢的结构示意图；
图2是本发明工艺生产的人防用门框钢的结构示意图；
图3a-3l是本发明K14-K1轧制道次对应的第一孔至第十二孔的结构示意图；
图4是蝶式孔型的结构示意图。
图中标记为：1、斜筋；2、竖筋；3、角钢；4、副支腿；5、支腿；6、弧形台面；7、竖筋雏形；8、斜筋雏形；9、副支腿雏形；10、支腿雏形；11、第一孔；12、第二孔；13、第三孔；14、第四孔；15、第五孔；16、第六孔；17、第七孔；18、第八孔；19、第九孔；20、第十孔；21、第十一孔；22、第十二孔；23、台阶段。
具体实施方式
人防用门框钢的整个生产工艺包括热轧成型工艺和后处理工艺。
主要设备：
1、热轧成型工艺所需设备：
1)端进端出推钢式加热炉一座，加热有效面积为210m2，加热能力80吨/小时，燃料为天然气。
2)Φ850二辊可逆式轧机：电机型号TDZBS4500-12，U＝3100v，功率4500Kw，转速0-56/112rpm，辊径850～1000mm；
3)Φ750三辊胶木瓦轧机：电机型号：YZ132M-4P＝7.5kW，转速n＝1445r/min功率2500kW主电机，辊径800～920mm；
4)650×2轧机由Φ650I三辊和Φ650II二辊轧机组成：电机型号YR3200-12，功率3200kW，转速497rpm，辊身尺寸720～850mm；
5)Φ650III二辊精轧机：电机型号YR2500-16/2150，功率2500kW，转速372r/min，轧辊尺寸：700～820；
其中Φ850为粗轧机，Φ750I、Φ650I、Φ650II为中轧机，Φ650III轧机为成品轧机。
2、后处理工艺所需设备：
1)Φ1800mm固定式热锯一台；
2)步进梁式冷床一座，冷床规格：39×51m；
3)Φ1000矫直机一台，8辊；
4)砂轮锯一台：设备型号FTM 1600；
5)检验台架一组，带锯床两台。
热轧成型工艺
一种人防用门框钢的热轧成型工艺，包括以下步骤：
S1、选用250*300连铸坯为原料，以加热炉加热，开轧温度为1080±20℃，通过第一孔11为箱式孔的Φ850轧机轧制2个道次(K14、K13道次)，第一孔11的下轧制面设有凸起的弧形台面6，使轧件金属强制向上流动，在坯料上表面形成一个台阶段23(如图3a)，为下道次强展宽做准备；
S2、将S1获得的轧件顺时针翻钢270°，通过第二孔12为箱式孔的Φ850轧机轧制1个道次(K12道次)，该热轧工序给予台阶段面较大的压下量，使台阶段的侧面延伸进行强迫展宽，使之形成竖筋雏形7(如图3b)；
S3、将S2获得的轧件顺时针翻钢90°，通过第三孔13为蝶式孔型的Φ850轧机轧制2个道次(K11、K10道次)，对轧件上下部均进行切分，在竖筋雏形7的旁边形成一个斜筋雏形8(如图3c)；
S4、分别通过第四孔14和第五孔15为蝶式孔型的Φ850轧机进行2个道次(K9、K8道次)的轧制，对S3中的竖筋雏形7和斜筋雏形8进行整形，同时形成相连的副支腿雏形9和支腿雏形10(如图3d、3e)，其中蝶式孔型的设计为：R1和R2取值不相同，LH1和LH2取值不相同，A1和A2取值不相同(如图4)，第四孔14的副支腿雏形9和支腿雏形10间的角度为130°，第五孔15的副支腿雏形9和支腿雏形10间的角度为125°；
S5、将热轧机的孔型设计为蝶式孔型的第六孔16、第七孔17、第八孔18、第九孔19、第十孔20和第十一孔21，通过6道次(K7-K2道次)的热轧工序加工，逐步将竖筋雏形和斜筋雏形加工成型为竖筋和斜筋，在孔型设计时，为防止竖筋和斜筋在加工时因轧件拉缩关系，导致欠充满的问题，带筋的腿部逐步给予向上的配压，为保证副支腿雏形9和支腿雏形10的宽展，蝶式孔型的设计为：R1和R2取值不相同，LH1和LH2取值不相同，A1和A2取值不相同(如图4)，副支腿雏形9和支腿雏形10间的角度逐步过度到100°(如图3f-3k)，第六孔16、第七孔17、第八孔18、第九孔19、第十孔20和第十一孔21的副支腿雏形9和支腿雏形10间的角度依次为120°、115°、110°、105°、105°和100°；
S6、设计Φ650二辊精轧轧机的孔型为第十二孔22，进行最后一道热轧，将副支腿4和支腿5扳直，两者间角度为90°，同时修正竖筋2、斜筋1、副支腿4和支腿5的角度和厚度，即可完成人防用门框钢的热轧成型加工(如图3l)。
本发明在热轧成型过程中：
(1)K14-K8的7道次(对应S1-S4的第一孔至第五孔)使用一套Φ850二辊可逆式轧机；
(2)K7道次(对应S5的第六孔)使用一套Φ750I三辊轧机上轧制线；
(3)K6、K5的2道次(对应S5的第七孔和第八孔)使用一套Φ750I三辊轧机下轧制线；
(4)K4、K3道次的2道次(对应S5的第九孔和第十孔)使用一套Φ650I三辊轧机；
(5)K2道次(对应S5的第十一孔)使用一套Φ650II二辊轧机；
(6)K1道次(对应S6的第十二孔)使用一套Φ650III二辊精轧轧机。
后处理工艺
将热轧成型后的人防用门框钢半成品，依次经过热锯锯切→冷却→矫直→砂轮锯锯切→收集包装→锯切→入库，获得成品人防用门框钢，如图2所示，斜筋1、竖筋2、副支腿4和支腿5为一体成型结构，无外观缺陷，角度精确，厚度均匀。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选用连铸坯为原料，加热开轧，通过第一孔为箱式孔的Φ850轧机轧制2个道次，所述第一孔的下轧制面设有凸起的弧形台面，使轧件金属强制向上流动，在坯料上表面形成一个台阶段；
S2、将S1获得的轧件顺时针翻钢270°，通过第二孔为箱式孔的Φ850轧机轧制1个道次，该热轧工序给予台阶段面较大的压下量，使台阶段的侧面延伸进行强迫展宽，使之形成竖筋雏形；
S3、将S2获得的轧件顺时针翻钢90°，通过第三孔为蝶式孔型的Φ850轧机轧制2个道次，对轧件上下部均进行切分，在竖筋雏形的旁边形成一个斜筋雏形；
S4、分别通过第四孔和第五孔为蝶式孔型的Φ850轧机进行2个道次的轧制，对S3中的竖筋雏形和斜筋雏形进行整形，同时形成相连的副支腿雏形和支腿雏形；
S5、将热轧机的孔型设计为蝶式孔型的第六孔、第七孔、第八孔、第九孔、第十孔和第十一孔，通过6道次的热轧工序加工，逐步将竖筋雏形和斜筋雏形加工成型为竖筋和斜筋，副支腿雏形和支腿雏形间的角度逐步过度到100°；蝶式孔型的设计为：副支腿雏形段和支腿雏形段相对应的各段长度和弯折角度的取值均不相同；
S6、设计Φ650二辊精轧轧机的孔型为第十二孔，进行最后一道热轧，将副支腿和支腿扳直，同时修正竖筋、斜筋、副支腿和支腿的角度和厚度，即可完成人防用门框钢的热轧成型加工。
2.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S1中的原料为250*300连铸坯。
3.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S1中加热开轧温度为1080±20℃。
4.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S1至S4中的Φ850轧机为Φ850二辊可逆式轧机。
5.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S4中第四孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度为130°，第五孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度为125°。
6.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S5中以第六孔、第七孔和第八孔进行的3道次的热轧工序采用的是Φ750I三辊轧机，以第九孔和第十孔进行的2道次的热轧工序采用的是Φ650三辊轧机，以第十一孔进行的1道次的热轧工序采用的是Φ650二辊轧机。
7.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S5中第六孔、第七孔、第八孔、第九孔、第十孔和第十一孔的副支腿雏形和支腿雏形间的角度依次为120°、115°、110°、105°、105°和100°。
8.根据权利要求1所述的一种人防用门框钢的热轧成型工艺，其特征在于，所述S6中第十二孔的副支腿和支腿间的角度为90°。
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