一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法

技术领域

本发明属于薄板的轧制工艺技术领域，涉及一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法。

背景技术

为了国民经济可持续发展的目标，钢铁材料的减量化生产成为重要的研究课题。一方面采用添加合金元素或TMCP工艺来提高材料的性能是广泛采用的手段；另一方面，通过改变材料的形状以提高其强度和使用性能也是我们应该追求的目标。国内外研究和实践表明，在钢板表面形成纵向的凸筋，可以大幅提高钢材的强度。这种一侧表面有纵向凸筋的钢板称为纵筋板。热轧是纵筋板生产的有效方式，如何提高纵筋的高度和密度是纵筋板轧制的关键问题。纵筋高度受到压下率、摩擦系数、轧槽等多因素的影响。现有的板厚为6～20mm的中高厚度板的筋高能达到3mm，通常厚度小于6mm的薄板的筋高小于2mm。因此，亟需一种Q345级薄规格单道次热轧方法，解决薄规格纵筋板成筋率低、纵筋分布稀疏的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法，解决了薄规格纵筋板成筋率低、纵筋分布稀疏的问题。

本发明提供一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法，包括如下步骤：

步骤1：根据成品目标厚度，选择使轧制压下率大于35％的来料规格；

步骤2：根据所轧钢种的应力应变曲线，确定使压下率大于35％的加热温度范围为900～1000℃，并保温8～15分钟以使来料均热；

步骤3：上工作辊采用轧槽辊，下工作辊采用平辊，轧槽辊的辊身中部间隔12～14mm布置多个轧槽，轧槽底部宽7～8mm，侧壁角度为60～70°，侧壁与辊面连接处圆角半径为3mm，轧槽深3～3.5mm；

步骤4：利用步骤3中所述带轧槽辊的轧机轧制Q345级薄规格高密度高纵筋钢板；

步骤5：轧制后的钢板离开轧机后，立即平放在硬质平台上，凸起的一面朝上，在其上垫厚度8mm以上、宽度大于所轧钢板的钢板，以150kg～300kg重物压在所垫钢板上，由中间向两侧反复移动碾压，以使轧制后的钢板平直。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，所述步骤1中根据下式确定来料厚度：

Δh＝H-h

tanα＞f

其中，H为来料厚度，h为成品目标厚度，R为上工作辊的公称半径，α为咬入角，f为来料和轧辊间的摩擦系数。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，所述步骤1中选择的来料同板差为1％以下。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，步骤2中成品目标厚度为3～3.5mm时，加热温度为900～1000℃，保温时间为8-10分钟；成品目标厚度为3.5～6mm时，加热温度为950～1000℃，保温时间为10-15分钟。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，步骤3中所述上工作辊和下工作辊的辊径为180-500mm之间。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，所述步骤4中控制轧制过程的参数如下：

轧制速度为18～20转/分，压下率为35％以上；并根据下式计算辊缝值：

其中，S为辊缝值，h为目标厚度，P为轧制力，K为轧机刚度。

在本发明的Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法中，所述步骤4中轧制时来料对中放置，并使带有轧槽的部分居于来料宽向的中部，以使纵筋分布对称；并在轧机出口下方设有卫板，避免轧件扣头。

本发明的一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法，根据成品厚度选择来料厚度以保证压下率，选择合适的加热温度和保温时间，以使来料充分固溶，确保压下率大于35％，在上工作辊设置轧槽，下工作辊采用平辊，将轧件对中轧制，纵筋板的筋部较高、纵筋分布密集，基板较薄，解决了薄规格纵筋板成筋率低、纵筋分布稀疏的技术瓶颈，能够适应工业化大批量生产，满足薄规格纵筋板的高质量要求。

附图说明

图1是本发明的一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法的流程图；

图2是轧槽辊示意图；

图3是图2中的A处放大图。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

如图1所示，本发明的一种Q345级薄规格高密度高纵筋钢板单道次热轧方法，包括如下步骤：

步骤1：选料，根据成品目标厚度，选择使轧制压下率大于35％的来料规格；

影响轧后筋高的最主要的因素是压下率，为了保证轧后获得较高的纵筋，应尽量增大压下率。压下率受到咬入条件的限制和轧机能力的限制。当考虑咬入角限制时，根据下式确定来料厚度：

Δh＝H-h

tanα＞f

其中，H为来料厚度，h为成品目标厚度，R为上工作辊的公称半径，α为咬入角，f为来料和轧辊间的摩擦系数。

具体实施时，选择的来料同板差为1％以下，以确保成品纵筋板基板的厚度公差。

步骤2：加热，根据所轧钢种的应力应变曲线，确定使压下率大于35％的加热温度范围为900～1000℃，并保温8～15分钟以使来料均热；

具体实施时，成品目标厚度为3～3.5mm时，加热温度为900～1000℃，保温时间为8-10分钟；成品目标厚度为3.5～6mm时，加热温度温度为950～1000℃，保温时间为10-15分钟。加热温度越高、保温时间越长，化学元素扩散越充分，经加热所形成奥氏体的化学成分和晶粒尺寸越均匀，这有利于降低轧件的变形抗力，达到较大压下率。

步骤3：设计轧槽2，上工作辊1采用轧槽辊，下工作辊采用平辊，轧槽辊的辊身中部间隔12～14mm布置多个轧槽，即轧槽间距L为12～14mm，轧槽底部宽l为7～8mm，侧壁角度b为60～70°，侧壁与辊面连接处圆角半径r为3mm，轧槽深h

具体实施时，根据轧件宽度，轧槽在上工作辊轴向的中部并列均匀分布，共9组。

步骤4：轧制，利用步骤3中所述带轧槽辊的轧机轧制Q345级薄规格高密度高纵筋钢板；

具体实施时，控制轧制过程的参数如下：

轧制速度为18～20转/分，压下率为35％以上；考虑到轧机弹跳，根据下式计算辊缝值：

其中，S为辊缝值，h为成品目标厚度，P为轧制力，单位kN，K为轧机刚度，单位kN/mm。经试轧，轧机弹跳量为2.2mm。

具体实施时，轧制时来料对中放置，并使带有轧槽的部分居于来料宽向的中部，以使纵筋分布对称；并在轧机出口下方设有卫板，避免轧件扣头。

步骤5：矫直，轧制后的钢板离开轧机后，立即平放在硬质平台上，凸起的一面朝上，在其上垫厚度8mm以上、宽度大于所轧钢板的钢板，以150kg～300kg重物压在所垫钢板上，由中间向两侧反复移动碾压，以使轧制后的钢板平直。

实施例一：

选用厚度为5.5mm，宽度为200mm，长度为550mm的Q345钢板为来料，成品目标厚度为3.1mm。

加热温度为950℃，保温时间为8～10分钟。

上工作辊采用轧槽辊，在辊身中部间隔13mm布置轧槽，轧槽底部宽为7mm，侧壁角度为65°，侧壁与辊面连接处圆角半径为3mm，轧槽深3.5mm。下工作辊采用平辊。为保证压下率和目标厚度，上工作辊和下工作辊的公称直径为300mm。根据轧件宽度，轧槽在上工作辊轴向的中部并列均匀分布，共9组。

轧制速度为18转/分，压下率为45.46％，辊缝值为0.8mm。

矫直在轧制后立即进行。将轧制后的钢板平放与硬质平台上，凸起的一面朝上，在其上垫厚度8mm、宽度210mm的钢板。以150kg重物压在所垫钢板上，由从头至尾反复移动碾压，使钢板平直。

采用上述热轧方法加工的纵筋板，其主要技术指标可达到：

纵筋高度2.5～2.9mm；

基板厚度3.12mm±100μm；

翘曲度<0.1％。

成品纵筋板表面光洁，筋高且密集，纵筋形状规则均匀，加工效率高。

实施例二：

选用厚度为7.8mm，宽度为200mm，长度为550mm的Q345钢板为原料，目标成品厚度为5.2mm。

加热温度为980℃，保温时间为15分钟。

上工作辊采用轧槽辊，在辊身中部间隔14mm布置轧槽，轧槽底部宽为8mm，侧壁角度为62°，侧壁与辊面连接处圆角半径为3mm，轧槽深3.3mm。下工作辊采用平辊。为保证压下率和目标厚度，上共工作辊和下工作辊的公称直径为280mm。根据轧件宽度，轧槽在上工作辊轴向的中部并列均匀分布，共9组。

轧制速度为18转/分，压下率为35.9％。辊缝值为3mm。

矫直在轧制后立即进行。将轧制后的钢板平放与硬质平台上，凸起的一面朝上，在其上垫厚度8mm、宽度210mm的钢板。以150kg重物压在所垫钢板上，由从头至尾反复移动碾压，使钢板平直。

采用上述工艺设备生产的纵筋板，其主要技术指标可达到：

纵筋高度2.4～2.6mm；

基板厚度5.2mm±100μm；

翘曲度<0.1％。

成品纵筋板表面光洁，筋高且密集，纵筋形状规则均匀，加工效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，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。