建筑用冷彎大規(guī)格厚壁方矩形鋼管的成型工藝與性能
方矩形鋼管生產(chǎn)線的主要工藝特點
冷彎方矩形鋼管的傳統(tǒng)成形工藝是在常溫下先將熱軋鋼卷板通過多架成形機組逐步軋成圓管，隨后通過整形機組再將圓管軋成方管，被稱作“間接成方”工藝， 傳統(tǒng)輥彎成型工藝采用定彎點位置變彎曲弧度法完成管坯角部成型，適用于軋制中小規(guī)格產(chǎn)品。
用這種工藝軋制 “三高一超”方矩管，會暴露出其固有缺陷。有于該工藝彎曲過程中的軋輥作用力始終集中于一點，過分的應力集中往往在厚壁（12.7mm 以上）型材彎曲過程中出現(xiàn)顯微裂紋，嚴重時導致開裂。有這種缺陷的產(chǎn)品用于建筑鋼結(jié)構(gòu)后果嚴重。對日本阪神大地震中斷裂方矩管立柱的研究表明，角部微裂紋是引發(fā)方矩管斷裂的主要原因。
同時由于不同壁厚產(chǎn)品的成型彎曲弧度不同，軋輥通用性受到限制。工藝所的大規(guī)格冷彎方矩形鋼管采用了先進的 “直接成方”生產(chǎn)工藝，即在常溫下將熱軋鋼卷板直接軋成方矩形。
彎曲孤度變彎點位置成型工藝
工藝所采用了彎曲弧度變彎點位置成型工藝。這種工藝采用一個彎曲半徑，各道次的彎曲受力點在彎曲部位逐漸變化，最終完成整個成型過程。由于施力點不斷變化，產(chǎn)品成型自然平滑，有效解決了厚壁高強產(chǎn)品的角部微裂紋問題。工藝所在前期預研中采用這種工藝對壁厚8mm以上產(chǎn)品作成型試驗，效果良好。同時，固定的軋輥彎曲弧度為軋輥的通用性和在線快速換輥創(chuàng)造了條件，更換規(guī)格時的換輥時間可以從24小時至26小時縮短為2到3小時。
原料邊部特殊處理技術(shù)
厚壁產(chǎn)品的原料邊部處理質(zhì)量，是實現(xiàn)管坯良好成型的關鍵因素之一。國外較普遍采用銑邊機作原料邊部處理，以保證邊部質(zhì)量和符合工藝要求的幾何形狀。銑邊機價格昂貴，單機價格在1200萬美元以上，且維護費用和運行成本都很高。工藝所采用專用刨邊機對原料作特殊邊部處理，待原料進入成型機組后，在翅片成型孔（finpass）通過加大擠壓力，將邊部處理到合適形狀，確保焊接擠壓力。這樣的安排能在滿足工藝要求的前提下，將設備投資降低到銑邊機的1/15，運行成本也只是銑邊機的1/5。
旋轉(zhuǎn)鋸切技術(shù)
工藝所大規(guī)格冷彎型鋼生產(chǎn)線采用旋轉(zhuǎn)鋸切設備，保證了產(chǎn)品的定尺精度，精定尺精度為0-5mm，同時保持了大規(guī)格冷彎型鋼產(chǎn)品端部平整，有效地解決了端部毛刺嚴重的問題。