提高Q345材质冷弯型钢质量的几项措施

采用低合金高强度结构钢Q345制造冷弯型钢已成为冷弯型钢产品的发展方向，由于该钢种具有良好的的机械性能及变形抗力，在机械制造业、桥梁、公路、车辆、建筑业等到了广泛的应用。2004年11月份在济南召开的“钢结构住宅建筑体系与关键技术研究及交流现场会”的会议上提出对高层建筑的钢结构，主要应用Q345的材质。而冷弯型钢在建筑上的应用也要逐渐以Q345的材质为主，由此看来，提高Q345材质冷弯型钢的质量已成为今日冷弯型钢发展的一个重要课题。笔者就这个问题讲述一下有关体会。
一、低合金高强度结构钢Q345的组成和特别。
Q345材质，它包括原来旧标准的12MnV、14MnNb、15MnV、16Mn、16MnRE等，与国外同级牌号为SPFC590（日本），Cuade50（美国）、E355C-D (ISO)，也有的称为桥梁用钢板，16Mnq、16MnCup及高层建筑用结构钢HBS345 (Z)，美国称之为A633MGr.D，日本为SM490A，德国为St52-3，StE355，ISO标准为E355D、E355E或为SN490B（日本），A572MGr.D(美国)等。其化学成分见表(1)，其机械性能见表(2)．
由以上表中可以看出Q345这种材质与Q235相比，有许多明显的不同。其屈服点大约为Q235的1.47倍，其抗拉强度为Q235的1.25～1.26倍，其延伸率比碳素结构钢Q235要小了许多。这说明生产同一形状的冷弯型钢产品，其变形力要加大，出现裂纹的危险趋向加大。从化学成分上看，以Q345与Q235相比较，其Si与Mn的含量增大，这样增大了冶炼的难度，尤其是其中的网带状结构，增加了钢材变形中的冷脆性，对薄带<16mm的影响更为明显。因此给冷弯型钢的变形带来难度（目前我国的冷弯型钢用材主要是为12mm以下）。
Q345材质的冷弯型钢比Q235材质的冷弯型钢同一规格、同一形状更易比较多的出现的主要缺陷有：几何形状的缺陷；上下角不均匀；斜线角部不一样：对角线超差不一致；上下尺寸不一样等。另外，焊缝处出现裂纹：R角部出现裂纹；冷弯型钢面上整体拉裂，再者就是整根型材出现严重扭曲（见图）。
以上所述缺陷的克服，在流程阐述中一并说明。
二、冷弯变形中的几个问题：
l、产品形状设计：
冷弯型钢的形状设计要尽量做到形状简单、结构对称，在R值的选取上，以不影响使用的情况下，应该尽量大一些，这样可以避免过大的应力集中，防止裂纹，笔者看到一种175*175*8的方形管，内R值采用为30mm，从国外产品上看方矩管的内R值不一定局限在一个范围内。产品几何形状的设计很重要，尤其是R角的设计，Q345材质的方矩型管，有的产品就是因为设计的R角不合适，而产生裂纹及扭曲，经过合理改进，就可以消除这个缺陷。因此，设计者一定要考虑适用性的安全性。
2、原料准备（纵剪及原料储存准备）
钢带原料尺寸的好坏，直接影响产品的形状和焊缝的质量。因此，一定要满足机组生产工艺要求，一般带钢宽度公差为B正负0.05左右；要求钢带表面光洁
无划伤；整卷带钢不得疤痕，双皮、皲折和超出偏差的镰刀弯，尤其不能出现横向微裂纹。经过纵剪过的带钢要经过活套储存。形成连续生产的条件，在活套的储存中，不能出现划伤、打折、乱套等缺陷，在活套的选择上最好的是螺旋活套，一则无打折和划伤情况，另则可以及时的发现带钢的总是在入梳组前可以及时处理．在纵剪过程孛若发现带钢严重镰刀弯，应该剪掉，不能让其进入储存料仓，否则不仅会影响产品质量，也会影响到产品品质．
3、成型
成型是很重要的阶段，对于Q345材质的冷弯型钢在选择变形时，首先要考虑机组能力及规絮的弹塑性变形，对于固一规格的产品，Q345材质的变形应比
Q235的变形所受的变形力大，因此，加工道次要相应加大，通常以70*70-200*200.（厚度在3-8之间），应增舷2-3道次。在变形的安排上，应减少初始时的变形角度，保证稳定的咬入，中间角度加大，后部变形适当减少，增加变形道次不仅仅是减少变形力，而且带钢可以有释放表面张力的机会，让表面张力增加的梯度缓慢，可以避免出现裂纹，在调整过程中，首先应保证垂直中心线的各道次统一，以中心做为基轴，两侧找准定位尺寸及中间套．在水平线的位置上，应按照工艺安排，形成上山线（下山线）或平直线，不能出现曲线跳动。
在没有穿带前，就应该调整好各机架的孔型形状，测量出备道次的尺寸，保证产品能稳定进入各机架．在调整中要均衡受力，不可以在一个机架上强行变形。在生产中，不得产生偏转、划伤、不正确变形及拉坍现象。在调整中，应按照要求，保证焊接角。为了保证Q345不出
现划伤，并减少表面张力和变形力，我厂采用特写的复合润滑剂，在轧辊变形钢带上起到减缓表面张力，润滑表面的作用，同时，也能使焊接时可以减少徽裂纹，采用的润滑剂应该保证产品光洁，容易被水溶解，易于处理。总之，在成形阶段要达到工艺要求，才能进入下一工序。
4、焊接
焊缝的质量是闭口冷弯型钢质量的关键，一定要严把质量关，对于Q345的材质则更为重要，从形态上说，Q345的裂纹，主要为微细裂纹即属予冷裂纹，其主要原因是因为焊接过程中氢的释放，而含锰、硅等合金无素越多淬硬性倾向越大的有材质，其焊接下来冷裂纹的问题也就越多，在焊接热影响区内即焊缝带中常常在低予屈服点外载作用下，会发生脆性裂纹，为防止裂纹，在加热焊接时，首先要调整好焊接温度、速度和压力之间的关系，调整好阳流与棚流比例，保证焊缝在稳定的状态下形成。另外，也要谲整好冷却的条件，例如，采用润滑剂或乳化液，采用调解冷却水量等办法来改善焊缝。对于Q345材料的焊接，冷却的质量也是影响焊缝的重要因素，在正常生产中，要特别关注接头、尾之间的焊接状态的调整．防止虚焊、假焊、开花焊等缺陷．
5、精整
在精整定径阶段应尽量让所有道次都参与变形，Q345的反弹能力很强，要防止反弹，同时，也加大辊压面积，缓解表面张力，提高表面光洁度。在精整阶段，要保证轧辊表面光．洁度，不能出现划伤、压痕、扭曲等缺陷。
6、锯切
锯切应采用定尺精度高的锯切机，同时要保证锯片的质量，不能产生马蹄口，更不能出现断口裂纹，在锯机上最好采用乳化剂冷却．
7、包装
Q345材质冷弯型钢在包装、捆扎时，更要注意：要防止打包腰划伤表面．焊接时，不．能让焊渣入包装捆中，同时在型钢与型钢之间也不能造成擦伤。最好中间放入垫物（如防潮纸或硬纸板）。
用Q345材质制造冷弯型钢（开口与闭日），已成为大势所趋，其产熙越来越多，用途也越来越广，让我们共同努力改革设备，完善工艺，科学管理，使低合金高强度冷弯型钢不断发扬光大，使它在经济建设中发挥更大的作用。

文字来源：www.q345e.net