U型鋼的開采過程與傳統(tǒng)鋼材存在顯著差異,因其特殊截面形狀需要采用針對性工藝。在原料選取階段需優(yōu)先考慮高純度鐵礦石(Fe含量62%以上),通過電弧爐或轉(zhuǎn)爐冶煉時嚴格控制碳含量(0.12-0.20%)以保障成型性能,這是確保后續(xù)冷彎成型工序質(zhì)量的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
熱軋環(huán)節(jié)采用特殊孔型設(shè)計的軋輥組(輥徑Φ650-850mm),通過多道次連續(xù)變形將鋼坯加工成接近U型的半成品。值得注意的是溫控精度需保持在±15℃范圍內(nèi),特別是在臨界變形溫度區(qū)間(850-950℃)的精確控制,這直接關(guān)系到鋼材內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)的均勻性。
冷彎成型作為核心工序,需要使用具有液壓伺服系統(tǒng)的專用設(shè)備(壓力2000-4000噸),通過7-9道漸進式模具將半成品軋制成標準U型截面。重點監(jiān)測彎曲部位的應(yīng)力分布(殘余應(yīng)力≤85MPa),對于大規(guī)格U型鋼(高度300mm以上)還需配置在線激光矯直裝置。
后期處理環(huán)節(jié)包含時效處理(自然時效≥15天或人工時效2-3小時)和表面處理(鋅層厚度≥80μm)。需要特別關(guān)注翼緣與腹板過渡區(qū)域的超聲波探傷(驗收標準EN10162),這是確保結(jié)構(gòu)件承載能力的關(guān)鍵質(zhì)量控制點?,F(xiàn)代智能工廠已開始應(yīng)用視覺識別系統(tǒng)(精度0.1mm)實現(xiàn)尺寸的實時閉環(huán)控制。