帽形钢板桩的制造方法技术

一种帽形钢板桩的制造方法，其在利用热轧对被轧制件进行了粗轧、中间轧制以及精轧之后进行弯曲成形，其中，被轧制件包括腹板对应部、翼缘对应部、臂对应部以及接合部对应部，在所述腹板对应部与所述翼缘对应部的连接部位和所述翼缘对应部与所述臂对应部的连接部位形成有作为加工部位的角部，在由单机架单孔型构成的一个或多个中间轧机中，利用设置于上下孔型辊的孔型以比预定的目标产品高度低的高度并以多道次轧制对热状态的被轧制件进行所述中间轧制，所述弯曲成形在热状态下进行，并且在所述加工部位是相变点以上的温度的状态下进行，使被轧制件成形为预定的目标高度和目标宽度。宽度。宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】帽形钢板桩的制造方法


[0001](关联申请的相互参照)
[0002]本申请基于2020年3月10日在日本提出申请的日本特愿2020
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041331号主张优先权，并将该日本特愿2020
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041331号的内容引用于此。
[0003]本专利技术涉及一种帽形钢板桩的制造方法。

技术介绍

[0004]作为帽形钢板桩的制造方法，利用热轧方法轧制为成为产品的钢板桩的方法成为主流，在专利文献1、专利文献2中公开了使用通常的孔型轧制法的帽形钢板桩等的制造方法。通过以往这样的公知文献所公开的制造工序来制造帽形钢板桩等。以下，基于这些公知文献并参照附图来对现有技术进行说明。
[0005]帽形钢板桩等的造形通常采用所谓孔型轧制法。图1是表示以往的通常的帽形钢板桩的制造工序的概略说明图。作为帽形钢板桩的制造工序，如图1所示，首先，利用加热炉将例如矩形件加热为预定的温度，之后利用具有构成孔型的双重辊对的粗轧机制造粗制件。然后，利用具有均构成孔型的双重辊对的中间轧机由该粗制件形成中间件，之后利用具有构成孔型的双重辊对的精轧机获得具有接合部的产品。
[0006]另外，图2的(a)～(f)是表示在以往的帽形钢板桩的制造中利用粗轧机进行的工序以后的造形过程的说明图。在此，图2的(a)～(c)表示利用粗轧机的工序，图2的(d)、(e)表示利用中间轧机的工序，图2的(f)表示利用精轧机的工序。在上述专利文献1中主要记载有中间件的轧制法，在上述专利文献2中记载有对中间件的接合部实施弯曲加工而对产品的接合部进行弯曲整形的方法。
[0007]作为矩形件，通常使用大钢坯或板坯。在将矩形件形成为粗制件的工序中，在配置有2个～3个孔型的粗轧机中，利用所配置的孔型对矩形件依次轧制，从而形成粗制件。接着，在配置有共计4个～5个孔型的中间轧机中，利用所配置的孔型对粗制件依次轧制，从而形成中间件。在此，如图2所示左接合部与右接合部是不对称形状(点对称)，高度差较大，因此，如图2的(e)所示使左臂部和右臂部相对于水平方向倾斜，从而使左接合部的高度与右接合部的高度对齐，使截面的惯性主轴线与压下方向(图2的上下方向)一致，从而抑制了轧制的出口侧的弯曲。
[0008]此外，在接合部底根部的周围，对接合部进行弯曲加工而整形，从而形成接合部。这样造形出图2的(f)所示的产品。在以上参照图1和图2进行了说明的以往的帽形钢板桩的造形方法中，在由矩形件对产品进行造形时，使用7个～10个左右的数量的孔型，合计需要30道次左右的加工。
[0009]另外，专利文献3所公开的这样的现有技术也是公知的：针对通过如上所述的方法造形出的产品，利用由具有支承辊等的辊轧成形装置(参照图3)进行的冷加工来制造具有不同高度或宽度的截面形状的帽形钢板桩。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特许第4464865号公报
[0013]专利文献2：日本特开2007
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237276号公报
[0014]专利文献3：日本特开2003
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230916号公报

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]如参照上述专利文献1～3可知的那样，作为帽形钢板桩的制造方法，已知有图1～图3所示的工序。在此，在现有技术的造形方法中，为了削减制造成本，需要提高制造效率、成品率。另外，作为提高制造效率、成品率的手段，考虑例如使孔型数减少。通过孔型数的减少，能抑制随着孔型间的被轧制件(矩形件、中间件等)的交接而产生的时间损失和由该期间的散热导致的被轧制件的温度降低。即，能谋求制造效率的提高，进而通过抑制被轧制件的温度降低，能谋求轧制伸长长度的延长，能使被轧制件前后端部的轧制缺陷部的切除比率减少，提高成品率。
[0017]另一方面，使孔型数减少意味着每一个孔型的压下量、各孔型处的拉伸增加。但是，由于构成孔型的双重辊对的强度存在极限、用于驱动双重辊对的轧机的输出受到制约等，因此难以以单道次(孔型中的半往复)对被轧制件赋予较大的压下量、进行拉伸。因此需要利用一个孔型进行两道次以上的多道次可逆式轧制(以下也称为孔型多道次轧制)而获得所期望的拉伸(通常为1.8以上)。
[0018]通常，帽形钢板桩等型钢在宽度方向上具有板厚分布，为了利用设于双重辊对的孔型轧制这样的型钢，利用各孔型仅进行单道次轧制是基本原则，以往除了使用粗轧机的轧制(以下称为粗轧)和使用中间轧机的轧制(以下称为中间轧制)的初期之外，不进行孔型多道次轧制。其原因在于，由于进行孔型多道次轧制，导致引起金属(被轧制件)未充满孔型(以下称为壁厚减薄)、金属从孔型溢出(以下称为飞边)、被轧制件的弯曲。在帽形钢板桩的情况下，这些成为图20的(a)所示的扭曲、图20的(b)所示的翼缘部的起伏那样的上下方向的弯曲而显现。此外，在粗轧、中间轧制的初期能进行一定程度的孔型多道次轧制的理由在于，被轧制件的板厚比较大，因此刚度较高，不易产生扭曲、起伏、弯曲，即使产生壁厚减薄、飞边，只要是比较轻度，也能利用后续孔型的轧制消除。
[0019]在帽形钢板桩中，翼缘部由腹板部和臂部夹着两侧，其伸长和扩宽受到抑制而在翼缘部不产生飞边，但取而代之容易产生压缩应力，若该压缩应力超过压曲极限应力，则压曲而产生起伏(以下称为翼缘波)。与此相反，当在翼缘部产生壁厚减薄的情况下，翼缘部的表面与辊分离，辊无法约束翼缘部，而引起扭曲。
[0020]即，在使用多个孔型(caliber)对帽形钢板桩进行多次轧制的情况(多道次轧制)下，存在其翼缘部和腹板部的压下不均等地进行的问题。如图4所示，帽形钢板桩的腹板部为水平形状，在该状态下被从上下方向反复压下。因此，在腹板部和翼缘部在辊隙方向上被以相同的压下量压下的情况下，就实际的拉伸而言，翼缘部的拉伸(tf+ΔF)/tf比腹板部的拉伸(tw+ΔW)/tw小。因而，在同一孔型(caliber)中使辊隙变小地在多道次期间使腹板部和翼缘部以相同的拉伸压下是不可能的，若勉强地进行多道次轧制，则产生轧制波，或截面内的线长大幅度变化，因此难以稳定地进行轧制。
[0021]另外，特别是在上述专利文献3中，进行热轧的轧制机架和进行基于辊轧成形的冷加工的机架离线(off
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line)地构成，不连续地进行作为产品的钢板桩的制造，因此，在其生产效率方面存在提高的余地。具体而言，在基于辊轧成形的冷加工中，钢材温度较低，因此加工时的回弹变大，需要在冷状态下对钢材赋予较大的应变。另外，若加工时的温度较低，则担心韧性降低等材质的劣化。图21是关于冷加工中的弯曲成形的形状变化的说明图，是表示在对在长度方向上没有整体宽度变动的原材料(钢材)进行了专利文献3所公开的那样的冷状态下的弯曲成形之后的原材料的长度方向的整体宽度变动的图表。如图21所示，在冷状态下的弯曲成形中，特别是长度方向端部的成形效果比稳定部的成形效果小，容易产生弯曲不足，而使整体宽度变宽。因此，有可能需要再加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种帽形钢板桩的制造方法，其在利用热轧对被轧制件进行了粗轧、中间轧制以及精轧之后进行弯曲成形，其特征在于，被轧制件包括腹板对应部、翼缘对应部、臂对应部以及接合部对应部，在所述腹板对应部与所述翼缘对应部的连接部位和所述翼缘对应部与所述臂对应部的连接部位形成有作为加工部位的角部，在由单机架单孔型构成的一个或多个中间轧机中，利用设置于上下孔型辊的孔型以比预定的目标产品高度低的高度并以多道次轧制对热状态的被轧制件进行所述中间轧制，所述弯曲成形在热状态下进行，并且在所述加工部位是相变点以上的温度的状态下进行，使被轧制件成形为预定的目标高度和目标宽度。2.根据权利要求1所述的帽形钢板桩的制造方法，其特征在于，所述中间轧制具备利用同一孔型对所述被轧制件进行可逆式轧制的工序，所述进行可逆式轧制的工序包括形成跨中立线的第1翼缘部以及配置于该第1翼缘部的两侧的第2翼缘部和第3翼缘部的工序，进行所述可逆式轧制的孔型具备用于形成所述第1翼缘部的第1翼缘相对部分、用于形成所述第2翼缘部的第2翼缘相对部分以及用于形成所述第3翼缘部的第3翼缘相对部分，所述第1翼缘相对部分相对于水平面的倾斜角度比所述第2翼缘相对部分和所述第3翼缘相对部分相对于水平面的倾斜角度大。3.根据权利要求2所述的帽形钢板桩的制造方法，其特征在于，所述进行可逆式轧制的工序包括形成所述腹板对应部和所述臂对应部的工序，进行所述可逆式轧制的孔型具备用于形成所述腹板对应部的腹板相对部分和用于形成所述臂对应部的臂相对部分，进行所述可逆式轧制的孔型具备：腹板侧翼缘相对部分组，其包括至少一个所述第2翼缘相对部分；以及臂侧翼缘相对部分组，其包括至少一个所述第3翼缘相对部分，相对于连结所述腹板侧翼缘相对部分组与所述腹板相对部分之间的分界部和所述臂侧翼缘相对部分组与所述臂相对部分之间的分界部的直线，所述第2翼缘相对部分呈向翼缘外侧方向凸起的凸形状，所述第3翼缘相对部分呈向翼缘内侧方向凸起的凸形状。4.根据权利要求2或3所述的帽形钢板桩的制造方法，其特征在于，在进行所述可逆式轧制的孔型中，进行所述第1翼缘部处的翼缘拉伸(λf1)比所述第2翼缘部处的翼缘拉伸(λf2)和所述第3翼缘部处的翼缘拉伸(λf3)小的轧制。5.根据权利要求1～4中任一项所述的帽形钢板桩的制造方法，其特征在于，所述弯曲成形使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下浩，林慎也，河合雅典，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：