[发明专利]一种轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料生产技术领域，具体涉及一种轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法。 

背景技术

随着公路运输条件的改善，公路运输在现代物流中所发挥的作用也越来越大，随之也促进了公路运输设备的发展。目前，货运汽车作为公路运输的主要设备，正在向重载化、轻型化和专业化的方向发展。与此同时，汽车大梁的生产工艺也发生了变化，由过去的钢板冲压改为使用焊接型钢梁或直接用热轧H型钢做梁。 

随着《公路安全保护条例》的实施，以及超载车辆的严厉处罚，过去单纯靠增加轴数来提高车辆的载重的方法已不适应当前形势的需要，自重轻的运输车辆成为运输单位和个人的首选。作为汽车的主要构件，大梁的减重也势在必行。由于目前挂车的长度汽车大梁的长度一般不超过13.5米，在长度一定的情况下，只有通过降低H型钢的米重来达到减轻大梁重量的目的。目前国内部分厂家开发并批量生产的汽车大梁用热轧H型钢存在自重大的缺点；同时，因为汽车大梁用热轧H型钢要求高宽比大（H型钢的高度和宽度的比值）和翼缘和腹板的比值大，而H型钢在轧制过程中的不均匀变形而产生的残余应力的作用下，采用传统工艺生产的H型钢在冷却后容易出现翼缘和腹板波浪，造成成材率下降，增加了轧制成本，降低了生产效率。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能大幅度度提高汽车大梁用热轧H型钢表面质量和成材率，满足汽车大梁制作要求的热轧H型生产方法；本发明进一步的目的在于通过合理压下分配和轧后冷却工艺来改善H型钢因不均匀变形而产生的残余应力的影响，还可以通过轧后穿水冷却，在不增加合金消耗的情况下提高H型钢的强度，使其由Q345级H型钢提高到Q420级，这样可以提高H型钢的承载能力，从而实现生产成本低、生产效率高的汽车大梁用热轧H型钢生产方法。 

本发明的技术方案是：一种轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法，其方法步骤包括：步骤一、转炉冶炼，将高炉铁水中C、Si、Mn、S、P等元素调整到合理的水平，并去除铁水中的有害杂质；步骤二、吹氩站精炼，在氩气的保护下调节钢水的化学成分和温度，使钢液的成分和温度达到预定要求；步骤三、异型坯浇铸，将成分合符要求的钢水浇铸成轧制坯料；步骤四、H型钢轧制，H型钢轧制是将加热后的异型坯坯料在高温下通过带开孔型轧辊和万能轧机碾压的方式生产成H型钢的过程，异型坯经加热炉加热至1190～1240℃，开坯机轧制阶 段开轧温度1080～1150℃，万能轧机的开轧温度920～980℃，终轧温度800～900℃；步骤五、轧后两段式选择性冷却是将轧后温度较高的轧件通过选择冷却的方式冷却至合力温度区间的过程，通过控制轧后冷却速度以控制轧件形状和得到细小微观晶粒尺寸。冷却腹板的喷嘴关闭，第一段冷却：H型钢的翼缘由800～900℃冷却至650～720℃，冷却速度为50～90℃/s；第二段冷却：H型钢翼缘由650～720℃冷却至550～620℃，冷却速度为25～50℃/s；最后钢材冷却到室温。 

所述步骤五两段式选择冷却方法中，在H型钢翼缘设置一组以上喷嘴。 

该方法使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量。 

H型钢翼缘经过两段式选择性冷却后，H型钢经过自然冷却至室温。 

本发明有如下积极效果：首先，所述轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过在H型钢热轧后采用两段式选择冷却方法，能在较短时间内将具有较高温度的H型钢均匀冷却至适当的温度；该冷却方法降低了轧件的因轧制过程中轧辊冷却水原因导致腹板与翼缘温度差大以及变形时腹板与翼缘压下量分配导致产生的翼缘和腹板波浪，提高了成材率，又提高了生产效率。其次，所述轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过轧后自然冷却，在不增加合金消耗的情况下提高H型钢的强度，使其由Q345级H型钢提高到Q420级，这样可以提高H型钢的承载能力。 

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。 

轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法，轻型汽车大梁用热轧H型钢的高宽比大于3.0，翼缘和腹板厚度比值大于1.7，该H型钢生产工艺为：转炉冶炼→吹氩站精炼→异型坯浇铸→H型钢轧制→轧后两段式选择性冷却，具体为： 

步骤一、转炉冶炼；