bc型钢，冷弯型钢生产工艺

B型钢的技术经济背景

聚焦国家战略性新兴产业、节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等新需求，B型钢高强组合将钢板材料、轻量化技术、基础工艺有机结合，形成从上游到下游的产业链，形成产品系列。我国是世界上最大的粗钢生产国和最大的钢材消费市场，2010年我国粗钢产量为6.3亿吨，占世界产量的44.3%，拥有丰富的钢铁产品发展资源。同时，也有利于全球经济。生产和销售钢材是发展冷弯型钢的绝佳机会。当前钢结构行业的发展必将促进冷弯型钢的快速发展。由于环保、节能等优势，冷成型材料的种类越来越多，质量等级越来越高，应用范围越来越广，并被列入2019年国家重大发展计划。根据“十二五”规划，欧洲国家冷弯型钢产品每年以5-10%的速度增长，这样的增长速度给我公司带来了成功的经验。我国宝钢、鞍钢、本钢纷纷投入巨资建设万吨级高强度钢板带材生产线，为B型钢的生产提供了更合适的原材料。

图1 B型钢照片（B型钢及冷成型制造工艺）

近两年来，市场上大部分单一钢材经销商都没有盈利，转型已成为普遍趋势。一些贸易商纷纷进入资本市场，利用钢铁交易的“壳”套取大笔资金，开始投资房地产、期货、股市等领域。选好岗位，提供细化增值服务；延伸产业链，提升盈利能力，促进钢铁产业与下游产业融合。

B型钢通过先进的材料加固引领钢铁公司在扁钢技术和产品开发方面取得进步。

B型钢重点发展产品减重技术，引导冷弯型钢行业科技进步和创新，推动冷弯型钢行业产品和产业升级。

B型钢旨在专业化生产、超市化销售，推动冷弯型钢企业健康竞争发展。

B型钢方面，我们大量商品化精密、高强度冷弯型钢材料，推广结构减重技术的应用，为社会节约资源能源、节能降耗做出贡献。

B型钢在钢结构节能住宅领域市场潜力巨大

目前，日本建筑钢材仅占钢材消费总量的3%~5%，而发达国家则占18%，有的甚至达到25%。日本钢结构房屋占现有住房的比例不到1%，距离全球钢结构房屋50-60%的比例还有很大差距，这对钢铁企业来说是一个很大的市场。钢结构重量轻，与建筑面积相比使用面积较广，其中钢筋混凝土结构约占70%，钢结构约占85%。钢结构具有发展优势，因为它是可再生、可回收、环保的建筑。

据测算，钢结构房屋每平方米的用钢量约为100kg至120kg，所用各种建筑材料的碳排放量为480kg/m2，而混凝土房屋的建筑材料的碳排放量为480kg/m2。为740.6kg/。用于房屋时，节能设计保温效果高，节省能源，而且钢结构拆除需要的人力和劳力更少，更多的材料可以回收利用。来自国内外市场的竞争压力急剧加大，直接占领终端市场，打造终身用户是赢得竞争的有效手段之一，钢结构住宅正在成为住宅产业，国际社会推出碳关税将通过工业化生产和减少能源消耗为住房建设做出贡献。当房地产业住宅产业化比重达到10%时，每年减少的污水排放量相当于10个西湖的总量，减少木材采伐相当于9000公顷森林，减少用电量消费.做.节省的电量相当于格舒莫水电站一个月的发电量。目前，我国城乡住宅建筑竣工面积每年超过10亿平方米。然而，这些伟大的建设成就是以高能耗、高污染为代价取得的。建筑运营能耗约占日本社会总能耗的30%。该机构预计，到2020年，如果城镇住宅全部达到节能标准，每年可节约335亿吨标准煤。这大致相当于1998-2002年五年期间新增装机容量的总量。相当于45座三峡大坝，大坝的发电能力相当于一个耗能产业，每年可减少国家发电建设投资约1万亿元。目前，日本正处于城市化阶段，住房需求旺盛。日本每年新建住房建筑面积约为20亿平方米，如果按每年竣工面积的5%计算钢结构，据测算，钢结构装配式住宅年建筑面积约为1亿平方米，仅占年住宅面积20亿平方米的一小部分。日本城乡住宅、别墅存在钢架结构“零”，抗震、保温性能不足等问题必须尽快解决，钢材市场潜力无限。

图2 B型钢在节能住宅领域的应用历史（B型钢及冷成型法）

住房城乡建设部、钢结构协会建议国家对钢结构试点项目、科研项目、产业化项目在税收、资金、立项等方面给予支持和优惠政策住房。将太阳能发电纳入建筑的政策之一是国家每度电给予20分钱的补贴。

B型钢薄壁轻钢系列标准、典型产品规格及专利概述

B型钢符合国家冷弯型钢冶金标准，包括：

GB/T 6723-2008 典型冷弯开口型材的尺寸、形状、重量及公差。

GB/T 6725-2008 冷弯型钢。

GB/T 6728-2002 结构用冷弯空心型材尺寸、外形、重量及允许偏差。

B型钢节能住宅金属框架件专利（200620091217.9）和节能墙体专利（201029000022.2）旨在开展钢框架节能建筑的基础建设，打造钢的终身使用者，实现住宅产业化，促进了工业化。城乡钢框架住宅建设为屋顶非晶硅太阳能电站建设提供框架材料，帮助住宅建筑从大型社会用能单位向大型发电单位转变。

图3 典型B型钢产品截面（B型钢及冷成型方法）

本实用新型提出的B型钢金属成型件两端采用空心圆柱体对接平面的结构，两个空心圆柱体通过平面连接后可以相互支撑，具有较高的耐用性。容量和剪切力得到提高。特别是在砌体建筑中用作柱、梁时，可以在空心柱内浇注混凝土，使其与混凝土一起承受外力，从而节省钢材。易于组合使用，增加承载能力。

引进B型钢，环保、节能、超轻、耐腐蚀、经济、通用性强。

B型钢因零件截面形状酷似大写字母B而得名。采用高屈服强度（500MPA以上）镀锌、冷轧、彩涂、热轧钢带经轧制、冷弯成型。与H型钢、C型钢、Z型钢不同，B型钢更加节能、环保、经济、超轻、通用、耐腐蚀。

4.1 超轻量化

B型钢是由高强度0.5-1.5毫米冷轧、镀锌、彩涂、热轧钢带（3毫米以上）采用专利技术轧制而成的金属构件。与同重量的C型钢相比，抗弯强度提高60%。与相同截面积的热轧钢相比，旋转半径可增大5060%，转动惯量可增大0.53.0倍，提高材料强度。可以更合理地利用，比普通钢结构（即与传统工字钢、槽钢、角钢、钢板制成的钢结构相比）可节省钢材30%左右。

图4 B型钢和C型钢力学测试示意图（B型钢及冷弯制造工艺）

4.2 节能

B型钢是采用厚度0.52.5毫米具有高屈服强度（500MPA以上）的镀锌、冷轧、彩涂、热轧钢带（3毫米以上）经轧制和冷弯而成许多超轻钢建筑、房地产外墙装饰挂板、高速公路护栏、标牌框架等均采用热轧或冷弯角钢、槽钢、方管，没有合适的型材。自重增加，耐腐蚀性下降，浪费钢材和能源。

表1 B型钢与C型钢力学检验对照表

4.3 环境保护

B型钢及其支撑件是C型钢、Z型钢、方钢管、木方柱的良好替代品，在相同抗弯强度条件下比木方体重量轻，且长度不受限制。它比木立方体有优势，比其他型材更方便连接方木、水泥墙和钢材。废弃的B型钢可以回收再利用，节省大量木材，减少森林砍伐。

图5 替代H型钢、C型钢、Z型钢的B型钢实物照片（B型钢及冷成型制造工艺）

4.4 经济

B型钢可单独使用或对称组合使用，替代其他型钢梁、柱，应用范围广泛，最多可节省钢材20%。在同等强度条件下，B型钢比其他金属型材重量轻，便于运输和安装，无需起重设备即可用手搬运。您可以节省近30% 的建筑和运输成本。

图6 B型钢替代槽钢、角钢在装饰行业的现状（B型钢及冷成型制造工艺）

4.5通用

B型钢可代替方杆及其他形状，允许型号变更及公称长度和尺寸变化。截面形状经济合理，节省材料，种类繁多.表面光滑，外观美观，生产时可配合冲压等工艺，满足各种需求。 B型钢可用于制作较轻的超轻钢结构、高速公路护栏、电缆桥架、包装托盘支架等。

图7 檩、梁、椽、檐、梁、柱用B型钢实物照片（B型钢制造工艺及冷成型）

4.6 耐腐蚀性

B型钢还可轧制和冷弯镀锌、镀铝或彩涂钢带，防腐性能高，100年不腐蚀。

B型钢薄壁轻钢成型工艺

5.1 工艺流程

收卷——校平——成型——在线焊接——锯切——出料

5.2 冷弯孔型

图8所示为B型钢冷弯工艺的26道次。

图8 B型钢冷弯孔型示意图

5.3 生产线设备示意图

设备配置：开卷机、校平机、成型机、焊接设备、锯床、放料架、电控系统

图9 B型钢冷弯设备示意图

5.4 生产线主要技术参数

1）适用板材：Q345-600MPA；

2）适用板厚：0.8-1.5mm；

3）过料宽度：500mm；

4）卷材内径为：610mm。

5）线速度：3~5m/min。

B型钢成型设备

6.1 开卷机

用于支撑钢卷或展开钢卷。采用悬臂结构，以螺旋方式拧紧螺杆。结构简单，操作方便，收卷无需用力。适用范围及技术参数：

卷筒内径610mm，卷筒外径2000mm，适用宽度500mm，承载能力10T以下。

6.2 学校级别

功能/结构： 整平板材。压轮可自由升降，方便调节调平间隙。 5.滚轮调平，螺杆调整。适用范围及技术参数：板材厚度0.8-1.5mm，送料宽度500mm。

6.3 成型机

1）功能及结构说明：采用独立机架（铸钢/球墨铸铁），底座采用焊接结构，配有进口导向装置和经去应力处理的优质碳钢滚轮。确保零件精度。轧机可更换，调整操作方便。

2）上传动方式为主电机减速机齿轮机扭矩分配万向节牌坊上下滚轮轴。

3）大轴直径约60mm，电机功率约22KW。

4）成型辊材质为GCr15（球钢）。

5) 成型道数为26道。

6.4 焊机结构

采用缝焊机实现在线跟踪、自动滚点焊，满足定宽焊接位置要求。焊机的各项操作均由PLC控制。焊接控制箱可以锁定焊接电流、焊接速度等工艺参数并与整个电控系统配合工作。焊缝牢固可靠，焊点无明显凹痕、错焊、烧伤。焊接后边缘贴合效果良好。相关参数：点焊间距805毫米，焊接速度6米/分钟。

6.5锯床

本机是一种利用空气压住板材，沿板材进行切割，利用空气复位的后续锯床。具有切割速度快、切割效率高的特点。切割面变形小，有毛刺。

6.6 弹出架

功能和结构：由焊接钢制成，并用镀铬滚轮组装以支撑成品。

相关技术参数：有两段，每段6m。

6.7 电气控制系统功能及配置

整线采用PLC控制，人机界面显示，产品长度数字设定，可调节产品长度。硬件配置包括交换机控制台和测长装置，操作方式为手动/自动。

B型钢冷弯设备工艺要求

B型钢金属型材成型机是集电气、机械、液压传动于一体的自动化设备。整个底盘由125mm x 125mm轻质焊接H型钢和28mm厚的压板组成，基准板也焊接在底盘上，可以在焊接后进行时效处理。

7.1 系统工作原理

成型切割机成型部分采用变频器和遥控器控制，具有无级调速和正反转启停无线控制，操作十分方便。切割部分由长度传感编码器、定位开关、PLC、伺服和触摸屏控制切割部分由编码器采样PLC根据触摸屏上设置的参数比较编码器采样数据并指令伺服同步运行，固定长度同步切割完成成型工艺循环。

7.2 生产技术参数

电机输出22kw，变频器22kw，电机转速960r/min，可安装32对滚筒，电压380V，中心高约1280mm，滚筒最大转速. 转速16r/min，外形尺寸14000mm x 1200mm x 1700mm，轴有效长度L2=500mm，承受最大扭矩548.6n·m，尖轴间距离L1=410mm，输出扭矩276N·M，上下辊轴平行度为0.08mm（任意方向）。滚筒安装标准直线度为0.10mm，滚筒轴线跳动为0.04mm，滚筒架工作台平面度为0.10mm。

B型钢要解决的问题

8.1 涂料标准降低

目前的标准基本上是不喷漆的。涂层冷弯型钢产品的标准很少。

8.2 没有货币政策支持

国家只要求发展冷弯型钢、应用高强新型材料、推广轻量化建筑技术、节能降耗、发展新型高效钢材、技术创新等。虽然钢板深加工是可能的，但它并没有为冷弯型钢企业提供节能减排或研发，而是为创新提供资金和政策支持。

8.3 专利新产品产业化进程缓慢

冷弯型钢行业企业规模普遍较小，难以独立支撑基础研究和产品、技术、装备的早期开发。国家财政要会同金融机构设立金融扶持基金和创业投资基金，将新成果快速转化为产业和产品优势。

来源：钢结构图