专利名称：钢管脚手架扣件及其生产方法
技术领域：
本发明属于建筑施工技术范围，涉及一种钢管脚手架扣件，同时还涉及铸钢材质件的铸造技术。
随着建筑业的迅速发展，高层、超高层建筑大量涌现，对施工用钢管脚手架扣件也有了更高的要求，现有技术的钢管脚手架扣件一般都由可锻铸铁铸造而成，脆性高，承载能力低，可靠性差，已不能适应现代高层建筑的施工要求;铸钢脆性小，强度高，承载力强，可靠性好，是较宜于扣件使用的理想材质。而现有技术中，砂模铸造铸钢件都存有不可避免的气孔、砂眼，不可能达到属于小型铸件的脚手架扣件的质量要求，若采用熔模铸造，虽然可以满足扣件的质量要求，但工效慢，成本高，其产品价格难以使用户接受。
本发明的任务是为了克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种脆性小、强度高、承载力强、可靠性好的适于高层建筑施工用的铸钢钢管脚手架扣件及其生产方法。
完成本发明任务的技术方案是钢管脚手架扣件以铸钢为材料铸造。所说的铸造可以是熔模铸造，也可以是砂模铸造。为降低生产成本，提高工作效率，本发明采用砂模铸造的方法，生产的工艺流程包括混砂、造模、冶炼、出钢、浇铸、扒件退砂、清砂、热处理、二次清砂、打磨、钻孔、铆装、和涂漆，其特征一是提高出钢温度，二是在冶炼、出钢、浇铸工序中实行多次脱氧。其要点一是提高出钢温度，二是在冶炼→出钢→浇铸流程中实行多次脱氧。所说的提高出钢温度最好是提高到1690-1710℃，以防止钢水温度很快降下来，保证钢水的流动性，有利于钢水杂质的上浮、保证铸件表面光洁度;所说的多次脱氧，第一次是在冶炼工序的还原期，待钢水温度达到大体1420℃时，加入锰铁和硅铁或锰硅合金脱氧，同时实现成份调整，使之达到铸钢的锰、硅含量标准，锰含量以控制在0.6-0.75%，硅含量0.38-0.42%更为适宜;第二次在钢水温度达到大体1650℃以上时，插铝脱氧，插铝量为0.7-1.0公斤/吨钢水;第三次脱氧在钢水包中进行，根据脱氧检验，视氧化情况，随浇铸，随插铝，一般插铝量为0.1-0.5公斤/吨钢水，保证在浇铸过程中始终保持脱氧情况良好。
所说工艺流程中的混砂，同常规操作。所说的造模可以是造干模，也可以是造湿模。为降低成本，提高工效，本发明选用造湿模的方法，为防止钢水浪费，造模时不加冒口，每箱扎气眼大体10处，深度离型腔大体1cm，用于提高砂模的透气性能。同时采取提前造模的方法，使砂模水份自然蒸发，降低含水量。
所说流程中的浇铸，是采用小勺分类快速浇铸的方法，先浇铸件体较大的直角座，以利于增强小勺的保温能力，后浇件体较小的小压盖，使较大的件体保持一个较长的冷却时间。
所说流程中的扒件退砂，是在浇铸后23-27分钟扒件，急冷退砂，防止时间过短导致铸件变形，同时又防止时间过长导致清砂困难。
所说流程中的清砂和二次清砂均指机械清砂，同常规操作。
所说流程中的热处理，是将清砂工序后的扣件半成品置放于热处理炉内，在850-900℃温度下保温不小于2小时，然后随炉冷却，防止冷却太快，以保证魏氏体消除良好，待温度降至500℃以下时出炉。
所说流程中的打磨、钻孔、铆装、涂漆同常规操作，涂漆后即为扣件成品。
本发明的铸钢钢管脚手架直角扣件，抗破坏强度不小于30KN，旋转扣件，抗破坏强度不小于18KN，对接扣件，抗拉强度不小于3KN，循环使用损坏率不大于2%，强度高，脆性小，承载能力强，耐疲劳，可靠性好，是一种高层、超高层建筑施工搭接钢管脚手架的理想用品;本发明扣件的生产方法，流程路线合理，工艺参数选择适当，生产效率高，产品成本低，解决了小型铸钢件砂模铸造质量差的难题。
实施例1提前2小时造模，首批型砂用75%新砂，20%旧砂，5%的膨润土，可以不用水玻璃，加水混碾10分钟，含水量5%，砂模不加冒口，每箱扎气眼10处，深度离型腔1cm;以0.5吨中频电炉冶炼，钢水温度1420℃扒碴取样，进行成份全分析，锰、硅元素的收得率按80%计算，加锰铁和硅铁进行成份调整，同时实现第一次脱氧;当钢水温度升至1650℃时用圆杯试样检验脱氧情况，同时插铝0.35kg，进行第二次脱氧;温度达到1690℃时出钢，取样成份全分析，其中锰含量为0.6%，硅含量为0.42%，用小勺快速浇铸(先浇直角座，后浇小压盖)，开始时脱氧情况适中，随后表现不足，此时随浇铸随插铝0.2kg;浇铸时间15分钟，全部浇铸完后10分钟扒件急冷却砂;第一次机械清砂后，投入热处理炉内进行热处理，温度850℃，保温3小时后随炉冷却，至480℃时出炉，流程中的其他工序同常规。
实施例2第二次脱氧插铝0.5kg，温度1710℃时出钢，取样成份全分析，其中锰含量0.72%，硅含量0.38%，浇铸插铝0.05kg，热处理温度900℃，保温2小时，其他同实施例1。
实施例3第一次脱氧调整成份，加锰铁1.05kg，硅铁0.55kg，第二次脱氧插铝0.4kg，温度1700℃时出钢，取样成份全分析，其中锰含量0.65%，硅含量0.40%，浇铸前期脱氧良好，后期表现不足，随浇铸插铝0.1kg，其他同实施例1。
经检验扣件产品质量指标为直角扣件螺栓扭力矩40N.M，抗滑载荷7KN时，位移值∠7mm，载荷10KN时，位移值∠0.5mm，抗破坏30KN，扭转力矩900N.M;
旋转扣件螺栓扭力矩40N.M，抗滑载荷7KN时，位移值∠7mm，载荷10KN时，位移值∠0.5mm，抗破坏18KN;
对接扣件抗拉载荷4KN时，位移值∠2mm。
权利要求
1.一种钢管脚手架扣件，其特征是由铸钢铸造而成。
2.根据权利要求1所述的扣件，其特征是所说的铸造是砂模铸造。
3.一种如权利要求2所述扣件的生产方法，包括混砂、造模、冶炼、出钢、浇铸、扒件退砂、清砂、热处理、二次清砂、打磨、钻孔、铆装、和涂漆，其特征一是提高出钢温度，二是在冶炼、出钢、浇铸工序中实行多次脱氧。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所说的提高出钢温度是出钢温度提高到1690-1710℃。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是所说的多次脱氧是，第一次在冶炼工序的还原期，待钢水温度达到1420-1440℃时加入锰铁和硅铁或锰硅合金脱氧，并实现铸钢成份调整;第二次在钢水温度达到1650℃以上时插铝脱氧，插铝量为0.7-1.0公斤/吨钢水;第三次在钢水包中进行，据脱氧检验，视氧化情况，随浇铸，随插铝。
6.根据权利要求3或4、或5所述的方法，其特征是所说流程中的造模是造湿模，并提前，不加冒口，每箱扎眼大体10处，深度离型腔大体1厘米。
7.根据权利要求3或4、或5所述的方法，其特征是所说流程中的浇铸是用小勺分类快速浇铸，先浇件体较大的直角座，后浇件体较小的小压盖。
8.根据权利要求3或4、或5所述的方法，其特征是所说流程中的扒件退砂，是浇后23-27分钟扒件，急冷退砂。
9.根据权利要求3或4、或5所述的方法，其特征是所说流程中的热处理，是将扣件半成品置于热处理炉内，温度850-900℃保温不小于2小时，然后随炉冷却，到500℃以下时出炉。
全文摘要
一种钢管脚手架扣件由铸钢材质铸造而成，其要点一是提高出钢温度；二是在冶炼→出钢→浇铸流程中实行多次脱氧，第三次在钢水包中随浇铸，视脱氧情况，随插铝脱氧；采用砂模铸造，热处理保温后随炉冷却。本发明方法流程合理，工艺参数选择适当，效率高成本低，扣件强度高，韧性好，是高层、超高层建筑施工搭架的理想用品。
文档编号E04G7/06GK1079526SQ9210670
公开日1993年12月15日 申请日期1992年9月9日 优先权日1992年9月9日
发明者王玉和, 刘文成, 邵长学, 邵长风, 郑培基, 邵长启 申请人:临沂市相公铸钢厂