专利名称：冷轧三角螺旋钢筋及其专用轧机的生产的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑钢材中一种新型冷轧钢筋。
背景技术：
热轧钢材经过冷轧后，其强度明显提高。为此应用冷轧钢筋可以节约钢材，同时还可能降低建筑构件重量和成本。近代高层建筑、公路和桥梁以及住宅建筑中均尽量应用冷轧钢筋替代热轧钢筋。
冷轧钢筋应用历史并不长，在国外，奥地利和欧洲一些国家从1935年使用“Tor”钢筋，它是将一根表面带有两条纵向对称肋条的热轧圆钢进行冷扭转，使其形成螺旋状冷加工钢筋。德国的“Drillwulst”钢筋是将4根圆钢热轧在一起后冷扭转而成。法国的“Caron”钢筋是用截面为带圆弧角的型钢经过冷扭成螺旋状而成的。丹麦及西欧使用的“Tencor”钢筋是一根带有两条纵向肋条的热轧钢筋，经过一面拉拔一面扭转冷加工，即拉伸加扭转而形成螺旋状钢筋。荷兰的“Torma”钢筋是将圆钢先冷压刻痕，然后冷扭转和拉拔加工使其表面形成螺纹的冷加工钢筋。
目前建筑业中使用冷轧钢筋，品种和份额均较少。其中列入国家标准的仅有冷轧带肋钢筋(GB13788-92)[1]。此种钢筋是用圆形坯料在Y形轧机上用带有月牙形刻槽轧辊的孔型上轧出的。由于变形量过高而使其塑性指标下降，只有～4％左右[1]。
市场上有一种试用冷轧钢筋为冷轧扭钢筋[2]。它是用热轧圆形坯料在二辊轧机上用较大压下量压扁，然后扭转成螺旋形。由于它是经过压扁和扭转两次塑性变形，而且扁形边部变形量最大，其塑性指标δ＝～4％，而且性能不稳定[2]，热轧钢材经冷轧后其强度随变形程度增加而提高，但其塑性指标却下降。现有冷轧钢筋因变形量过大，而塑性指标δ％均较低。这在建筑用料安全上存在一定隐患，为此开发冷轧钢筋新品种，使其热轧坯料经冷轧后强度与塑性指标达到最佳组合，变形量控制在冷加工区内，即可得到较高的塑性指标，而强度也有所增大，冷轧三角螺旋钢筋可以满足上述要求。
发明内容
1、创造一套新的冷轧钢筋产品系列φ10～φ50冷轧三角螺旋钢筋。
(1)实现发展较大规格冷轧钢筋代替热轧螺纹钢筋，这将降低建筑构件重量，节约钢材和降低成本。
(2)在专用轧机上钢筋冷轧时，同时进行延伸和扭转塑性变形，在轧机上其变形量可以调节控制使强度σ和塑性指标δ达到予期指标。
(3)其三角螺旋外形使钢筋与混凝土结合形成锚固性提高。
2、冷轧三角螺旋钢筋专用轧机为三辊斜轧式轧机，由一个马达驱动三个轧辊，压下量可以调整。根据轧辊直径大小可以设计出不同型号轧机，用于生产φ10～φ50冷轧三角螺旋钢筋产品系列，轧机机构如图3所示。
图1为几种冷轧钢筋的外形图；图2是低碳钢(0.1％C)冷轧后变形量ε％与屈服点σs和塑性指标δ％关系曲线。
图3为冷轧三角螺旋钢筋轧机机构图。
具体实施例方式
(1)模拟制造小模型验证可行性——本实验作者已完成，已轧出小样。
(2)设计制造实验专用轧机，同时有关单位联系申报科研立项和申请基金。
在此轧机上能轧制φ10～φ16钢试样，轧后成型经权威机构进行性能检验，要求在此阶段解决性能和外形符合建筑业要求。产品性能应优于市场产品。
(3)与建筑业合作按市场要求确定产品规格，生产规模等问题，进行小规模试生产。
参考文献[1]建筑用钢铁材料标准汇编钢筋 中国标准出版杜 1999[2]冷轧扭钢筋基本性能及其应用中国标准出版杜1998[3]冷轧扭钢筋及其混凝土结构的设计与施工同济大学出版杜2000
权利要求
1.一种冷轧三角螺旋钢筋及其专用轧机的生产，其特征是，其断面呈圆角的三角形，其边部也呈弧状，延长度方向三个角呈螺旋状，螺旋角β＝～30，形成φ10～φ50冷轧三角螺旋钢筋新品种系列。
2.根据权利要求1所述的冷轧三角螺旋钢筋及其专用轧机的生产，其特征是，采用热轧圆形坯料在专用轧机上一次轧出，完成延伸和扭转塑性变形，呈螺栓状，具有良好的强度与塑性指标组合。
3.根据权利要求1所述的冷轧三角螺旋钢筋及其专用轧机的生产，其特征是，专门为生产冷轧三角螺旋筋设计的专用轧机为三辊式，三辊互呈120°角，轧辊倾斜一个螺旋角β压下量可以调整，在轧制时变形区中金属承受延伸和扭转两个方向塑性变形，因此可以轧出三角螺旋外形，根据轧机辊经不同可生产φ10～φ50各种规格冷轧钢筋。
全文摘要
建筑钢材冷轧钢筋目前列入国家标准的有冷轧带肋钢筋[1]，另外还有试用的冷轧压扁扭钢筋[2]，由于工艺和设备条件限制，这两种钢筋均不同程度存在强度偏高而塑性指标偏低问题，而且只能生产＜φ14较小规格。为此开发新品种较大规格冷轧钢筋并形成φ10～φ50冷轧钢筋新的产品系列，以冷轧三角螺旋钢筋替代热轧螺纹钢筋，对建筑行业变革将具有重大意义，填补冷轧钢筋空白。专门为生产冷轧三角螺旋钢筋设计的专用轧机能使圆形坯料在变形区中一次完成延伸和扭转塑性变形，而且变形量可以调节控制，可以实现冷轧钢筋强度与塑性指标最佳组合。可使塑性指标δ达到6～8％提高冷轧钢筋安全性，同时其螺旋外形与混凝土结合具有较高锚固性。
文档编号B21B1/18GK1500571SQ0214883
公开日2004年6月2日 申请日期2002年11月19日 优先权日2002年11月19日
发明者刘宝珩 申请人:刘宝珩, 刘学民, 刘英民