环保增强接合销及其制造方法

专利名称：环保增强接合销及其制造方法
技术领域：
本发明涉及增强接合销，尤其涉及用于混凝土-农而结构中的增强 接合销，及其制造方法。
背景技术：
混凝土公路和其他混凝土表面常常分成许多部分来建造。这样的 部分有益于控制和解决混凝土表面的热膨胀和避免出现问题，例如当 未控制热膨胀时会发生裂化。为了适应热膨胀，接缝通常放置在相邻 的板之间以允许沿道路方向的板间运动，同吋纠正每个板的正确侧向 和垂直位置以保持路面水平和保持就位。
各种类型的结构已被用于"连接"这些相邻板。这些方法包括下 列的使用
1. 实心或管状钢接合销；
2. 环氧树脂涂层实心或管状钢接合销；
3. 玻璃纤维加强复合接合销；或
4. 不锈钢实心或管状钢接合销。
实心钢或管状钢接合销，是最常用的接合销类型，其迅速腐蚀， 特别是在除冰用盐的环境中用于处理公路。环氧树脂涂层接合销最初 在防止腐蚀方面好于未涂层接合销；然而，在建造道路期间这些接合 销焊接到支承结构中以及在建造之后由板层(相邻板)运动产生的磨 擦最终磨损环氧树脂涂层并使钢表面暴露。 一旦接合销的钢表面被暴 露，腐蚀便成为问题，就如同未涂层接合销一样。玻璃纤维增强复合 销比钢接合销更脆弱和更贵，而不锈钢接合销是有效的，但是非常贵。
已幵发了一些针对减小钢接合销的腐蚀的现有技术的系统。这些 系统包括美国专利No. 2, 093， 697。美国专利No. 2, 093， 697的发明提供 了一种用于放置在板层之间的接缝形式。所述接缝形式形成用于保持 密封材料的槽袋。美国专利No. 2， 093， 697的系统要求除了接合销以外 的附加材料必须安装在相邻部分之间，所以执行和安装费用高。美国
ii专利No. 5， 183， 694公开了一种系统，其使用电连接到增强杆的电极。 再次地，附加材料必须被釆购，被带到安装位置，和被安装，并且需 要用于安装该系统的附加歩骤。闲而，类似于夷国专利No.2，093，697 的系统和美国专利No. 5， 183， 694的系统执行和安装费用高。
因而，期望的是提供- 种加强接合销，例如那些用于公路结构或 包括至少两个部分的其他混凝土表面中的接合销，其防腐蚀，与钢接 合销的强度相比不会损害接合销的强度，并且不会明显增加接合销的 成木。也期望的是提供-种用于连接相邻混凝土部分的系统，其不需 要采购除了接合销之外的材料，并且不需要附加的安装步骤，由此使 这种系统的成本最小化。

发明内容
本发明包括一种环保增强接合销，及其制造方法。在一个实施方 式中，所述接合销包括钢或碳钢，或其他黑色金属，并且其类型用于 公路结构或其他混凝土表面的结构中，例如相邻混凝土板之间的增强 件。通常，本发明的增强接合销包括棒钢或管钢、碳钢或其他黑色金 属以及相对于黑色金属用作牺牲阳极的金属。所应用的金属，例如锌、 锌合金、钹、镁合金、铝、或铝合金，以大规格(heavy gauge)应用 于所述棒或管的外衮面上。以这样一种方式应用所述金属，使得它与 所述棒或管的纵向暴露表面密切接触。在管的情况下，所述金属可以 应用于所述管的内外暴露表面中的一个或两个。 一旦应用，该实施方 式的应用金属充当牺牲阳极并且为所述棒或管提供电镀保护。
用于牺牲阳极金属应用于接合销的棒或管的方法包括滚轧成形、 压铸法、涂层、沉陷、牵引、焊接、和巻边接缝。根据本发明的一种 方法，将大规格锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金放置到所述 棒或管的外表面上。然后大规格管通过沉陷一牵引(sink-draw)法被 向下牵引到所述棒或管的外表面上以导致大规格牺牲阳极金属管与所 述棒或管的 - 个或多个暴露的纵向外表面密切接触。
在管状接合销的情况下，司'选的小直径金属管可以使用沉陷牵 引法被放置在接合销的管内部并且向外膨胀以使内金属管达到与管状 销的内表而密切接触。备选地，对于管状接合销，另一方法包括钢、碳钢、或其他黑色金厲带，其用电铍金偶(锌，镁，铝，或如上述它 们的合金)包覆(辊压接合)在-'侧或两侧上，形成合缝管，并且按 照需要焊接或巻边接缝成管状形状。这包括木发明的滚轧成形法中的
--种。
根据木发明的另一种滚轧成形法， 一个或多个牺牲金属带ll绕黑 色金属榉或管的一个或多个暴露表而缠绕，并且由--系列辊滚轧围绕 (形成)所述榉或管。
根据本发明的制造电镀保护的棒接合销的-种压铸法始于将棒或 管放置在模腔内部。模腔具有大于所述棒或管的外部尺寸的内部尺寸。 熔融锌，镁，或铝，或它们各自合金中的--个，在压力下被注入到所 述腔中，并且模具与所述棒或管的外表面之间的限定空隙充满熔融金 属。然后允许熔融金属冷却以固化金属，从而金属完全包覆合缝棒或 管的外表而。
在管状钢接合销的情况下，所述管的外表面首先根据以上用于棒 的压铸法被涂层，然后被转移到不同的模腔，所述模腔的内部被设计 成紧密地配合金属涂层产品的外部尺寸。第二模具的内部尺寸由两个 活动插入件限定，所述插入件尺寸被确定为在插入件和管状接合销的 内表面之间留下间隙。两个活动插入件的尺寸也被确定为带有足够的 "出模斜度"，以允许插入件从金属涂层产品的中心向外撤出。与前面 一样，熔融金属被注入所述间隙中，并且允许金属固化以完全包覆管 状接合销的内表面。然后，通过向外撤出插入件从接合销内取出插入 件。可以理解的是用于对管状接合销的内外两侧暴露表面进行涂层的 两种模制过程可以在相同的模腔中同时执行。而且，用于棒或管的替 换压铸法包括重力填料，而不是注入填料，模制。
根据本发明涂层法，用牺牲金属的附着层火焰喷涂或等离子喷涂 钢、碳钢、或其他黑色金属接合销。喷涂牺牲金属形成外保护罩。该 保护罩也在电镀过程中用作阳极，由此保护接合销。
在本发明的另--涂层法中，将钢、碳钢、或其他黑色金属棒或管 浸渍到电镀材料中。两种涂层法的电镀材料被配制成包含高浓度的粉 末形式的电镀金属，以及低百分比的溶液或悬浮液形式的有机粘结剂。
本发明的增强接合销提供了防腐蚀，同吋保持接合销的完整性和强度。接合销的制it方法是直接的。而且，本发明的接合销使用传统 方法安装在混凝土中。进一歩地，本发明的接合销可以制成屮空的， 其在中心具有坝充物(例如泡沫或水泥)，由此与实心接合销相比减小 了成本，同时当用于混凝土或水泥中时保持使用要求的结构完整性。 另外，本发明的接合销可以容易地形成具有椭圆形横截面的一种形状 —一种用于接合销强度的现想形状。因而，根据本发明的增强接合销 提供了电镀无腐蚀保护或其他环境保护，并且材料成本、制造成本和 安装成本合现。


图1显示了根据本发明的增强接合销的一个实施方式的透视图。 图2显示了在线A-A的图1的增强接合销的横截面图。 图3显示了根据本发明的增强接合销的另一实施方式的透视图。 图4显示了在线B-B的图3的增强接合销的横截面图。
具休实施方式
现在参考图1，显示了根据本发明的增强接合销的一个实施方式的 透视图。在该实施方式中，接合销10包括由牺牲金属覆盖的圆柱形棒， 这将结合图2进一步进行描述。接合销10具有纵轴12。
图2显示了在线A-A的图1的增强接合销的横截面图。接合销10 包括棒14和牺牲金属涂层16。在该实施方式中，金属涂层16覆盖棒 14的所有暴露表面。参考图1，金属涂层16分别覆盖第一和第二端18 和20，并且也覆盖围绕纵轴12的纵向表面22。棒14由钢、碳钢、其 他黑色金属、或其他腐蚀结构材料组成。金属涂层16包括锌、锌合金、 镁、镁合金、铝、铝合金。锌合金的一个例子包括85%的锌和15%的 其他金属。镇合金的例子包括AZ-31B或HK-31A。铝合金的例子是1145 pr 3003。
现在参考图3和图4，分别显示了根据本发明的增强接合销的另-实施方式的透视图和横截面图。在该实施方式中，接合销30分别具有 第一和第二端40和42，纵轴32在它们之间延伸。管34在该实施方式 屮为圆柱形并且具有围绕纵轴32的外径44和内径46。第--金属涂层36在管34的整个长设..匕缀盖由围绕纵轴32的外径44限定的暴露表
面。第二金屈涂层38在管34的整个长度上禝盖由陶绕纵轴32的内径
46限定的暴露表而。
根据在这里闹述的-'个或多个方法制造增强接合销10和30。这些
过程通常在这里被称为滚轧成形、压铸、火焰喷涂、等离子喷涂、浸
渍或涂层、沉陷、牵弓l、焊接、或巻边接缝。在这里结合图1和图2
的接合销10以及结合图3和图4的接合销30论述这些方法中的每--个。
可以使用沉陷或牵引法制造接合销10。根据沉陷法，以管的形式 提供金属涂层16，该管的直径大于棒14的直径。金属涂层16的管被 确定尺寸成允许棒14放置在其内部，并且当这样放置吋金属涂层16 与棒14接触或很接近。当将棒14放置到金属涂层16的管内部之后， 沿着纵轴12将金属涂层16的管向下牵引到棒14的外暴露表面上以导 致管，以至金属涂层16与棒14的外暴露表面密切接触。通过沉陷一 牵引法实现金属涂层16的管被向下牵引，由此所述管被牵引通过直径 小于金属涂层16的管的直径的模具，以减小金属涂层16的管的直径。
根据该沉陷法，沿着纵轴12的棒14的外表面由金属涂层16覆盖， 但是末端18和20仍暴露。接合销20的末端18和20可以使用诸如压 铸、浸渍、或火焰喷涂这样的方法由牺牲金属覆盖，在这里将更详细 地对此进行说明。
上述的沉陷法也可以用于形成图3和图4中所示的接合销30的第 一金属涂层36。接合销30的第二金属涂层38可以根据本发明的牵引 法形成。根据牵引法，以管的形式提供第二金属涂层38，该管的直径 小于管34的内径。第二金属涂层38的管被放置在管34内部，并且沿 着纵轴32向外膨胀到管34的内表面上以与管34密切接触。第二金属 涂层38的管的膨胀通过沉陷一牵引法实现，由此所述管被牵引通过直 径大于第二金属涂层38的管的直径的模具，以增加金属涂层38的管 的直径。
本领域的普通技术人员将会理解被提供用于根据本发明的接合销 的制造方法的锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的任何管可以 用本领域中公知的方法制造。这些方法包括但不限于挤出和滚轧成形，以及任何接缝被焯接在--起或被巻边接缝。
根据本发明的其他方法，牺牲金屈被巻边接缝或焊接以与桦钢或
管钢、碳钢、或其他黑色金属的棒或管密切接触。参考图1和图2，以 --个或多个带的形式提供金厲涂层16， 一个或多个带的每--个的长度 近似等于棒M的直径。每个带然后被焊接或巻边接缝到棒14的纵向 暴露表面上。这些相同的方法可以用于导致第二金属涂层38和/或第 --金属涂层36与管34密切接触，以形成图3和图4中的接合销30。
根据制造接合销10的一种压铸法，将接合销10放置在模腔中。 这种模腔具有大于棒14的直径(一个或多个尺寸)的--个或多个内部 尺寸。用于形成金属涂层16的类型的熔融牺牲金厲在压力下被注入到 模腔中以填充模腔和棒14之间的限定空隙。然后允许熔融牺牲金属固 化以用金属涂层16完全包覆棒14。包覆壳包括第一和第二端18和外 表面22，如图1中所示。
根据制造接合销30的压铸法，在一个实施方式中，提供模腔和两 个活动插入件。模腔具有大于管34的(一个或多个)外部尺寸的(一 个或多个)内部尺寸。两个活动插入件被确定尺寸成从第一和第二端 40和42插入到管34内部，以在沿着纵轴32的某个点在管34的中心 相遇，并且带有足够的"出模斜度"，以在熔融金属如这里所述固化之 后允许插入件从第一和第二端40和42向外撤出。继续该过程，将两 个活动插入件放置到管34内部，并且将管34与活动插入件的组合体 放置到模腔内部。熔融牺牲金属被注入到模腔中并且允许固化以完全 包覆接合销30的暴露表面。以该方式，第一和第二金属涂层36和38 产生，如果模腔比管34的长度长，则第一和第二端40和42也由牺牲 金属涂覆。
在生产接合销30的另一压铸法中，可以使用两个模腔。第一模腔 用来涂覆管34的外部。第二模腔用于涂覆管34的内部。
在用于接合销30的又一替换压铸法中，不需要活动插入件。而是 改为，提供(一个或多个)内部尺寸大于管34的(-- 个或多个)外部尺寸 的模腔，并且管34插入其中。熔融牺牲金属被注入到模腔中并且允许 固化。该固化导致如图4中所示的第一金屑涂层36，和沿着纵轴32 埙充管34的内径中的整个空间的第二金属涂层。如上面结合用于接合销30的第一热接法所述，如果模腔比管34的长度长，则在该过程下 第 一和笫二端40和"也由牺牲金属複盖。
其他压铸法可以用于生产图1和图2的接合销10以及图3和图4 的接合销30。在这些方法中，(一个或多个)模腔用熔融牺牲金属进行 重力坝料而不是用熔融金厲注入。在其他方面，这些压铸法实质上与 上述的注入压铸法相同。
接合销30也可以通过滚轧成形法形成。具体而言，用于形成管34 的基材带通过辊压接合用第一金属涂层36的带包H。辊压接合也可以 用于包覆将形成管34的带，使得第二金属涂层38的带位于形成第--金属涂层36的带包覆的相反的侧面上。然后，包覆带被成形并且焊接 成接合销30的形状。可选地，包覆带被成形和巻边接缝成接合销30 的形状。
图1和图2的接合销10以及图3和图4的接合销30可以由另一 种滚轧成形法制造。关于接合销10，用于形成金属涂层16的一个或多 个黑色金属带围绕棒14缠绕，并且棒14和金属涂层16的(一个或多 个)带的组合体通过一系列辊操作(成形)。以该方式，导致金属涂层 16与棒14密切接触。该第二滾轧成形法也可以用于导致第一金属涂层 36和/或第二金属涂层38与管34密切接触，以产生图3和图4的接合 销30。
根据本发明的另一方法，所述棒或管通过被称为火焰喷涂或等离 子喷涂的方法中的一个由牺牲金属的附着层涂层。该火焰喷涂或等离 子喷涂金属层形成保护棒或管腐蚀的外保护罩。当使用电镀金属时， 金属用作电镀过程中的阳极以保护棒或管。
制造本发明的增强接合销的另一涂层法包括浸渍。具体而言，将 棒或管的暴露表面浸渍到包含保护金属的电镀材料中。当使用电镀金 属，例如锌、锌合金、镆、镁合金、铝、铝合金吋，电镀材料被配制 成包含高浓度的粉末形式的这种电镀金属，以及在许多情况下带有低 百分比的溶液或悬浮液形式的有机粘结剂或其他粘合剂。这样的配制 保证了当浸溃吋和当电镀材料干燥和硬化吋金属颗粒保持彼此之间以 及与棹或管实质上彼此接触。当这科'材料在棒或管的表[加上被千燥吋， 产生涂层/薄膜。涂层/薄膜包含金属颗粒，所述金屈颗粒彼此之间以接合销10的第一端18和第二端20，以及接合销30的笫- 端40 和第二端42不-定根据上述的方法被禝盖。然而，接合销10的第一 和第二端18和20，以及接合销30的第一和第二端40和42可以使用 本领域中已知的方法覆盖。具体而言，本领域中公知的其他方法，例 如使用端帽，或用诸如水泥或泡沫这样的惰性材料填充管端，可以用 于将牺牲金属涂层或其他环保金属放置到接合销10的第…'和第二端 18和20上以及接合销30的第--和第二端40和42上。可以想象在这 里描述的用于覆盖暴露纵向表面的火焰喷涂、等离子喷涂或浸渍(涂 层)法可以用于覆盖管或棒端，而与用于涂稷--个或多个暴露的纵向 表面的特定方法无关。
并不耍求应用在接合销30的第一和第二端40和42的牺牲金属涂 层留下敞开孔径50 (参见图4)，而是相反，可以覆盖孔径50。也将会 理解，如果接合销30的第一和第二端40和42包括牺牲金属的涂层， 则不耍求接合销30包括第二金属涂层38，以保持本发明的防腐蚀效 益，这是因为当第一和第二端40和42被涂覆时，由内径46沿着纵轴 32限定管34的内表面并未暴露于湿气和其他导致腐蚀的因素。
腐蚀通常沿着接合销的纵轴产生。因而，有可能根据本发明仅仅 纵向暴露表面受到环境保护。末端可以保持暴露或由另 一方法覆盖， 该方法不会导致被提供用于防腐蚀的相同类型的环境保护。末端可以 涂有非电镀涂料或在其上放置端帽。对于管状接合销，末端可以塞满 填充物，例如泡沫或水泥。实际上，根据本发明的管状接合销的内部 可以在其整个内部包括填充物。进一步地，在本发明的范围内可以预 见管状接合销在纵向外暴露表面而不是纵向内表面上具有金属涂层。
期望本发明的接合销的金属涂层具有的厚度允许涂层充当牺牲阳 极，以在很长吋期内防止腐蚀，和防止接合销的安装导致的和/或接合 销放置其中的混凝土的膨胀和收縮产生的摩擦导致的涂层磨损。在这 里被称为"大规格"的该厚度通常大于通过单独浸渍或电镀处现应用 的涂层厚度，并且通常至少大约为0.020英寸。金属涂层的理想厚度 取决于接合销将被引入其中的环境条件。最小厚度有可能由这种条件
18确定，包括温度，湿度，盐皮等，并且考虑到操作和安装接合销，也 由关心设，或其缺少程度确定。关于后者，如果金属涂层太薄，则涂 层可能在操作或安装期间被刮去而暴露—下面的钢或碳钢的一部分。这 种暴露破坏了避免腐蚀的预期效果。
除了很厚的金属涂层在材料和制造成本方面费用大之外，关于最 大厚度不存在限制。通常期望的是将这种费用保持在控制范围内。尽
管厚皮范围可变，从大约0.020英寸到大约0.080英寸的厚度包括在 本发明的接合销的实施方式中。根据本发明生产的—种原型具有大约 0. 050英寸的厚度。
本领域的技术人员将会理解本发明的增强接合销可以由金属成形 和处理领域屮通常已知的方法生产，所以制造商并不需要附加设备。 因而，制造商并不需要额外的资本支出或劳动成本来根据本发明的方 法生产增强接合销。
也将理解的是可以以传统方式将本发明的接合销安装在相邻的混 凝土块之间。不需要附加设备来进行安装，也不需耍任何附加的安装 歩骤。因而，本发明的增强接合销安装便宜。
进一步将会理解的是牺牲阳极的存在提供了种机构，该机构用 于阻止牺牲阳极所附着的棒或管腐蚀。由于以大规格应用牺牲金属， 它在该防腐蚀能力中发挥作用的时间远远长于可以使用电镀处理进行 应用的金属或环氧树脂薄涂层的应用。也将可以理解大规格的牺牲阳 极比用环氧树脂涂层的接合销更能防止磨损机械应力，所述机械应力 由在道路建造期间将接合销焊接到支承结构中导致和由建造之后板层 移动产生的摩擦导致。而且，如同玻璃加强接合销一样，接合销的结 构强度未被损害。进一步地，根据本发明的加强接合销的成本明显小 于不锈钢接合销的成本。
进一歩将会理解的是根据本发明的接合销并不需要圆柱形状，尽 管现有技术的接合销的一种普通形状为圆柱形。因而，关于本发明在 这里和在权利要求中使用的术语"棒"和"管"并不限于具有圆柱形 横截而的接合销，而是也可以应用于具有矩形、方形、卵形、椭圆形、 多边形或不规则横截面的接合销。进--步地，本发明的接合销并不需 耍在本发明的范围内沿着长度具有恒定的横截面，沿着其长度笔直，或者具有规则的形状。
进一歩还将会理解的是本发明的接合销可以特定地成形为横截丽 为椭圆形。与许多其他桢截面形状相比，椭照l形状在混凝土或水泥应 用中提供了更大的强度。而i，本发明的接合销可以被制造成屮空的， 而不管其横截面形状为"管"。然后，中空的中心用诸如泡沫或水泥这 样的填充物填充。这种坝充管状接合销在材料和成本上不贵，但是当 安装时保持其结构完整性。
本发明可以进一歩在该公开的范围和精祌内进行修改。该申请所 以意欲使用其一般原理涵盖木发明的任何变型、使用或适应性修改。 进--歩地，该中请意欲涵盖脱离本公开的这些内容，所述内容在该发 明所属领域的已知或习惯实践内并且在后附权利耍求的限制内。
权利要求
1. 一种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和覆盖所述棒的至少一个暴露表面中的至少一个的金属，该金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金中的一组组成，其中使用一种方法导致所述金属与所述棒的至少一个暴露表面中的至少一个密切接触，所述方法包括滚轧成形，卷边接缝、焊接、压铸、浸渍、沉陷、牵引、火焰喷涂、或等离子喷涂。
2. 如权利耍求1所述的增强接合销，其中所述棒包括实心棒。
3. 如权利要求1所述的增强接合销，其中所述棒包括具有纵轴的 中空管，所述管也具有内径和外径，沿着所述管的纵轴由所述外径限 定的外衮面，和沿着所述管的纵轴由所述内径限定的内表面，其屮所 述棒的至少一个暴露表面包括所述管的外表面。
4. 如权利要求3所述的增强接合销，其中所述棒的至少一个暴露 表面进一歩包括所述管的内表面。
5. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和 覆盖所述棒的暴露表面中的至少一个的金属层，该金属层与所述棒的至少一个暴露表面中的至少一个密切接触，并且该金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金中的一组组成。
6. 如权利要求5所述的增强接合销，其中所述棒包括黑色金属。
7. 如权利要求5所述的增强接合销，其中所述棒由钢或碳钢中的一组组成。
8. 如权利要求5所述的增强接合销，其中所述棒进一步包括第一端和第二端，所述增强接合销进—'步包括布置在所述棒的第一端或第二端中的一个上的端帽。
9. 如权利要求8所述的增强接合销，其中所述端帽包括用于所述金属层的类型的金属。
10. 如权利要求8所述的增强接合销，其中所述端帽包括泡沫。
11. 如权利要求8所述的增强接合销，其中所述端帽包括水泥。
12. —种增强接合销，包括具有纵轴和横截而，和沿着其纵轴有暴露表面的榨；和与所述棒的暴露表面密切接触的金屈层，所述接合销山以下过程形成提供所述棒，大的2属管r该金厲管^锌、锌合金、镁:镁合金:铝，:铝合金:组中的一个组成，将所述棒放置到所述金厲管内部，和将所述金属管向下牵引到所述暴露表面上，使得所述金属管与所 述棒的暴露表面接触。
13. —种增强接合销，包括中空基管，其具有在该中空基管的外部的外暴露表面和在该中空 基管的内部的内暴露表面，外横截面，和内横截面；和与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成提供具有与所述基管类似形状的横截面和比所述基管的外横截面 尺寸更大的第一金属管，该第一金属管由锌、锌合金、镁、镁合金、 铝、或铝合金的组中的一个组成，将所述基管放置到所述第--金属管内部，和将所述金属管向下牵引到所述基管的外暴露表面上，使得第一金 属管与所述基管的外暴露表面密切接触。
14. 如权利要求13所述的增强接合销，其中形成接合销的过程进 一步包括以下步骤提供具有与所述基管类似形状的横截面和比所述基管的内横截面 尺寸更小的第二金属管，该第二金属管由锌、锌合金、镁、镁合金、 铝、或铝合金的组中的一个组成；将所述第二金属管放置到所述基管内部；和将所述第二金属管向外牵引到所述基管的内暴露表面上，使得所 述第二金属管与所述基管的内暴露表面密切接触。
15. —种具有纵轴的增强接合销，包括具有外表面的基管；和与所述外表面密切接触的第一金屈层，所述接合销山以下过程形成提供具有第一和第二平表面的基材带， 提供笫一金属带，该第一金屈带鹏、锌合金、镁、镁合金、铝、 或铝合金的组中的一个组成，将所述第一金属带包覆到所述基带的第一平表面，和 沿着所述接合销的纵轴将所述包覆基带成形为所需的形状。
16. 如权利耍求15所述的增强接合销，其中所述基管进一歩包括 内表面，并且所述接合销进一步包括与所述内表面密切接触的第二金属层，所述过程在成形步骤之前进一步包括以下步骤提供第二金属带，该第二金属带由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、 或铝合金的组中的--个组成，和将所述第二金属带包覆到所述基带的第二平表面。
17. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和 与所述至少--个暴露丧面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成 提供所述棒，提供模腔，该模腔具有的内部尺寸大于所述棒的至少一个暴露表 面的尺寸，提供熔融金属，该熔融金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或 铝合金的组中的一个组成，将所述棒放置到所述模腔内， 将所述熔融金属放置到所述模腔内，和 允许所述熔融金属固化以形成所述金属层。
18. 如权利要求17所述的增强接合销，其中将所述熔融金属放置 到所述模腔内包括注入所述熔融金属。
19. 如权利要求17所述的增强接合销，其中将所述熔融金属放置到所述模腔内包括贯力填料所述熔融金属。
20. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的外暴露农面和内暴露表而的中空管；和与所述内外暴露农而密切接触的金屈层，所述接合销由以下过程形成提供所述中空管，提供模腔，该模腔具有的内部尺寸大于所述中空管的外表面尺寸， 提供熔融金属，该熔融金属由锌、锌合金、镁、铰合金、铝、或 铝合金的组中的--个组成，将所述中空管放置到所述模腔内， 将所述熔融金属放置到所述税腔内，和 允许所述熔融金属固化以形成所述金属层。
21. 如权利要求20所述的增强接合销，其中所述中空管进一步包 括第一端和第二端，并且其屮所述过程进一步包括以下步骤提供第一和第二活动插入件，所述插入件的尺寸小于所述中空管 的内暴露表面的尺寸，以允许第一和第二活动插入件插入到所述中空 管的第一和第二端中，第一和第二活动插入件中的每一个具有出模斜 度，以允许从所述中空管的中心向外撤出第一和第二插入件；在用熔融牺牲金属放置到所述模腔内之前，将第一和第二活动插 入件放置到所述中空管的第一和第二端中。
22. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和 与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成 提供所述棒，提供金属，该金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的 组中的一个组成，和将所述金属火焰喷涂到所述至少--个暴露表面中的至少一个上。
23. —'种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少-'个暴露表面的棒；禾n与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成提供所述榨，提供金腐，该金属由锌、锌合金、铰、镁合金、铝、或铝合金的 组屮的 -个组成，和将所述金屈等离子喷涂到所述至少-'个暴露表面屮的至少--个
24. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的槺；和 与所述至少-- 个暴露表而中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成 提供所述棒，提供包括所述金属的电镀材料，和用涂料浸渍所述棒的所述至少一个暴露表面中的至少一个。
25. 如权利要求23所述的增强接合销，其中所述电镀材料包括粘 合剂和金属，所述金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的 组中的一个组成。
26. —种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层，所述接合销由以下过程形成提供所述棒，提供至少一个金属带，所述至少一个金属带由锌、锌合金、镁、 铙合金、铝、或铝合金的组中的一个组成，将所述至少一个带放置成与所述至少--个暴露表面中的至少一个 接触，和通过一系列辊操作所述棒和至少一个带，以使所述至少一个带与 所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触。
27. —种增强接合销包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面的棒；和 与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成提供所述棒和金属管，该管由锌、锌合金、镁、锬合金、铝、或铝合金的组中的--个组成，和隔绕所述棒缠绕所述管，和网绕所述榨巻边接缝所述管。
28. '种增强接合销，包括具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露农面的棒；和 与所述至少--个暴露表面中的至少一个密切接触的金属层， 所述接合销由以下过程形成 提供所述棒，提供金厲管，该管山锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的 组中的--个组成，围绕所述棒缠绕所述管，和 围绕所述櫸焊接所述管。
29. --'种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤 提供基棒，该基棒具有纵轴，外横截面，和沿着所述纵轴的外表面；提供第--金属管，该第一金属管具有纵轴，并且具有与所述基棒 类似形状的横截面和比所述基棒的外横截面更大的尺寸，该第一管由 锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；将所述基棒放置到所述第一管内部；和将所述第一管向下牵引到所述基棒的外表面上，使得所述第一管 与所述基棒的外表面密切接触。
30. 如权利要求29所述的方法，其中所述基棒是实心的。
31. 如权利要求29所述的方法，其中所述基棒包括钢。
32. 如权利要求29所述的方法，其中所述基棒包括黑色金属。
33. 如权利要求29所述的方法，其中所述基棒是中空的并且进一 步包括内横截面，所述方法进一歩包括以下步骤提供第二金属管，该第二金属管具有纵轴，并且具有与所述基棒 类似形状的横截面和比所述基棒的内横截面更小的尺寸，该第二管由 锌、锌合金、镁、锾合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；将所述第二管放置到所述基棒内部；和将所述第二管向外牵弓I到所述基棒的内表面上，使得所述第二管 与所述基棒的内表面密切接触。
34. —利'用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下歩骤 提供具有第--和第二平表面的基材带；提供第-'金屈带，该第一金腐带由锌、锌合金、锬、钹合金、铝、 或铝合金的组中的---个组成；将所述第一金属带包褪到所述基材带的第-'平表而；和 将所述包覆基材带成形为所需的形状。
35. 如权利要求34所述的方法，其中所述基材包括钢。
36. 如权利耍求34所述的方法，其中所述基材包括黑色金属。
37. 如权利要求34所述的方法，在成形歩骤之前进一步包括以下 歩骤提供第二金属带，该第二金属带由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、 或铝合金的组中的一个组成；和将所述第二金属带包複到所述基材带的第二平表面。
38. —种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤 提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面； 提供模腔，该模腔具有的内部尺寸大于所述棒的至少一个暴露表面的外部尺寸；提供熔融金属，该熔融金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或 铝合金的组中的一个组成；将所述棒放置到所述模腔内， 将所述熔融金属放置到所述模腔内；和 允许所述熔融金属固化以形成所述金属层。
39. 如权利要求38所述的方法，其中放置所述熔融金属的步骤包 括注入所述熔融金属。
40. 如权利要求38所述的方法，其中放置所述熔融金属的步骤包 括重力填料所述熔融金属。
41. 如权利要求38所述的方法，其中所述棒是实心的。
42. 如权利要求38所述的方法，其中所述榉包括钢。
43. 如权利要求38所述的方法，其中所述棒包括黑色金属。
44. 如权利耍求38所述的方法，其中所述棒是中空的。
45. —种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤提供屮空管，该中空管具有纵轴和沿着所述纵轴的外暴露表面和 内暴露表面；提供模腔，该模腔具有的内部尺寸大于所述中空管的外表丽的外部尺寸；提供第一和第二活动插入件，所述插入件的尺寸为小于所述中空 管的内暴露表面的外部尺寸以，允许第--和第二活动插入件插入到所 述中空管的第--和第二端中，第一和第二活动插入件中的每一个具有 mji斜度，以允许从所述中空管的中心向外撒出第一和第二插入件；提供熔融金属，该熔融金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或 铝合金的组中的一个组成；将第一和第二活动插入件放置到所述中空管的第一和第二端中；将所述中空管放置到所述模腔内；将熔融牺牲金属放置到所述模腔内；和允许所述熔融金属固化以形成所述金属层。
46. 如权利耍求45所述的方法，其中所述管由钢组成。
47. 如权利要求45所述的方法，其中所述管包括黑色金属。
48. —种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤 提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面； 提供金属，该金属由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；和将所述金属火焰喷涂到所述棒的所述至少一个暴露表面中的至少 一个上，使得所述金属与所述至少—'个暴露表面中的至少一个密切接 触。
49. 一种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面；提供金属，该金属由锌、锌合金、镁、镁合余、铝、或铝合金的 组中的一个组成；和将所述金屈等离子喷涂到所述棒的所述至少一个暴露表面中的至 少一个上，使得所述金屑与所述至少--个暴露表而中的至少--'个密切 接触。
50. --种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表而； 提供包括金属的电镀材利、和将所述棒的至少-'个暴露表而中的至少个浸渍到所述电镀材料 中，使得所述金属与所述至少一个暴露表面中的至少一个密切接触。
51. 如权利要求50所述的方法，其中所述金属由锌、锌合金、镁、 镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成。
52. —种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下歩骤 提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少--'个暴露表而； 提供金属管，该管由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；围绕所述棒缠绕所述管；和围绕所述棒焊接所述管，使得所述管与所述棒的所述至少一个暴 露表面密切接触。
53. —种用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤 提供金属管，该管由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；和围绕所述棒缠绕所述管，使得所述管与所述棒的所述至少-个暴 露表面密切接触。
54. —,'用于制造增强接合销的方法，所述方法包括以下步骤 提供棒，该棒具有纵轴和沿着所述纵轴的至少一个暴露表面； 提供至少一个金属带，所述至少一个带由锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金的组中的一个组成；将所述至少一个带放置成与所述棒的至少一个暴露表面中的至少 一个接触；和通过一系列辊操作所述棒和至少--个带，以使所述至少一个带与 所述至少--'个暴露表面中的至少一个密切接触。
全文摘要
电镀保护增强接合销及其制造方法。在一个实施方式中，增强接合销包括棒或管，其纵向暴露表面由大规格牺牲金属覆盖，例如锌、锌合金、镁、镁合金、铝、或铝合金。所述棒或管包括钢、碳钢、或其他黑色金属。大规格牺牲金属通过各种方法应用于黑色金属，例如辊压接合、卷边接缝、焊接、压铸、火焰喷涂、等离子喷涂、浸渍、沉陷、和牵引。产生的增强接合销在不牺牲结构完整性的情况下防腐蚀，并且在材料和制造成本上合理。这些接合销可以使用传统方法安装在相邻的混凝土板中，所以在安装中不会引入附加成本。
文档编号E01C11/14GK101427036SQ200580020885
公开日2009年5月6日 申请日期2005年5月9日 优先权日2004年5月27日
发明者C·P·申克, D·塔兰特, W·米勒 申请人:嘉登津克产品公司