专利名称：表层冷轧变形低合金钢筋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑钢筋，特别是涉及一种表层冷轧变形低合金钢筋。
现代建筑工程应用的钢筋，特别是直径小于14毫米的钢筋，习惯于采用低碳热轧盘圆钢筋。低碳热轧盘圆钢筋截面是光滑的圆形，与混凝土的固着力小，承受外力后易产生相对滑动，影响工程质量；其抗拉强度值低，为Ⅰ级建筑钢筋，单位建筑面积用钢量大。
近几十年，国内外均开发了冷作钢筋。冷作钢筋一方面可以改变低碳热轧盘圆钢筋的截面形状，产生的形体可以增加与混凝土之间的固着力，不易产生滑动，提高工程质量。另一方面又可以通过冷作变形提高钢筋材料的抗拉强度，使Ⅰ级建筑钢筋变为Ⅲ级建筑钢筋，单位建筑面积用钢量可以大为减少。中国科技人员发明的冷轧扭钢筋，可以节省钢材40％。
随着现代建筑质量标准的提高，对钢筋的塑性指标，即伸长率要求越来越高。冷轧扭钢筋在80年代初，以标志直径10倍标距的伸长率δ10计，δ10≥3％，1998年建设部部颁标准规定δ10≥4.5％，而上海建筑行业标准规定δ10≥6％。即使δ10≥6％，冷作钢筋采用量相对建筑用钢总量仍然很少。因为冷作变形钢筋的伸长率远小于热轧盘圆钢筋的伸长率δ10≥20％。
冷作变形钢筋应用范围，因为塑性低而受到多方限制。JGJ115-97冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程，专门说明其主要应用于预制或现浇楼板、基础楼板、较小跨度的梁等。用于直接承受动荷载，或受压(或偏心受压)构件等其它形式的受力构件等，尚需通过结构试验取得可靠数据后方可使用。
冷轧带肋钢筋是80年代从国外引进的技术，可节省纲材30％。同样有伸长率低的缺点，加工成本高于冷轧扭钢筋。但变形形状和长期使用的热轧螺纹钢筋相似，在习惯感觉方面，更易于为人们接受，使用量略多于冷轧扭钢筋。
在这种情势下，近年国家建设部与国家冶金局协同推出热轧低合金盘圆变形钢筋，其强度达到Ⅲ级建筑钢筋标准。但推广速度缓慢，因为这种盘圆钢筋在现场使用之前，必须经过开卷、除浮锈调直、定尺切断几道加工工序，变形钢筋在调直时，变形形状容易受到划伤破坏，导致材料抗拉强度降低，影响工程质量。
总结以往的经验，建筑钢筋仅仅具有高的抗拉强度、高的伸长率、高的与混凝土固着力还不够，还必须具有成本低、供货和运输方便、与现代施工工艺相协调，便于加快施工进度，才能获得更大的市场。热轧低合金盘圆变形钢筋只能在大、中型钢铁企业生产，钢铁企业不会根据具体建筑物，随机提供任意长度的定长钢筋。将盘圆钢筋重新调直，随建筑物要求定尺切断的工作，只能在施工现场或就近的钢筋加工点进行。
本发明自然产生了钢铁企业不必进行最后一道钢筋变形加工，只生产热轧低合金盘圆钢筋的想法。表层变形工艺过程让位于施工现场和就近钢筋加工点，在常温下，伴随传统的开卷、除浮锈调直、定尺切断等工序一起连续完成。在完成钢筋变形的过程中，轧辊必定会对钢筋产生相当大的拉力，比传统调直机的牵引辊摩擦拉力大得多。这个拉力足以构成拉弯调直工艺方法的前张力，后张力是钢筋在若干辊子之间弯曲自然形成的。这种调直工艺不会施加旋转切向力划伤钢筋，降低抗拉强度。表层冷作变形工艺不仅会增强与混凝土的固力，提高钢筋表层的抗拉强度，而且会在钢筋的芯部保持足够的塑性。本发明将这种新工艺生产的钢筋命名为表层冷轧变形低合金钢筋。
实践证明，以热轧低合金盘圆钢筋为母材进行表层变形加工，表层冷轧变形深度规定为母材直径的6.5％-10％，要求其伸长率δ5≥15％，抗拉强度σb≥620Mpa是合理的。
冷轧带肋钢筋的大部分是以冷拉工艺方法生产的，因为，用冷连轧机生产，设备昂贵、生产费用高。冷拉生产的冷轧带肋钢筋是盘卷供货的，调直、定尺切断不便；而冷轧扭钢筋只能直条定尺供应。所以在推广冷作钢筋的过程中，一些建筑专家有了冷轧带肋钢筋主要用于混凝土制品，冷轧扭钢筋主要用于现浇混凝土工程的共识。表层冷轧变形低合金钢筋具有高塑性和高强度，可以直条定尺供应，也可以加长供应，既可以用于混凝土现浇工程，也可以生产预应力钢筋混凝土承力构件、直接承受动载荷，适用于多种建筑构造的设计。
考查市场上几种建筑纲筋的价格，以热轧盘圆钢筋的价格为1，则热轧低合金盘圆变形钢筋的价格为1.12，冷作钢筋的价格为1.2-1.4，热轧低合金盘圆钢筋的价格为1.1，则表层冷轧变形低合金钢筋的价格为1.18-1.2，显然，在节材率相等时，采用表层冷轧变形低合金钢筋比冷作钢筋，不仅更安全，而且具有更高的经济效益。
由于表层冷轧变形量很小，轧制功率也很小，所以设备制造成本更低。若生产的成品钢筋最大标志直径为Φ12mm,冷轧带肋钢筋连轧机的功率达100KW左右，冷拉带肋钢筋机的总功率达60KW，冷轧扭钢筋机的功率在18.5-36KW之间，而表层冷轧变形低合金钢筋设备的总功率不超过7.5KW。
另外，高速线材设备不必改动就可以生产热轧低合金盘圆钢筋，各地钢铁企业都可以为表层冷轧变形低合金钢筋提供母材。
新工艺提出的表层冷轧变形低合金钢筋，是直条状定尺供应的，可以同建筑物所要求的随机长度相吻合，供货及时、使用方便。钢铁企业、施工单位或就近钢筋加工点，可以在不改变以往生产和施工工艺的情况下，低成本地提高质量和生产率。表层冷轧变形低合金钢筋是便于开发、推广应用的建筑用钢筋。
权利要求
1一种表层冷轧变形低合金钢筋，其特征在于是采用热轧低合金盘圆钢筋为母材，经表层冷轧变形得到的钢筋。
2根据权利要求1所述的表层冷轧变形低合金钢筋，其特征在于表层冷轧变形部分的尺寸深度为盘圆钢筋母材直径的6.5％-10％。
3根据权利要求1所述的表层冷轧变形低合金钢筋，其特征在于抗拉强度σb≥620Mpa，标距为5倍标志直径的伸长率δ5≥15％。
4据据权利要求1所述的表层冷轧变形低合金钢筋，其特征在于是直条状钢筋。
5根据权利要求1所述的表层冷轧变形低合金钢筋，其特征在于钢筋进行开卷、调直除浮锈、表层冷轧变形、定尺切断下料的过程中，不承受旋转切向力，无螺旋划痕。
全文摘要
本发明的表层冷轧变形低合金钢筋是以热轧低合金盘圆钢筋为母材,在建筑施工现场或就近钢筋加工点,经表层冷轧变形得到的表层具有增强与混凝土固着力的变形形状和更高的抗拉强度、芯部保留高塑性;可随机定尺提供的Ⅲ级建筑钢筋。在建筑构件中可承受动载荷;其生产成本低、单位建筑面积用钢量少,节材率高;适应现代钢铁企业和建筑单位的生产和施工工艺,能够提高工程质量、加快施工进度。是便于开发和推广的新型建筑用钢筋。
文档编号B21D11/00GK1307942SQ01111458
公开日2001年8月15日 申请日期2001年3月8日 优先权日2001年3月8日
发明者冯庆庚 申请人:冯庆庚