專利名稱：冷軋三角螺旋鋼筋及其專用軋機(jī)的生產(chǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑鋼材中一種新型冷軋鋼筋。
背景技術(shù)：
熱軋鋼材經(jīng)過冷軋后，其強(qiáng)度明顯提高。為此應(yīng)用冷軋鋼筋可以節(jié)約鋼材，同時(shí)還可能降低建筑構(gòu)件重量和成本。近代高層建筑、公路和橋梁以及住宅建筑中均盡量應(yīng)用冷軋鋼筋替代熱軋鋼筋。
冷軋鋼筋應(yīng)用歷史并不長(zhǎng)，在國(guó)外，奧地利和歐洲一些國(guó)家從1935年使用“Tor”鋼筋，它是將一根表面帶有兩條縱向?qū)ΨQ肋條的熱軋圓鋼進(jìn)行冷扭轉(zhuǎn)，使其形成螺旋狀冷加工鋼筋。德國(guó)的“Drillwulst”鋼筋是將4根圓鋼熱軋?jiān)谝黄鸷罄渑まD(zhuǎn)而成。法國(guó)的“Caron”鋼筋是用截面為帶圓弧角的型鋼經(jīng)過冷扭成螺旋狀而成的。丹麥及西歐使用的“Tencor”鋼筋是一根帶有兩條縱向肋條的熱軋鋼筋，經(jīng)過一面拉拔一面扭轉(zhuǎn)冷加工，即拉伸加扭轉(zhuǎn)而形成螺旋狀鋼筋。荷蘭的“Torma”鋼筋是將圓鋼先冷壓刻痕，然后冷扭轉(zhuǎn)和拉拔加工使其表面形成螺紋的冷加工鋼筋。
目前建筑業(yè)中使用冷軋鋼筋，品種和份額均較少。其中列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的僅有冷軋帶肋鋼筋(GB13788-92)[1]。此種鋼筋是用圓形坯料在Y形軋機(jī)上用帶有月牙形刻槽軋輥的孔型上軋出的。由于變形量過高而使其塑性指標(biāo)下降，只有～4％左右[1]。
市場(chǎng)上有一種試用冷軋鋼筋為冷軋扭鋼筋[2]。它是用熱軋圓形坯料在二輥軋機(jī)上用較大壓下量壓扁，然后扭轉(zhuǎn)成螺旋形。由于它是經(jīng)過壓扁和扭轉(zhuǎn)兩次塑性變形，而且扁形邊部變形量最大，其塑性指標(biāo)δ＝～4％，而且性能不穩(wěn)定[2]，熱軋鋼材經(jīng)冷軋后其強(qiáng)度隨變形程度增加而提高，但其塑性指標(biāo)卻下降?，F(xiàn)有冷軋鋼筋因變形量過大，而塑性指標(biāo)δ％均較低。這在建筑用料安全上存在一定隱患，為此開發(fā)冷軋鋼筋新品種，使其熱軋坯料經(jīng)冷軋后強(qiáng)度與塑性指標(biāo)達(dá)到最佳組合，變形量控制在冷加工區(qū)內(nèi)，即可得到較高的塑性指標(biāo)，而強(qiáng)度也有所增大，冷軋三角螺旋鋼筋可以滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
1、創(chuàng)造一套新的冷軋鋼筋產(chǎn)品系列φ10～φ50冷軋三角螺旋鋼筋。
(1)實(shí)現(xiàn)發(fā)展較大規(guī)格冷軋鋼筋代替熱軋螺紋鋼筋，這將降低建筑構(gòu)件重量，節(jié)約鋼材和降低成本。
(2)在專用軋機(jī)上鋼筋冷軋時(shí)，同時(shí)進(jìn)行延伸和扭轉(zhuǎn)塑性變形，在軋機(jī)上其變形量可以調(diào)節(jié)控制使強(qiáng)度σ和塑性指標(biāo)δ達(dá)到予期指標(biāo)。
(3)其三角螺旋外形使鋼筋與混凝土結(jié)合形成錨固性提高。
2、冷軋三角螺旋鋼筋專用軋機(jī)為三輥斜軋式軋機(jī)，由一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)三個(gè)軋輥，壓下量可以調(diào)整。根據(jù)軋輥直徑大小可以設(shè)計(jì)出不同型號(hào)軋機(jī)，用于生產(chǎn)φ10～φ50冷軋三角螺旋鋼筋產(chǎn)品系列，軋機(jī)機(jī)構(gòu)如圖3所示。


圖1為幾種冷軋鋼筋的外形圖；圖2是低碳鋼(0.1％C)冷軋后變形量ε％與屈服點(diǎn)σs和塑性指標(biāo)δ％關(guān)系曲線。
圖3為冷軋三角螺旋鋼筋軋機(jī)機(jī)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
(1)模擬制造小模型驗(yàn)證可行性——本實(shí)驗(yàn)作者已完成，已軋出小樣。
(2)設(shè)計(jì)制造實(shí)驗(yàn)專用軋機(jī)，同時(shí)有關(guān)單位聯(lián)系申報(bào)科研立項(xiàng)和申請(qǐng)基金。
在此軋機(jī)上能軋制φ10～φ16鋼試樣，軋后成型經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能檢驗(yàn)，要求在此階段解決性能和外形符合建筑業(yè)要求。產(chǎn)品性能應(yīng)優(yōu)于市場(chǎng)產(chǎn)品。
(3)與建筑業(yè)合作按市場(chǎng)要求確定產(chǎn)品規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模等問題，進(jìn)行小規(guī)模試生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)[1]建筑用鋼鐵材料標(biāo)準(zhǔn)匯編鋼筋 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版杜 1999[2]冷軋扭鋼筋基本性能及其應(yīng)用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版杜1998[3]冷軋扭鋼筋及其混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工同濟(jì)大學(xué)出版杜2000
權(quán)利要求
1.一種冷軋三角螺旋鋼筋及其專用軋機(jī)的生產(chǎn)，其特征是，其斷面呈圓角的三角形，其邊部也呈弧狀，延長(zhǎng)度方向三個(gè)角呈螺旋狀，螺旋角β＝～30，形成φ10～φ50冷軋三角螺旋鋼筋新品種系列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋三角螺旋鋼筋及其專用軋機(jī)的生產(chǎn)，其特征是，采用熱軋圓形坯料在專用軋機(jī)上一次軋出，完成延伸和扭轉(zhuǎn)塑性變形，呈螺栓狀，具有良好的強(qiáng)度與塑性指標(biāo)組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋三角螺旋鋼筋及其專用軋機(jī)的生產(chǎn)，其特征是，專門為生產(chǎn)冷軋三角螺旋筋設(shè)計(jì)的專用軋機(jī)為三輥式，三輥互呈120°角，軋輥傾斜一個(gè)螺旋角β壓下量可以調(diào)整，在軋制時(shí)變形區(qū)中金屬承受延伸和扭轉(zhuǎn)兩個(gè)方向塑性變形，因此可以軋出三角螺旋外形，根據(jù)軋機(jī)輥經(jīng)不同可生產(chǎn)φ10～φ50各種規(guī)格冷軋鋼筋。
全文摘要
建筑鋼材冷軋鋼筋目前列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有冷軋帶肋鋼筋[1]，另外還有試用的冷軋壓扁扭鋼筋[2]，由于工藝和設(shè)備條件限制，這兩種鋼筋均不同程度存在強(qiáng)度偏高而塑性指標(biāo)偏低問題，而且只能生產(chǎn)＜φ14較小規(guī)格。為此開發(fā)新品種較大規(guī)格冷軋鋼筋并形成φ10～φ50冷軋鋼筋新的產(chǎn)品系列，以冷軋三角螺旋鋼筋替代熱軋螺紋鋼筋，對(duì)建筑行業(yè)變革將具有重大意義，填補(bǔ)冷軋鋼筋空白。專門為生產(chǎn)冷軋三角螺旋鋼筋設(shè)計(jì)的專用軋機(jī)能使圓形坯料在變形區(qū)中一次完成延伸和扭轉(zhuǎn)塑性變形，而且變形量可以調(diào)節(jié)控制，可以實(shí)現(xiàn)冷軋鋼筋強(qiáng)度與塑性指標(biāo)最佳組合?？墒顾苄灾笜?biāo)δ達(dá)到6～8％提高冷軋鋼筋安全性，同時(shí)其螺旋外形與混凝土結(jié)合具有較高錨固性。
文檔編號(hào)B21B1/18GK1500571SQ0214883
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者劉寶珩 申請(qǐng)人:劉寶珩, 劉學(xué)民, 劉英民