本發(fā)明涉及錨桿，具體的，涉及一種耐腐蝕錨桿及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、錨桿是一種深入地層的受拉構(gòu)件，主要用于加固巖土體，防止其變形或塌陷。尤其在煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，錨桿可作為支護(hù)措施用于保證巷道穩(wěn)定性，保證煤礦井下作業(yè)安全進(jìn)行。目前，我國很多礦區(qū)已經(jīng)進(jìn)入深部開采階段，隨著開采深度的不斷加深，錨固體系的可靠性越發(fā)重要。然而，隨著開采深度的加深，井下作業(yè)環(huán)境越發(fā)復(fù)雜，無時無刻不受礦井水、圍巖黏土、礦井大氣等環(huán)境因素的影響，用于固定巷道的錨桿的腐蝕越發(fā)嚴(yán)重，增加了錨桿失效的可能性，增加了井下作業(yè)的安全隱患。因此，耐腐蝕錨桿應(yīng)運(yùn)而生。但現(xiàn)階段，耐腐蝕錨桿存在力學(xué)性能較差的問題，難以適應(yīng)當(dāng)下的工況環(huán)境。如何提高耐腐蝕錨桿的力學(xué)性能是目前亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種耐腐蝕錨桿及其生產(chǎn)工藝，解決了相關(guān)技術(shù)中耐腐蝕錨桿力學(xué)性能差的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種耐腐蝕錨桿，由錨桿本體經(jīng)熱鍍鋅、鈍化處理得到，所述錨桿本體由以下重量百分比的組分組成：

4、mn?0.55%~0.75%、mo?0.035%~0.055%、c?0.15%~0.25%、dy?0.015%~0.035%、v0.05%~0.25%、gd?0.025%~0.045%、w?0.01%~0.025%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。

5、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述dy和w的重量和與mo的重量比為0.8~1:1。

6、當(dāng)dy和w的重量和與mo的重量比為0.8~1:1時，可進(jìn)一步提高錨桿的力學(xué)性能。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述dy和w的重量比為1:1。

8、本發(fā)明還提出一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

9、s1、將所述重量百分比的組分配料，冶煉，澆鑄，得到鑄坯；

10、s2、將所述鑄坯進(jìn)行熱處理后，軋制，拉拔，螺紋加工，得到錨桿本體；

11、s3、將所述錨桿本體經(jīng)酸洗、水洗、熱鍍鋅處理后，經(jīng)鈍化、冷卻，得到耐腐蝕錨桿。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述熱鍍鋅處理時，鋅液由以下重量百分比的組分組成：pb?0.1%~0.2%、sn?0.05%~0.1%、bi?0.05%~0.1%、sb?0.03%~0.1%，其余為鋅及不可避免的雜質(zhì)。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述熱鍍鋅處理時，鍍鋅層的厚度為15~20μm。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述鈍化時，采用鈍化液，所述鈍化液包括以下重量份的組分：

15、硝酸鉻25~35份、羧甲基葡聚糖3~18份、鉬酸鈉10~15份、亞氨基二琥珀酸4~11份、酒石酸鉀鈉6~10份、納米氮化硅8~22份、水100份。

16、鈍化液中包括羧甲基葡聚糖和亞氨基二琥珀酸，通過羧甲基葡聚糖和亞氨基二琥珀酸的合理并用，可增強(qiáng)鈍化液與錨桿本體表面的金屬離子的作用，從而使得錨桿本體表面形成更加致密穩(wěn)定的防護(hù)膜，從而進(jìn)一步提高錨桿的耐腐蝕性能。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述羧甲基葡聚糖和所述亞氨基二琥珀酸的重量比為1~1.5:1。

18、當(dāng)羧甲基葡聚糖和亞氨基二琥珀酸的重量比為1~1.5:1時，通過合理調(diào)控羧甲基葡聚糖和亞氨基二琥珀酸的含量，可進(jìn)一步提高錨桿的耐腐蝕性能。

19、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述納米氮化硅為改性納米氮化硅，所述改性納米氮化硅的原料包括納米氮化硅和三元羥基氯醋樹脂。

20、利用三元羥基氯醋樹脂對納米氮化硅進(jìn)行表面改性，使得納米氮化硅在鈍化液中不易團(tuán)聚的同時，可加強(qiáng)與羧甲基葡聚糖和亞氨基二琥珀酸的相互作用，從而加強(qiáng)鈍化液在錨桿本體表面的鈍化效果，從而進(jìn)一步提高錨桿的耐腐蝕性能。

21、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性納米氮化硅的制備方法包括以下步驟：將所述三元羥基氯醋樹脂溶于乙酸乙酯中，得到三元羥基氯醋樹脂溶液，在所述三元羥基氯醋樹脂溶液中加入所述納米氮化硅，分散均勻，濃縮，得到改性納米氮化硅。

22、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述三元羥基氯醋樹脂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%。

23、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述納米氮化硅和所述三元羥基氯醋樹脂的重量比為9~19:1。

24、當(dāng)納米氮化硅和三元羥基氯醋樹脂的重量比為9~19:1時，可進(jìn)一步提高錨桿的耐腐蝕性能。

25、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟s2中，所述熱處理時，溫度為1000~1200℃，保溫時間為30~60min。

26、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟s2中，所述軋制時，包括粗軋和精軋，所述粗軋時，開軋溫度為900~1000℃；所述精軋時，開軋溫度為850~950℃。

27、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述鈍化時，鈍化液的溫度為100~120℃，鈍化時間為2~5min。

28、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

29、本發(fā)明中，將錨桿本體經(jīng)熱鍍鋅、鈍化處理后，使得錨桿具有良好的耐腐蝕性能。通過優(yōu)化錨桿本體中各組分的含量，可將各組分的優(yōu)勢進(jìn)行互補(bǔ)，從而提高了錨桿的力學(xué)性能，其中，合理調(diào)控dy、w和mo的重量百分比，通過三者的合理并用，可顯著提高了錨桿的力學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種耐腐蝕錨桿，由錨桿本體經(jīng)熱鍍鋅、鈍化處理得到，其特征在于，所述錨桿本體由以下重量百分比的組分組成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕錨桿，其特征在于，所述dy和w的重量和與mo的重量比為0.8~1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕錨桿，其特征在于，所述dy和w的重量比為1:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟s3中，所述鈍化時，采用鈍化液，所述鈍化液包括以下重量份的組分：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述羧甲基葡聚糖和所述亞氨基二琥珀酸的重量比為1~1.5:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述納米氮化硅為改性納米氮化硅，所述改性納米氮化硅的原料包括納米氮化硅和三元羥基氯醋樹脂。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述改性納米氮化硅的制備方法包括以下步驟：將所述三元羥基氯醋樹脂溶于乙酸乙酯中，得到三元羥基氯醋樹脂溶液，在所述三元羥基氯醋樹脂溶液中加入所述納米氮化硅，分散均勻，濃縮，得到所述改性納米氮化硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述納米氮化硅和所述三元羥基氯醋樹脂的重量比為9~19:1。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐腐蝕錨桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟s2中，所述熱處理時，溫度為1000~1200℃，保溫時間為30~60min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及錨桿技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種耐腐蝕錨桿及其生產(chǎn)工藝，耐腐蝕錨桿，由錨桿本體經(jīng)熱鍍鋅、鈍化處理得到，錨桿本體由以下重量百分比的組分組成：Mn?0.55%~0.75%、Mo?0.035%~0.055%、C?0.15%~0.25%、Dy?0.015%~0.035%、V?0.05%~0.25%、Gd?0.025%~0.045%、W?0.01%~0.025%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中耐腐蝕錨桿力學(xué)性能差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：楊小明,楊浩鑫,趙向梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：邯鄲市永年區(qū)鑫魁工礦配件制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19