專利名稱：表層冷軋變形低合金鋼筋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑鋼筋，特別是涉及一種表層冷軋變形低合金鋼筋。
現代建筑工程應用的鋼筋，特別是直徑小于14毫米的鋼筋，習慣于采用低碳熱軋盤圓鋼筋。低碳熱軋盤圓鋼筋截面是光滑的圓形，與混凝土的固著力小，承受外力后易產生相對滑動，影響工程質量；其抗拉強度值低，為Ⅰ級建筑鋼筋，單位建筑面積用鋼量大。
近幾十年，國內外均開發了冷作鋼筋。冷作鋼筋一方面可以改變低碳熱軋盤圓鋼筋的截面形狀，產生的形體可以增加與混凝土之間的固著力，不易產生滑動，提高工程質量。另一方面又可以通過冷作變形提高鋼筋材料的抗拉強度，使Ⅰ級建筑鋼筋變為Ⅲ級建筑鋼筋，單位建筑面積用鋼量可以大為減少。中國科技人員發明的冷軋扭鋼筋，可以節省鋼材40％。
隨著現代建筑質量標準的提高，對鋼筋的塑性指標，即伸長率要求越來越高。冷軋扭鋼筋在80年代初，以標志直徑10倍標距的伸長率δ10計，δ10≥3％，1998年建設部部頒標準規定δ10≥4.5％，而上海建筑行業標準規定δ10≥6％。即使δ10≥6％，冷作鋼筋采用量相對建筑用鋼總量仍然很少。因為冷作變形鋼筋的伸長率遠小于熱軋盤圓鋼筋的伸長率δ10≥20％。
冷作變形鋼筋應用范圍，因為塑性低而受到多方限制。JGJ115-97冷軋扭鋼筋混凝土構件技術規程，專門說明其主要應用于預制或現澆樓板、基礎樓板、較小跨度的梁等。用于直接承受動荷載，或受壓(或偏心受壓)構件等其它形式的受力構件等，尚需通過結構試驗取得可靠數據后方可使用。
冷軋帶肋鋼筋是80年代從國外引進的技術，可節省綱材30％。同樣有伸長率低的缺點，加工成本高于冷軋扭鋼筋。但變形形狀和長期使用的熱軋螺紋鋼筋相似，在習慣感覺方面，更易于為人們接受，使用量略多于冷軋扭鋼筋。
在這種情勢下，近年國家建設部與國家冶金局協同推出熱軋低合金盤圓變形鋼筋，其強度達到Ⅲ級建筑鋼筋標準。但推廣速度緩慢，因為這種盤圓鋼筋在現場使用之前，必須經過開卷、除浮銹調直、定尺切斷幾道加工工序，變形鋼筋在調直時，變形形狀容易受到劃傷破壞，導致材料抗拉強度降低，影響工程質量。
總結以往的經驗，建筑鋼筋僅僅具有高的抗拉強度、高的伸長率、高的與混凝土固著力還不夠，還必須具有成本低、供貨和運輸方便、與現代施工工藝相協調，便于加快施工進度，才能獲得更大的市場。熱軋低合金盤圓變形鋼筋只能在大、中型鋼鐵企業生產，鋼鐵企業不會根據具體建筑物，隨機提供任意長度的定長鋼筋。將盤圓鋼筋重新調直，隨建筑物要求定尺切斷的工作，只能在施工現場或就近的鋼筋加工點進行。
本發明自然產生了鋼鐵企業不必進行最后一道鋼筋變形加工，只生產熱軋低合金盤圓鋼筋的想法。表層變形工藝過程讓位于施工現場和就近鋼筋加工點，在常溫下，伴隨傳統的開卷、除浮銹調直、定尺切斷等工序一起連續完成。在完成鋼筋變形的過程中，軋輥必定會對鋼筋產生相當大的拉力，比傳統調直機的牽引輥摩擦拉力大得多。這個拉力足以構成拉彎調直工藝方法的前張力，后張力是鋼筋在若干輥子之間彎曲自然形成的。這種調直工藝不會施加旋轉切向力劃傷鋼筋，降低抗拉強度。表層冷作變形工藝不僅會增強與混凝土的固力，提高鋼筋表層的抗拉強度，而且會在鋼筋的芯部保持足夠的塑性。本發明將這種新工藝生產的鋼筋命名為表層冷軋變形低合金鋼筋。
實踐證明，以熱軋低合金盤圓鋼筋為母材進行表層變形加工，表層冷軋變形深度規定為母材直徑的6.5％-10％，要求其伸長率δ5≥15％，抗拉強度σb≥620Mpa是合理的。
冷軋帶肋鋼筋的大部分是以冷拉工藝方法生產的，因為，用冷連軋機生產，設備昂貴、生產費用高。冷拉生產的冷軋帶肋鋼筋是盤卷供貨的，調直、定尺切斷不便；而冷軋扭鋼筋只能直條定尺供應。所以在推廣冷作鋼筋的過程中，一些建筑專家有了冷軋帶肋鋼筋主要用于混凝土制品，冷軋扭鋼筋主要用于現澆混凝土工程的共識。表層冷軋變形低合金鋼筋具有高塑性和高強度，可以直條定尺供應，也可以加長供應，既可以用于混凝土現澆工程，也可以生產預應力鋼筋混凝土承力構件、直接承受動載荷，適用于多種建筑構造的設計。
考查市場上幾種建筑綱筋的價格，以熱軋盤圓鋼筋的價格為1，則熱軋低合金盤圓變形鋼筋的價格為1.12，冷作鋼筋的價格為1.2-1.4，熱軋低合金盤圓鋼筋的價格為1.1，則表層冷軋變形低合金鋼筋的價格為1.18-1.2，顯然，在節材率相等時，采用表層冷軋變形低合金鋼筋比冷作鋼筋，不僅更安全，而且具有更高的經濟效益。
由于表層冷軋變形量很小，軋制功率也很小，所以設備制造成本更低。若生產的成品鋼筋最大標志直徑為Φ12mm,冷軋帶肋鋼筋連軋機的功率達100KW左右，冷拉帶肋鋼筋機的總功率達60KW，冷軋扭鋼筋機的功率在18.5-36KW之間，而表層冷軋變形低合金鋼筋設備的總功率不超過7.5KW。
另外，高速線材設備不必改動就可以生產熱軋低合金盤圓鋼筋，各地鋼鐵企業都可以為表層冷軋變形低合金鋼筋提供母材。
新工藝提出的表層冷軋變形低合金鋼筋，是直條狀定尺供應的，可以同建筑物所要求的隨機長度相吻合，供貨及時、使用方便。鋼鐵企業、施工單位或就近鋼筋加工點，可以在不改變以往生產和施工工藝的情況下，低成本地提高質量和生產率。表層冷軋變形低合金鋼筋是便于開發、推廣應用的建筑用鋼筋。
權利要求
1一種表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于是采用熱軋低合金盤圓鋼筋為母材，經表層冷軋變形得到的鋼筋。
2根據權利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于表層冷軋變形部分的尺寸深度為盤圓鋼筋母材直徑的6.5％-10％。
3根據權利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于抗拉強度σb≥620Mpa，標距為5倍標志直徑的伸長率δ5≥15％。
4據據權利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于是直條狀鋼筋。
5根據權利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于鋼筋進行開卷、調直除浮銹、表層冷軋變形、定尺切斷下料的過程中，不承受旋轉切向力，無螺旋劃痕。
全文摘要
本發明的表層冷軋變形低合金鋼筋是以熱軋低合金盤圓鋼筋為母材,在建筑施工現場或就近鋼筋加工點,經表層冷軋變形得到的表層具有增強與混凝土固著力的變形形狀和更高的抗拉強度、芯部保留高塑性;可隨機定尺提供的Ⅲ級建筑鋼筋。在建筑構件中可承受動載荷;其生產成本低、單位建筑面積用鋼量少,節材率高;適應現代鋼鐵企業和建筑單位的生產和施工工藝,能夠提高工程質量、加快施工進度。是便于開發和推廣的新型建筑用鋼筋。
文檔編號B21D11/00GK1307942SQ01111458
公開日2001年8月15日 申請日期2001年3月8日 優先權日2001年3月8日
發明者馮慶庚 申請人:馮慶庚