[发明专利]建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工设备的制造技术领域，具体涉及一种在建筑施工中用量极大，安全性要求很高的产品——建筑施工用扣件的制造生产方法与生产工艺的创新。

背景技术

建筑施工用扣件（以下简称扣件），系用于将钢管与钢管相互坚固连结起来，搭设成各种施工需用的承重架、支撑架、工作架、脚手架、安全架、隔离架等钢构基架的紧固器。扣件作为钢架的连接紧固器，必须在承重承压的状态下，不发生断裂、滑脱、变形，从而保证钢架承重稳固可靠，保证施工人员的人身及财产安全。

建筑施工用承重扣件，必须具有良好的刚度（硬度），方能保证扣件在承重下不变形，但过硬则易发生断裂；扣件同时也必须具有良好的韧性（金属延展性），方能保证扣件在承重下不发生断裂，但过软易发生变形滑脱。防止脚手架因扣件断裂或变形而发生坍塌，扣件质量的安全保证取决于扣件刚度与韧性的良好平衡点。衡量扣件质量的好坏，由国家标准及国际标准所规定的扣件抗滑、抗断、抗拉、抗变形检测指标来判定。

建筑扣件国内外现行的生产方法与工艺有三种，即铸铁生产方法与工艺，铸钢生产方法与工艺，钢板冲压生产方法与工艺。由于铸钢生产方法与工艺生产出的铸钢扣件，其工艺成本高于铸铁生产方法与工艺生产出的铸铁扣件2倍以上，故未能在施工中普遍采用，仅用于对承重有特别高要求的脚手架。由于钢板冲压生产方法与工艺受到其只能加工成型钢板厚度在3.5毫米内的工艺极限，故冲压扣件因厚度不足材质过软在承重下易发生变形、滑脱，仅用于非承重的棚架搭设中，也未能在施工中普遍采用。目前建筑施工承重扣件，90%以上均采用铸铁生产方法与工艺生产的铸铁扣件，但其刚度有余，韧性不足，常发生扣件断裂导致脚手架坍塌事故的发生。

采取铸铁生产方法与沙模成型工艺生产的铸铁扣件，其工序工艺流程如下：⑴生铁及废钢铁进入冲天炉冶炼；→⑵按规定加入铋、锰、镁等贵金属调节铁水成分；→⑶浇注于人工制作的沙型（软）模具中成型为扣件的扣盖扣座；→⑷将成型为灰铸铁的扣件扣盖扣座送入回火窑内进行热处理；→⑸需保持960℃以上高温24小时后，降为720℃窑温保持40小时左右；→⑹扣件在回火炉中完成石墨化降碳化成为具有一定韧性的可锻铸铁扣件部件；→⑺冷却后进行钻孔打磨装配成扣件。

铸铁扣件生产方法与生产工艺的缺陷如下：⑴ 采用冲天炉冶炼及高温回火热处理的热生产工艺，存在高能耗高污染高碳排的缺陷，已被“节能减排”政策界定为淘汰限制类生产方法与生产工艺。⑵ 采用沙型（软模）浇注成型，人工制模及铁水高温重力作用于软模，故产品成型的工艺误差大，均≥毫米级，加之高温回火热处理产生二次变形，故产品结构尺寸误差导致批量产品的合格率不足50%。⑶ 由于冶炼铁水的成分调节贵金属加入多少，高温热处理温度及保温时间调节系人工控制，故难保材质成分达到标准，难保扣件韧性达到标准，故产品含碳量过高及韧性不足，实质多为灰铸铁扣件，常常在施工承重使用中发生断裂，导致脚手架坍塌事故多年来屡屡发生。⑷ 生产效率低，沙型人工制模占用场地大，重复制模费时费工，工作环境灰尘大，劳动强度高，日产量月产量难以提高，生产工艺工序流程时间长，从冶炼铁水到热处理完毕的周期至少在4天以上，难以实现规模化生产。

综上所述，建筑扣件的铸铁生产方法与沙模成型工艺生产的铸铁扣件,系高能耗、高碳排、高污染，低产能、低品质、低安全产品。必将被新的生产方法与工艺，生产的安全性高的钢扣件所替代。

发明内容

本发明的名称为：建筑施工用承重扣件的钢板液压硬模成型生产方法与生产工艺，简称为建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺。

本发明的目的是提供一种建筑扣件新的生产方法与工艺，使产品具有良好的抗滑、抗断、抗拉、抗变形性能，达到及超过国家及国际扣件质量标准；替代高能耗高污染高碳排，低品质低安全低效率的铸铁扣件生产方法与工艺。