[发明专利]一种带肋钢筋轴向拉伸疲劳试验用试样的加工方法

说明书

本发明公开了一种带肋钢筋轴向拉伸疲劳试验用试样的加工方法；针对现有技术中钢筋轴向疲劳性能测试存在的问题，所述的带肋钢筋轴向拉伸疲劳试验用试样的加工方法以试样中心轴为车床回转轴线，保证试样被车削加工部位的轴对称性，防止了表面应力的集中，能够严格保持试样有效自由段的试样表面和内部原有状态，保证了疲劳试验试样的性能与母材的一致性，提高试验的成功率，简化试验机的工装，即在垫片的保护下利用通用的钢筋拉伸试验细牙夹具，就能开展疲劳试验。

技术领域

本发明属于带肋钢筋测试领域，具体涉及一种带肋钢筋轴向拉伸疲劳试验用试样的加工方法。

背景技术

根据标准GB/28900、GB/T21839规定，带肋钢筋的轴向疲劳试验，要求在夹持部位之间的自由段(平行长度)的表面不应进行任何形式的表面处理。试验过程中，如果试样破坏发生在夹持部位或距夹持部位2d的距离内(称为过渡段)，试验被视作无效。在实际操作中，如果试样的夹持部位不经过适当加工并采取适当的夹持方式，由于表面的横肋和纵肋造成应力集中，带肋钢筋最容易首先在被夹持部位或者过渡段，发生破坏，从而导致试验无效。

带肋钢筋产品标准对试样夹持部位的处理方法和具体的夹持方法都没有明确规定。经查阅现有技术，其中，专利CN201420356834.1设置的复合夹具，夹具与试样接触的部分带有螺纹，试样被夹持部位必须加工成对应的外螺纹才能被夹持住，如果是带肋钢筋的话，必须首先去除被夹持部位的纵肋、横肋，再在表面加工出螺纹，这样会导致被夹持部位的钢筋受力的有效横截面积减少，容易导致试样在夹持部位失效，因此，该夹具不适合带肋钢筋的夹持，只适合机械零部件的疲劳性能检测(平行段横截面小于夹持段)。

专利CN201420569830.1的轴向疲劳性能试验用夹具，与前一个专利类似，不适合带肋钢筋的轴向疲劳试验。

专利CN201220040032.0的夹具设计只适应三面肋的冷轧带肋钢筋，而且，夹具操作复杂，并没有解决钢筋的横肋在自由段端部(靠近夹具附近)造成的应力集中问题。

专利CN201420074818.3所设计的夹具，只适应矩形截面的机械零件或材料试样的夹持。

专利CN201620858371.8所设计的夹具，如果夹持带肋钢筋，必须用熔融状态的低熔点金属填充在夹持部位的间隙中，而较高温度(一般达到400℃以上)的金属溶体，在冷却过程中，必然将部分热量从试样夹持段传递到平行段，导致平行段的温度在试样试验前期一定时间内升高到一定温度，这实际上已经一定程度的对试样的原始状态造成了影响。

专利CN201520199929.1设计的夹具，对应不同规格的带肋钢筋，截距规格复杂，而且，并没有解决靠近夹持段的平行段部位的钢筋肋的应力集中问题。

专利CN201420074818.3设计的夹具实际上是专门用于钢绞线试样的夹持，不适用于带肋钢筋。

现有技术中，期刊文献(林晨，曹玉鹏，王廷和.400MPa和500MPa钢筋疲劳强度规范的研究[J].青岛理工大学学报，2007，28(4)：11-13)介绍的试样两夹持端加热淬火提高试样夹持部位硬度防止试样在夹持部位失效的试样处理方法，效果非常明显，但是，在端部加热过程中，由于热传导，平行段经过一次加热和冷却，对平行段的试样原始状态有一定影响。

期刊文献(刘新.论如何有效降低钢筋疲劳试验的断头率[J].工业建筑，2010，40(增刊)：807-809)对试样夹持位置及该位置附近的平行段进行机加工，夹持部分及靠近夹持部分的平行段，被加工成变截面的圆棒，截面最小的位置就是靠近自由段的夹具端部位置，变截面圆棒的两端端部，保持钢筋原貌，然后，对变截面圆棒进行滚压，提高表面硬度，最后对钢筋两端部镦头，这种试样处理方法，试样加工工序多，需要车床、磨床、辊压机、镦头机，必须使用专用夹具，不能使用普通的细牙夹具夹持试样，导致试验设备的工装(夹具)通用性差。