[发明专利]冷轧变形钢筋生产工艺

说明书

本发明涉及一种冷轧变形钢筋的生产工艺。

近百年来，建筑行业一直采用热轧光圆钢筋作建筑用钢筋，这种钢筋强度低，与水泥的握裹力差。为提高钢筋强度减少钢筋用量，各国都在研究冷加工钢筋的方法，我国近几年引进的意大利冷拔轧钢筋工艺就是其中一种，采用这种工艺生产钢筋，强度虽然提高了，但由于韧性及焊接性能变坏，不能用于建筑。英国专利1378569号公开了一种冷轧变形钢筋的生产工艺，该工艺采用互成90°的四辊轧机轧制，钢筋的变形量为6%～8%，轧制后的钢筋断面为方形，表面轧有螺纹，通过轧制的钢筋再进行扭转变形，以提高钢筋强度。用这种方法生产的钢筋，屈服强度σ_0.2为470N/mm²，并有一定的韧性。但该工艺轧机结构复杂，轧辊加工困难，轧制变形量范围窄，至使对母材要求严格，产品的握裹力和螺纹钢筋相当。

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种加工设备简单，对钢筋母材要求不高，加工后的钢筋其各项性能指标都优于英国专利的冷轧变形钢筋生产工艺。

本发明的目的可以通过以下措施来达到。首先将普通低碳钢盘圆置于放线架上，将钢筋送入预变形机进行弯曲预变形、除鳞、去锈，并使之产生前张力，以调整微变形量。然后将经过预变形的钢筋送入无级调速双辊轧机，在变形温度为120～170℃，变形量为10～23%，变形速度为0.3m/s～1m/s的工艺条件下进行常温轧制。轧制时需注意掌握变形量与含碳量及母材直径的比例关系，此外需注意变形温度，最好不超过170℃，防止因温度过高材料变脆，韧性下降。将轧成扁条的钢筋送入变形机进行扭转变形，以使辊轧伸长后的钢筋再进行收缩，一方面缓解轧制产生的应力，另一方面增加扭转变形应力，使钢筋的内应力均衡。扭转变形按照不大于母材14倍d的扭转螺距进行调节，以形成稳定的每米长度重量公差。最后，经扭转变形的钢筋到剪切机定尺切断。整个工艺过程是连续的、机械化的，钢筋运行的动力是辊压机的辊压传动。辊压和扭转变形过程中加乳化液或水进行冷却和润滑。

本工艺将轧辊加工成如图3所示，沿轧辊圆周中线开有菱形或方形槽，可将钢筋轧成断面如图2的菱形和方形的产品，也可开其他异形槽以适应大直径建筑用钢筋的需要。

本工艺在轧制时的最佳变形温度为140～160℃，最佳变形量为15%～18%。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.采用本发明加工出来的产品，性能指标为δ5≥8%，σ_ε≥580N/mm²，合格率达95%以上。使极为普通的低碳建筑圆钢，跃升到新Ⅲ级钢的水平，远远超过16Mn，20MnSi，25MnSi等钢种的使用强度。产品焊接性能好，且由于外形独特（为扁形），其握裹力比英国专利大有改善，为普通螺纹钢筋的1.4～1.6倍，大大改变了钢筋混凝土结构的受力状态，使混凝土裂缝变小、分散，挠度变小。

2.采用本发明，设备要求比英国专利的四辊轧机简单，轧制工艺简单，容易推广。

3.采用本发明，允许的变形量范围较宽，因此不拘钢材来源，一般国内钢厂生产的低碳钢盘圆，只要不是本身有明显缺陷，通过本工艺加工都能够达到上述性能指标。

4.节省原材料。由于本工艺产品强度提高，与原建筑用筋相比，可节省钢材三分之一以上。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明的工艺流程示意图;

图2是扁形、菱形、方形产品示意图;

图3是轧制扁形、菱形、方形钢筋轧辊示意图。

实施例1，按图1所示，将直径为φ6.5mm，碳当量为0.35的钢筋盘圆，用对焊机（1）连接后置于存线架（2）上，通过放线架（3）送入预变形机（4），将经过预变形的钢筋送入无级调速双辊轧机（5）进行轧制，轧制变形温度为140℃，变形量为18%，变形速度为0.5m/s，将轧制好的钢筋送入变形机（6）进行扭转变形，螺距为90mm，最后通过剪切机（7），将钢筋送上集线架（8），当碰到定尺挡板（9）时定尺剪断，就可得到各项性能指标均符合本发明要求的扁形产品。

实施例2.将直径为φ8mm，碳当量为0.35的钢筋，在变形温度为120℃，变形量为23%，变形速度为0.5m/s，螺距为110mm的工艺参数下，通过上述工艺，可得到本发明要求达到的性能指标的扁形产品。

实施例3.将直径为φ8mm，碳当量为0.32的钢筋，在变形温度为150℃，变形量为10%，变形速度为0.9m/s，螺距为110mm的工艺参数下，通过上述工艺，就可得到各项性能指标均符合本发明要求的方形产品。