一种无螺钉无焊接钢结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无螺钉无焊接钢结构，该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/5‑1/4的贯通性沟槽的钢基体，第二部分是在沟槽区域表层固化的2mm‑3mm厚的铅层，第三部分是内部固化有10％‑12％稀盐酸的耐酸胶泥，该耐酸胶泥固定在铅层的表面，厚度1mm‑2mm。本实用新型专利技术的钢结构可以直接搭接、自扩散、稳定性好、随时间延长接头强度增加、安装方便。

A screw-free and weldless steel structure

【技术实现步骤摘要】
一种无螺钉无焊接钢结构
本技术涉及钢结构领域，尤其涉及一种无螺钉无焊接钢结构。
技术介绍
常规的铆接一般用作木器，从未应用于钢结构中。作为机械加工中一种常用的连接方式，主要用于将两个厚度不大的板件，通过在其部位上打洞，然后将铆钉放进去，再利用模具挤压铆钉变形达到铆接的目的。通常盒体或壳体状零件的连接边就是采用铆钉连接的方式。这类零件由于受到内腔空间的限制，目前多是将用于挤压铆钉的铆接冲头放置在零件的外部，也就是直接挤压铆钉的头部，很容易导致铆钉头部的变形，造成铆压面不平整，影响严重影响铆接质量。但是在钢结构中，由于钢本身的强度高、表面易氧化，铆接往往难以实现，尤其是两块金属板搭接后，易形成原电池效应加速腐蚀，以致接头强度下降、变形，导致构筑物失效。而目前在国内已申请的相关专利中，没有专门针对简单搭接自固化的现有技术，因而市场上需要一种可以直接搭接、自扩散、稳定性好、随时间延长接头强度增加、安装方便的钢结构。
技术实现思路
本技术旨在提供可以直接搭接、自扩散、稳定性好、随时间延长接头强度增加、安装方便的钢结构。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种无螺钉无焊接钢结构，该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/5-1/4的贯通性沟槽的钢基体，第二部分是在沟槽区域表层固化的2mm-3mm厚的铅层，第三部分是10%稀盐酸与KPI混合胶体按质量比(10-12):(88-90)配比的混合胶体，该混合胶体固定在铅层的表面，厚度1mm-2mm。本技术的使用方法为：①选取两个阶段4）获得的成型钢梁，将下方用作基体的第一成型钢梁对应沟槽区域采用氢氧焰喷射装置进行喷射加热至温度680℃-700℃，防护涂层溶化完全后获得待装配基体；②将剩余的第二成型钢梁对应沟槽区域与步骤①加热后的沟槽区域搭建好，然后采用氢氧焰喷射装置对搭建区域进行喷射加热至温度680℃-700℃；③重复步骤①-②直至搭建出设计需求的框架，即完成无螺钉无焊接钢结构的制造方法全过程。与现有技术相比较，本技术具有以下优点：（1）本技术专用于简单框架的强化构筑，主要是应用于救灾重建后长期留存的构筑物搭建，因而搭建简单，类似于搭建积木，简单易实现，同时强度高、留在时间长，性价比高。（2）本技术的沟槽与钢梁的轴线角度未做限定，就使得本技术有多种实现方式，如沟槽与钢梁的轴线呈60°角时可以搭建蜂窝状构筑物，呈30°角时可以搭建房顶等，实现多种组合，有助于标准化的本技术应用于需求速成、高安全性、高可靠性的任意构筑物搭建。（3）本技术的重要创新点是利用现有技术中极少应的用镀铅实现构筑物搭建的核心区域固化，具体为利用铅的低熔点、高润滑和高扩散性，以及其在空气中速氧化而防止进一步腐蚀的特性，在搭建过程中实现润滑、拼接时即固化（低熔点熔焊）、拼接后扩散增强（铅的相互扩散）、外溢铅液辅助防腐（由于铅的化学活性稍高于铁，因而优先腐蚀，但不会加快太多，且铅表面易生成氧化膜，电化学腐蚀难以继续进行）。（4）本技术选用的混合胶体，在本技术的钢梁未使用时起到防护沟槽区域阻止铅氧化及基体腐蚀，便于运输和保存，在使用时胶泥本体高温熔化后酸液成雾，进一步酸蚀铅层表面，一方面去除氧化点，一方面活化铅表面，由于在高温下，雾化的酸液基本无法形成氢脆源侵入隔着铅层的钢基体，因而可以实现其化学功能，又由于铅本身抗机酸的能力较强，因而此时主要去除的就是铅的氧化物，优选的电镀槽液配比实质上促进了具有同一强化成分氟硅酸钠的铅层及防护层之前的结合，使本技术运输时更加安全可靠。（5）本技术所有沟机槽宽度均与钢梁本身宽度一致，标准化生产非常方便容易，但完全一致的尺寸正常是无法相互嵌入搭接的，本技术简单地通过氢氧焰加热一举三得（软化胶泥释放酸雾、熔化铅液、使一方整体膨胀后沟槽处尺寸增大），实现常温的第二钢梁嵌入高温胀大后的第一钢梁，然后通过再加热重复焊接的过程使两侧铅液充分扩散结合，增加接头强度，由于钢与铅的关系、重力影响以及接头处冷却至常温后带来的过盈应力的影响，接头处会随着时间的延长相互扩散更加深入，因而实现随时间延长强化增加的技术效果。因此本技术的钢结构具有可以直接搭接、自扩散、稳定性好、随时间延长接头强度增加、安装方便的特性。附图说明图1是本技术钢梁的结构示意图；图中：混合胶体1、铅层2、钢基体3。具体实施方式注：文中所述稀盐酸具体指HCl质量分数5%-20%的水溶液。实施例1：如图1所示的一种无螺钉无焊接钢结构，该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/4的贯通性沟槽的钢基体3，第二部分是在沟槽区域表层固化的3mm厚的铅层2，第三部分是10%稀盐酸与KPI混合胶体按质量比12:88配比的混合胶体1，该混合胶体1固定在铅层的表面，厚度2mm。实施例2：如图1所示的一种无螺钉无焊接钢结构，该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/5的贯通性沟槽的钢基体3，第二部分是在沟槽区域表层固化的2mm厚的铅层2，第三部分是10%稀盐酸与KPI混合胶体按质量比10:90配比的混合胶体1，该混合胶体1固定在铅层的表面，厚度1mm。对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无螺钉无焊接钢结构，其特征在于：该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/5‑1/4的贯通性沟槽的钢基体(3)，第二部分是在沟槽区域表层固化的2mm‑3mm厚的铅层(2)，第三部分是混合胶体(1)，该混合胶体(1)固定在铅层的表面，厚度1mm‑2mm。

【技术特征摘要】
1.一种无螺钉无焊接钢结构，其特征在于：该钢结构由三部分组成，第一部分是在方形柱状钢梁两端上下面均设置有宽度与方形柱状钢梁截面边长相等且深度边长1/5-1/4的贯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢振宁，
申请(专利权)人：广西天正钢结构有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45