钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法和设备技术

本发明专利技术涉及钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法和设备。该处理方法，包括以下步骤：（１）钢筋闪光对焊；（２）在热态下去除接头的毛刺；（３）在接缝两侧进行加热，使温度达８５０℃以上；（４）用成型胎模挤压成型，同时把纵肋处的多余部分去掉。该处理设备包括一处理模具，所述成型模具以钢筋纵肋中心线分为上下两部分形状和尺寸相同的上模和下模。对处理后的钢筋接头进行了金相组织观察，经处理后的钢筋接头金相组织比未经处理的闪光对焊的钢筋接头金相组织更加细化；经以上成型后，接头处外观和尺寸基本与钢筋一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢筋的连接技术，特别涉及钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法和设备。
技术介绍
《钢筋机械连接通用技术规范》规定，可以在高应力部位设置接头，接头在梁端，柱端，箍筋加密区无法避开时，应采用I级接头或II级接头，但同一连接区段内受力钢筋接头百分率不应大于50％。按照设计要求，对于某一过渡结构，接头位置有严格的限制，这样，在使用时，因购进的钢筋有一定长度(每根12m)，所以就会产生大量的短料。通常钢筋连接采用焊接接头，也有的采用钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术。它是将连接钢筋端的纵肋和横肋用切削的方法剥掉一部分，然后连接滚轧的普通直螺纹后，用特制的直螺纹套筒连接起来，形成钢筋的连接。接头性能达到了《钢筋机械连接通用技术规范》JGJ107-2003中A级接头的各项指标。无论采用哪种加工方法，根据《钢筋机械连接通用技术规范》规定对接头的要求，都会产生大量的不能再使用的短料，即钢筋头。目前，在建筑及钢筋混凝土结构中，使用的钢筋为1.5亿吨。按产生2％的钢筋头来计算，每年浪费的钢筋头即达到3000吨，按每吨价格3000元来计算，就会浪费9百万～1亿元人民币。如何消除钢筋头，目前对钢筋制造及使用者都是一个很重要的课题。国外，例如日本神钢采用钢坯焊接进行连焊连轧。我国东北大学也对此进行了研究。但我国还没有达到这种生产技术要求，因此，急需对现有钢筋进行等强度连接技术，使钢筋连接处进行加工处理后，接头处达到与母材基体金属等强度，长度可以无限延伸。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法和设备，实现接头处与钢筋的外观及尺寸一致连续钢筋的连接加工。钢筋等强度连接经加工处理后，根据技术需要进行定尺寸的切断，消除在钢筋加工中的钢筋头的浪费。钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法，包括以下步骤 (1)钢筋闪光对焊；(2)在热态下去除接头的毛刺；(3)在接缝两侧进行加热，使温度达850℃以上；(4)用成型胎模挤压成型，同时把纵肋处的多余部分去掉。上述步骤(2)中以钢筋纵肋尺寸为外径去除毛刺，接头处成为以纵肋尺寸为直径的圆形。上述步骤(3)中加热的范围为接缝两侧钢筋的半经再加2.5-5毫米范围内。上述加热方式为火焰加热或高频加热。钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理设备，该装置包括闪光对焊机、液压去毛刺机、火焰或高频加热装置、成型模具、液压冲压机床、传动装置等。其中成型模具是根据国家标准规定的热轧带肋钢筋的尺寸和允许偏差进行设计的。成型模具的形状和结构为对称的上模和下模。从钢筋的截面形状可以看出，以钢筋纵肋中心线分，上下两部分形状和尺寸是一样的，因而以钢筋纵肋中心面为分模面，将成型模具分为上模和下模。在分模面与成型面的连接处留有与钢筋纵肋外形和尺寸基本相同的纵肋槽；在挤压成型时，被挤压出的金属，都从模具纵肋成型的两侧挤出，保证了纵肋成型尺寸，多余部分在纵肋成型的同时切除；横肋槽将成型部分对称地分为两部分；横肋槽的形状和尺寸与钢筋横肋的形状和尺寸基本相同；并考虑到挤压成型后金属的回弹。成型部分的宽度尺寸为钢筋的半经再加2.5-5毫米。在挤压成型时，被挤压出的金属，都从模具纵肋成型的两侧挤出，保证了纵肋成型尺寸，多余部分在纵肋成型的同时切除。为了防止钢筋接头处在挤压成型时产生弯曲变形，需要对挤压成型处的两侧压紧，因而模具成型部分以外的尺寸根据钢筋的公称直径来定，并具有一定的宽度，保证在钢筋接头挤压成型时不产生弯曲变形。将成型模具的上模和下模分别用模架连接固定在液压冲压机床的上压头和床面上，在模具的上模和下模上设计了导柱和导孔。本专利技术相对于现有技术，具有如下优点(1)对处理后的钢筋接头进行了金相组织观察，经处理后的钢筋接头金相组织比未经处理的闪光对焊的钢筋接头金相组织更加细化。其原因是由于接头处理时，接头加热到850℃以上，相当于对闪光对焊接头进行了一次再结晶热处理，同时在冲压成型时又对闪光对焊接头进行锻造，使得接头金相组织更加细小，因而保证了钢筋接头的力学性能。(2)经以上成型后，接头处外观和尺寸基本与钢筋一致。最后，根据建筑结构和钢筋混凝土结构所需尺寸进行定尺寸的切断，实现了工厂化加工，从而消除了钢筋头的浪费。附图说明图1成型模具结构2等强度连接后的钢筋；图3闪光对焊的钢筋接头金相组织照片；图4等强度连接后钢筋接头金相组织照片；图5钢筋金相组织照片图6等强度连接后钢筋接头抗拉强度试验试件；图7等强度连接后钢筋接头弯曲试验试件；具体实施方式以HRB335φ25mm的钢筋为例，在此实施方式中，当钢筋闪光对焊后，在接头处由于预锻的原因，会产生毛刺，即接头挤压凸起部分，必须在热态下立即去除毛刺。根据对闪光对焊接头焊后温度立即实际测量，其接头毛刺处的温度在850℃以上，立即用液压去毛刺机将毛刺去除。因钢筋有月牙筋和纵肋，根据实际尺寸，以纵肋尺寸为钢筋的外径去除毛刺，接头处成为以纵肋尺寸为直径的圆形。为焊接下一个接头，钢筋在去除毛刺后向前送进，到达接头处理工位，在焊接下一个接头的同时用已设计的钢筋接头处理的成型模具，采用专用75～100t冲压机床，对已去毛刺的接头进行挤(冲)压成型。但在钢筋送进的过程中闪光对焊接头处的温度已经降低，为了保证接头在热态下成型，因而要对接头处进行加热，使其温度达到850℃以上，加热方法采用火焰加热或高频加热，加热范围以HRB335φ25mm的钢筋为例，为30mm范围内。经以上成型后，接头处外观和尺寸基本与钢筋一致，形成了等强度连接钢筋。最后，根据建筑结构和钢筋混凝土结构所需尺寸进行定尺寸的切断，实现了工厂化加工，并消除了钢筋头的浪费。经以上处理的钢筋，经天津市建筑工程质量检测中心天津市质量检验站第二十四站测试，全部达到了JGJ18-2003标准中的各项指标。检测结果见表1、表2。表1钢材焊接性能检验报告 表2钢材焊接性能检验报告 对照图3、图4和图5可以看出，处理后的钢筋接头金相组织比未经处理的闪光对焊的钢筋接头金相组织更加细化，经处理后的钢筋接头金相组织比钢筋原来的组织也要细小。其原因是由于接头处理时，接头加热到850℃以上，相当于对闪光对焊接头进行了一次再结晶热处理，同时在冲压成型时又对闪光对焊接头进行锻造，使得接头金相组织更加细小，因而保证了钢筋接头的力学性能与母材等强度。对照图6可以看出，试件破坏是在远离接头的母材上，说明经处理后的钢筋接头抗拉强度符合JGJ18-2003标准的要求。对照图7可以看出，弯曲90°后接头处无裂纹产生。权利要求1.钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法，其特征在于包括以下步骤(1)钢筋闪光对焊；(2)在热态下去除接头的毛刺；(3)在接缝两侧进行加热，使温度达850℃以上；(4)用成型胎膜冲(挤)压成型，同时把纵肋处的多余部分去掉。2.根据权利要求1所述钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法，其特征在步骤(2)中以钢筋纵肋尺寸为外径去除毛刺，接头处成为以纵肋尺寸为直径的圆形。3.根据权利要求1所述钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法，其特征在步骤(3)中加热的范围为接缝两侧钢筋的半经再加2.5-5毫米范围内。4.根据权利要求1所述钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢筋连续连接中闪光对焊接头的一种新型处理方法，其特征在于包括以下步骤：（１）钢筋闪光对焊；（２）在热态下去除接头的毛刺；（３）在接缝两侧进行加热，使温度达８５０℃以上；（４）用成型胎膜冲（挤）压成型，同时把纵 肋处的多余部分去掉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国明，安雅，刘景鹏，
申请(专利权)人：天津大学，天津市亚天商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]