CN104372951A

CN104372951A - 一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法

Info

Publication number: CN104372951A
Application number: CN201410622557.9A
Authority: CN
Inventors: 姚圣法; 吴海洋
Original assignee: JIANGSU TIANSHUN METAL MATERIAL GROUP CO Ltd
Current assignee: JIANGSU TIANSHUN METAL MATERIAL GROUP CO Ltd
Priority date: 2014-11-08
Filing date: 2014-11-08
Publication date: 2015-02-25

Abstract

本发明公开了一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，以铬镍钼低合金结构钢为坯料，控制镍：3.00%-4.00%，铬：0.80%-1.50%，通过扩氢热处理，保证坯料氢含量在2.0ppm以下的前提下，进一步降低氢的含量，防止坯料产生白点裂纹和热处理应力诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹提高钢的韧性、弹性、耐磨性及抗击性能，并使钢质紧密；本发明所设计的一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法能够大大提高钢筋连接节点的强度与韧性与抗张力，增强钢筋连接节点的耐腐蚀度、延长其使用寿命。

Description

一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法

技术领域

本发明涉及一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法。

背景技术

目前，国内外的房屋建造过程中，一种建筑整体式装配式构件正在广泛应用，其依靠省时、省工、省成本的优势得到了迅猛发展，在国内，一些大型的装配式构件的厂方依靠引进了澳大利亚、美国及欧洲的节点及施工技术，成功地应用到装配式房屋建造中来，如澳大利亚装配式构件的节点采用预留孔洞—钢筋预埋—焊接—高强度封闭砂浆技术来满足房屋上层与下层的柱节点的抗震要求。

由于我国的国情及特殊的地质与地震带条件的限制，引进的节点技术往往不能满足我国混凝土结构规范的要求，表现在节点所用的高强度砂浆成本过高、施工焊接质量参差不齐，考虑到地震条件往往钢筋的配筋量增大等等现象；如美国装配式构件的节点采用预埋无粘接预应力钢筋，最后张拉完成，由于预应力钢筋的脆性断裂造成柱子的突然倾倒产生重大的安全事故。

同时，钢材原料成分中碳和氮元素的原子活性较低，各原子形成的气团不能与位错形成强烈的相互作用，外界无需提供较大的应力就能开动位错，从而使性能很不稳定，同时钢筋连接节点中氢含量在2.0ppm 以上，则钢筋连接节点容易产生裂纹从而诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了能够大大提高钢筋连接节点的强度与韧性与抗张力，增强钢筋连接节点的耐腐蚀度、延长其使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，该钢筋连接节点的原料为45号圆钢，所述圆钢的重量百分比化学成分为：

碳：0.28%-0.38%，硅：0-0.35%，锰：0-0.90%，铬：0.80%-1.50%，镍：3.00%-4.00%，钼：0.40%-0.60%，磷：0-0.015%，硫：0-0.015%，氢：0-2.0ppm，钒：0.10-0.20%，钛：0-0.025%，铜：0-0.20%，铝：0-0.05%，0-0.50%残余元素，其余为Fe；稀土：0.12-0.15%，微量杂质：0-0.50%，其余为Fe；

所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3-5.5%，Pr：12.4-12.6%，Dy：3.6-3.9%，Ac：7.6-7.8%，Nd：5.8-6.0%，Sm：11.5-11.8%，Ce：15.3-15.5%，Lu：13-15%，余量为La；

本发明以铬镍钼低合金结构钢为坯料，可提高钢的韧性、弹性、耐磨性及抗击性能，并使钢质紧密，并且钢中的钒非常稳定，不易被盐酸、硫酸所分解，加入钒后的钢淬透性好，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂；

具体包括如下步骤：

步骤（1）：将上述原料送入加热炉加热到1160-1180℃，并拉拔为所需尺寸的钢棒；

步骤（2）：对步骤（1）得到的钢丝坯料进行扩氢热处理；

扩氢热处理保证坯料氢含量在2.0ppm以下的前提下，进一步降低氢的含量，防止坯料产生白点裂纹和热处理应力诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹；

步骤（3）：将扩氢热处理后的钢棒经在线第一冷却工序将钢筋快速度冷却到610-630℃，然后在淬火装置内用水或淬火液进行为时11-13秒钟淬火，然后经过回火加热炉加热到600-660℃回火，并进行校直处理后，再通过第二冷却工艺冷却到常温；

步骤（4）：将钢棒回火至900-950℃后在淬火装置内用水或淬火液淬火至600-640℃，同时进行渗碳处理，处理时间为5-7小时，随后将钢棒以每秒1-3℃的冷却速度在惰性气体中冷却到室温；

步骤（5）：剪切一段60-150mm的钢棒，加热该段钢棒到850-950℃，在加热的同时，采用带有82-84度角的梯形螺纹齿形模具在大功率的冲压机上将该段钢棒的一端面冲压成垂直于该端面且带有82-84度梯形内螺纹的凹槽结构，所述内螺纹圈的直径为16-32mm，凹槽深度为1.2-3.0mm，凹槽的直径为4.0-9.0mm；

将该段钢棒的另一端面采用钻孔机和套丝机加工成带有内螺纹机械连接丝扣且垂直于该端面的凹槽结构，该带有内螺纹丝扣的凹槽直径为16-32mm;深度25-50mm；内螺纹丝扣中相邻两齿的齿距为2.5-3.0mm，所述两个端面上的凹槽均位于该段钢棒两个端面上的中心位置，且两个凹槽通径的中心线位于同一直线上，从而得到连接节点半成品；

本发明解决空中多点对接问题，连接节点内的精轧螺纹钢属于高强钢筋，其强度大于预埋钢筋的强度，在抗震结构中发挥节点的抗拉与抗剪应力，满足抗震结构的要求，带有精轧螺纹齿外形的梯形螺纹模具冲压在热态条件下进行，可保持钢棒体的韧性，加强叉口的强度和抗张力；

步骤（6）：对上述节点半成品依次对其进行水冷淬火与空冷淬火，并包装入库。

本发明的限定技术方案为：

进一步的，前述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，所述圆钢的重量百分比化学成分为：碳：0.30%，硅：0.30%，锰：0.50%，铬：0.90%，镍：3.50%，钼：0.50%，磷：0.010%，硫：0.010%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.020%，铜：0.10%，铝：0.02%，0.50%残余元素，稀土：0.13%，其余为Fe；

所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3%，Pr：12.46%，Dy：3.9%，Ac：7.6%，Nd：5.8%，Sm：11.6%，Ce：15.4%，Lu：14%，余量为La；

前述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，所述圆钢的重量百分比化学成分为：碳：0.35%，硅：0.30%，锰：0.60%，铬：1.20%，镍：3.60%，钼：0.50%，磷：0.012%，硫：0.012%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.022%，铜：0.10%，铝：0.03%，0.40%残余元素，稀土：0.11%，其余为Fe；

所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.4%，Pr：12.5%，Dy：3.8%，Ac：7.7%，Nd：5.9%，Sm：11.6%，Ce：15.34%，Lu：14%，余量为La；

前述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，步骤（2）中的扩氢热处理具体包括：将钢棒进炉加热至880±10℃并保温360分钟，空冷至300±10℃保温180分钟，然后再加热至600±15℃保温650分钟，炉冷至360±20℃出炉空冷。

前述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，所述淬火工序具体包括：

第一冷却工序：采用水冷以24-26℃/s的冷却速率将钢棒水冷至650-750℃；

第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以2℃/s的冷却速率将钢棒水冷至430-450℃，然后空冷至310320℃，再采用水冷以3℃/s的冷却速率将钢棒水冷至180-200℃，最后空冷至室温；

水冷-空冷相结合的冷去工艺，能够使碳化物进一步充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量在30%左右，可以进一步使材料固溶充分，避免了热处理方式加热不均，固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，巩固了前面冶炼后热处理工艺产生的技术效果。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，该钢筋连接节点的原料为45号圆钢，所述圆钢的重量百分比化学成分为：

碳：0.30%，硅：0.30%，锰：0.50%，铬：0.90%，镍：3.50%，钼：0.50%，磷：0.010%，硫：0.010%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.020%，铜：0.10%，铝：0.02%，0.50%残余元素，稀土：0.13%，其余为Fe；

具体包括如下步骤：

步骤（2）：对步骤（1）得到的钢丝坯料进行扩氢热处理；扩氢热处理具体包括：将钢棒进炉加热至880±10℃并保温360分钟，空冷至300±10℃保温180分钟，然后再加热至600±15℃保温650分钟，炉冷至360±20℃出炉空冷；

实施例2

本实施例提供了一种一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，该钢筋连接节点的原料为45号圆钢，所述圆钢的重量百分比化学成分为：

碳：0.35%，硅：0.30%，锰：0.60%，铬：1.20%，镍：3.60%，钼：0.50%，磷：0.012%，硫：0.012%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.022%，铜：0.10%，铝：0.03%，0.40%残余元素，稀土：0.11%，其余为Fe；

具体包括如下步骤：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，其特征在于，该钢筋连接节点的原料为45号圆钢，所述圆钢的重量百分比化学成分为：

碳：0.28%-0.38%，硅：0-0.35%，锰：0-0.90%，铬：0.80%-1.50%，镍：3.00%-4.00%，钼：0.40%-0.60%，磷：0-0.015%，硫：0-0.015%，氢：0-2.0ppm，钒：0.10-0.20%，钛：0-0.025%，铜：0-0.20%，铝：0-0.05%，0-0.50%残余元素，稀土：0.12-0.15%，其余为Fe；

具体包括如下步骤：

步骤（2）：对步骤（1）得到的钢丝坯料进行扩氢热处理；

2.根据权利要求1所述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，其特征在于，所述圆钢的重量百分比化学成分为：碳：0.30%，硅：0.30%，锰：0.50%，铬：0.90%，镍：3.50%，钼：0.50%，磷：0.010%，硫：0.010%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.020%，铜：0.10%，铝：0.02%，0.50%残余元素，稀土：0.13%，其余为Fe；

所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3%，Pr：12.46%，Dy：3.9%，Ac：7.6%，Nd：5.8%，Sm：11.6%，Ce：15.4%，Lu：14%，余量为La。

3.根据权利要求1所述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，其特征在于，所述圆钢的重量百分比化学成分为：碳：0.35%，硅：0.30%，锰：0.60%，铬：1.20%，镍：3.60%，钼：0.50%，磷：0.012%，硫：0.012%，氢：2.0ppm，钒：0.15%，钛：0.022%，铜：0.10%，铝：0.03%，0.40%残余元素，稀土：0.11%，其余为Fe；

所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.4%，Pr：12.5%，Dy：3.8%，Ac：7.7%，Nd：5.9%，Sm：11.6%，Ce：15.34%，Lu：14%，余量为La。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，其特征在于，步骤（2）中的扩氢热处理具体包括：将钢棒进炉加热至880±10℃并保温360分钟，空冷至300±10℃保温180分钟，然后再加热至600±15℃保温650分钟，炉冷至360±20℃出炉空冷。

5.根据权利要求1所述的铬钼低合金预应力钢筋连接节点的加工方法，其特征在于，所述淬火工序具体包括：

第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以2℃/s的冷却速率将钢棒水冷至430-450℃，然后空冷至310320℃，再采用水冷以3℃/s的冷却速率将钢棒水冷至180-200℃，最后空冷至室温。