淺析螺紋鋼負偏差的控制

摘 要：文章結合生產實踐，介紹了螺紋鋼筋的生產要點、螺紋鋼的孔型設計及負公差軋制的經驗及取得的效果。

關鍵詞：螺紋鋼筋；孔型設計；負公差軋制

1 前言

我廠2010年開始2月開始投產，是以螺紋鋼筋為主的生產線?？仔驮O計了規格為￠12～￠32mm螺紋鋼。面對嚴峻的市場形勢，為配合產品銷售公司要求螺紋鋼筋進行負偏差軋制，確保產品質量達到公司內控標準要求，給用戶提供合格滿意的產品，棒材廠組織工程技術人員從生產工藝進行優化和生產管理控制等方面采取了大量措施，全面提高鋼筋產品實物質量，使陽春新鋼鋼筋市場占有率及用戶認可度得到全面提高。

2 影響螺紋鋼負公差的因素

螺紋鋼筋負偏差在滿足國標要求下的控制，主要因素為：孔型設計優化、現場工藝控制和標準捆支數點數等方面。

2.1 螺紋鋼生產執行的是國家強制性標準，一旦某一項尺寸達不到標準要求，就會被判為不合格品，給企業造成嚴重的損失，因此孔型設計時，合理確定各項尺寸尤為重要。

2.2 利用棒材軋機的光面棒材孔型系統軋制螺紋鋼，往往存在成品充不滿、橫肋高度低于GB1499.2-2007標準最低公差限的問題，這是由于橫肋是成品前孔的橢圓軋件進入成品孔的底圓時，金屬受擠壓而形成的，當軋件脫槽時，凸起的橫肋往往受橫肋槽的切割，使橫肋的寬度和高度受到一定的影響。眾多生產廠軋制螺紋鋼時，采用了專用的成品前孔和成品孔，且成品前孔（橢圓孔）大多采用平橢孔，目的是使成品孔能夠充滿橫肋、縱肋尺寸滿足GB1499.2-2007標準要求。棒材廠為少增加軋輥成本，設計時只對成品孔進行更改，成品前孔不變，因此在孔型設計確定各項尺寸時，必須充分考慮各種因素的影響。

2.3 受前滑和熱膨脹的影響，軋后成品橫肋間距比設計值較大，且隨著軋輥車削次數的增加，軋輥直徑逐漸減小，橫肋間距也逐漸變小，因此為保證從最大輥徑到最小輥徑范圍內橫肋間距滿足標準要求，設計時應確定不同規格的橫肋數，同時考慮前滑和熱膨脹系數的影響。

3 采取的措施

3.1 負公差成品孔型的優化設計

熱軋帶肋鋼筋的負公差成品孔型設計，應將鋼筋的內徑、橫肋、縱肋尺寸控制在標準允許的負偏差范圍內，考慮到鋼筋的橫肋、縱肋部分所占的金屬比例很少，它們對鋼筋的握緊力影響很大，內徑部分所占金屬的比例很大，是承受拉力的主要部分。GB1499.2-2007標準規定計算鋼筋的強度采用鋼筋的公稱橫截面積，因此鋼筋的內徑應控制在負偏差范圍之內，只要在工程設計上按鋼筋的公稱橫截面積以及標準規定的強度值使用，鋼筋的受力是能夠得到保證的。根據上述特點，鋼筋的負偏差控制實際上也是對內徑實行負偏差控制，橫肋、縱肋則按名義尺寸控制。

3.1.1 確定成品內徑

￠8～￠12螺紋鋼筋最大允許負公差值為-7%，計算內徑d要先確定負公差利用率K值。K值取得太小，會使內徑負偏差尺寸沒有充分利用，K值取得太大，又難免造成部分內徑尺寸超出標準規定的下限值，或者造成鋼筋強度損失較大，達不到標準規定的強度值而判為不合格。根據我廠現有的工藝控制水平，包括內徑的平均值及標準差、強度的平均值及其標準差等因素來確定K值。K值選取30%，成品內徑d的取值用鋼筋公稱內徑平方加上經驗系數1.274和鋼筋負偏差利用率、鋼筋負偏差極限重量偏差、鋼筋公稱橫截面積之和再開平方來確定。

3.1.2 確定橫肋高度h

為了獲得充滿孔型的軋件，保證鋼筋用于混凝土澆注時的結合強度，橫肋高度不能按負公差選擇，但橫肋高度太深，又容易增加輥環消耗，因此橫肋高度h=標準尺寸+（0～0.4）mm。

3.1.3 確定橫肋間距L

橫肋間距不僅要保證在標準公差范圍之內，而且為獲得負公差軋制取得的最佳經濟效益，希望L在正偏差的上限，但軋制時的前滑又會使橫肋間距增長，為了避免橫肋間距超標，橫肋間距取L=標準尺寸+（0～0.1）mm。

3.1.4 根據國標規定的橫肋間距范圍及成品輥報廢前使用套數，規定每種規格的螺紋鋼成品輥環周長方向的橫肋數量，為新輥刻槽提供依據。

3.2 軋制過程的負公差控制

螺紋鋼中Si、Mn含量增加，使軋件變形抗力增加，軋機彈跳值也相應增大，而我廠粗中軋軋機為利舊設備（新建廠），彈跳值大，根據我們跟蹤收集的工藝參數，軋制螺紋鋼時，粗軋軋機的彈跳值比普碳鋼Q235大0.3～0.4mm，中軋軋機的彈跳值比普碳鋼大0.2～0.3mm；另外該鋼種塑性和導熱性比普碳鋼差，延伸性能不好，寬展較大，為保證軋制過程的半成品和成品的紅坯尺寸，減少尺寸波動，我們對半成品采取負公差軋制，特別要求軋件不能過于充滿，對工藝過程控制嚴格采取以下措施：

3.2.1嚴格控制燒鋼溫度，采取實時控制，降低鋼坯的氧化燒損，確保鋼坯長度方向溫度的均勻性，減少溫度不均造成尺寸波動較大的現象，以保證軋制成品質量。

3.2.2嚴格試輥縫、走鉛棒制度。開軋前為防止軋機彈跳過大，將粗中軋的軋機立柱銷打緊，粗、中軋機組輥縫值分別比規定的輥縫值調小0.3～0.2mm，精軋機組的鉛棒比規定的軋件高度小0.1mm，開軋正常后再進行微調。

3.2.3半成品及成品內徑均按負公差控制，軋制過程中嚴格按照《壓下定時補償制度》進行操作，減少因軋槽磨損給成品質量帶來不利影響。

3.2.4及時向質檢人員了解成品重量負公差值，及時調整，確保負公差值在國標范圍中間值。

3.2.5建立獎勵考核制度，對負公差值完成較好的給予適當獎勵，完不成目標的否決獎勵。

4 達到的效果

通過優化孔型設計，強化工藝過程控制等措施，2002年～2003年共軋制螺紋鋼77212噸，實現了螺紋鋼大批量穩定生產，產品合格率及成材率分別達到99.88%和98.91%，螺紋鋼的橫肋、縱肋尺寸全部符合國際要求，重量負公差率達到100%，負公差值穩定控制在-3%以上，對拓展銷售業務、增強市場競爭力、增加公司經濟效益起到了不可估量的作用。

作者簡介：譚堂文，男（漢族），浙江杭州，大專，工程師