PSB830精軋螺紋鋼筋生產實踐

摘 要：文章介紹安源軋鋼廠高棒車間生產、開發尺寸精度高、外形控制精確的PSB830精軋螺紋鋼筋生產技術、孔型設計、相位調節、試驗分析和工藝優化等實踐過程。

關鍵詞：PSB830；精軋螺紋鋼；孔型設計

前言

預應力混凝土用螺紋鋼筋（精軋螺紋鋼）是20世紀70年代原聯邦德國開發并獲專利權的產品，后被美、日、英等國家引進。我國2006年發布了GB/T 20065-2006《預應力混凝土用螺紋鋼筋》標準，按屈服強度分為PSB785、PSB830、PSB930、PSB1080四個級別，按公稱直徑分為18mm、25mm、32mm、40mm、50mm五個規格。

精軋螺紋鋼廣泛應用于高速公路、高速鐵路的大型橋梁及邊坡錨固工程。具有連接、錨固簡單、安全可靠、施工方便等優點。精軋螺紋鋼筋是在整根鋼筋上滾軋有外螺紋的高強度、高精度尺寸的直條鋼筋。該鋼筋要求在任意截面都能擰上帶有內螺紋的連接器或螺帽進行連接或錨固。生產的主要技術難度在于外形尺寸精度要求高、通條穩定，必須通過相位調整裝置進行對牙調整使兩側螺牙橫筋在同一條螺旋線上。

1 鋼筋的研制

1.1 技術要求制定

GB/T 20065-2006標準中，對PSB830預應力混凝土用螺紋鋼筋化學成分的要求除P、S含量（質量分數）不大于0.035%外，其他元素未作明確規定。因此，安源軋鋼廠根據GB/T 20065-2006標準，設計成分。

1.2 方案設計

1.2.1 工藝設計

根據高棒生產線工藝布局及螺紋鋼筋生產經驗，選用16道次出成品，成品機架采用立式軋機。

1.2.2 孔型設計

K1、K2道次設計專用孔型；1#～6#采用平輥軋制，7#～K3采用螺紋鋼筋通用橢圓-圓孔型系統。

1.2.3 對牙調節

預應力混凝土用螺紋鋼筋要求在任意截面處均可旋入帶有匹配形狀的內螺紋的連接器，這是軋制過程中的關鍵點，其次產品外形不允許有縱肋，是軋制過程中的難點。原有萬向聯軸器與軋輥采用穿銷連接，間隙配合，軋輥不能在一定周向范圍內的任意旋轉定位，無法實現在軋制過程中精軋螺紋橫肋沿軋制方向平面任意調節。為了保證鋼筋表面橫肋呈連續螺紋狀，采用了一套可以在±5°范圍內任意線性調節單軋輥的相位調節裝置，該裝置準確性高的優點有效地保證了預應力混凝土用螺紋鋼筋外形尺寸的精度。

1.2.4 控軋控冷

預應力混凝土用螺紋鋼筋強度要求高，需要軋后控制冷卻提高強度。鋼筋出成品軋機后，進入穿水冷卻系統，對鋼筋表面進行淬火，形成馬氏體組織，此時芯部仍為奧氏體組織，隨著過程冷卻，芯部熱量傳至表層，表層馬氏體組織經回火，形成索氏體組織，從而使鋼筋性能得到提高。實際生產過程中通過調整穿水冷，使成品上冷床溫度控制在700℃以內。

2 試制結果分析

通過對PSB830精軋螺紋鋼筋進行小批量試驗，經過30天時效后力學性能見表1、金相組織見圖1，均滿足技術要求，任一截面均可擰上帶有內螺紋的檢驗螺母和連接器。

表1 精軋螺紋鋼試驗力學性能表

中心 500X F+P 10級 邊緣500X F+索氏體 10級

圖1 PSB830精軋螺紋鋼金相組織

3 存在問題及改進措施

3.1 存在問題

（1）K1孔型在加工過程中存在一定的加工誤差，導致軋槽加工損耗，不利于成本節約。（2）相位調節裝置在對牙調整后，在軋機轉立式和生產過程中容易竄輥，造成螺牙錯位。（3）鋼溫和張力波動影響成品通條尺寸的均勻性，造成軋件尾部過充滿無法擰入連接器，只能切廢，影響成材率。

3.2 改進措施

（1）K1孔型加工時，采用軋輥表面刻痕標記，在加工過程中逐步調整，保證加工精度。（2）對K1軋機的鎖緊裝置進行加固處理，生產過程中在軋機上方用天車吊裝，減少竄動。（3）嚴格控制各工藝參數，保證頭尾尺寸，提高成材率。

4 結束語

（1）與普通建筑用螺紋鋼筋對比，PSB830精軋螺紋鋼筋存在外形尺寸精度高、力學性能穩定、任一位置截面必須能順利擰入連接螺母等高要求，生產開發過程遇到軋槽加工困難且生產過程發生錯牙、成材率低等問題，通過技術改進得到有效解決。（2）通過PSB830精軋螺紋鋼筋生產開發，為萍鋼建材產品結構調整拓寬渠道，為PSB930等高強度精軋螺紋的開發奠定基礎。

參考文獻

[1]白玉光.高強度精軋螺紋鋼筋的組織與性能[J].東北大學學報（自然科學版），2003.