PSB830精軋螺紋鋼筋生產(chǎn)實(shí)踐

摘 要：文章介紹安源軋鋼廠高棒車間生產(chǎn)、開發(fā)尺寸精度高、外形控制精確的PSB830精軋螺紋鋼筋生產(chǎn)技術(shù)、孔型設(shè)計(jì)、相位調(diào)節(jié)、試驗(yàn)分析和工藝優(yōu)化等實(shí)踐過程。

關(guān)鍵詞：PSB830；精軋螺紋鋼；孔型設(shè)計(jì)

前言

預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋（精軋螺紋鋼）是20世紀(jì)70年代原聯(lián)邦德國開發(fā)并獲專利權(quán)的產(chǎn)品，后被美、日、英等國家引進(jìn)。我國2006年發(fā)布了GB/T 20065-2006《預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋》標(biāo)準(zhǔn)，按屈服強(qiáng)度分為PSB785、PSB830、PSB930、PSB1080四個(gè)級(jí)別，按公稱直徑分為18mm、25mm、32mm、40mm、50mm五個(gè)規(guī)格。

精軋螺紋鋼廣泛應(yīng)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(jiǎn)單、安全可靠、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。精軋螺紋鋼筋是在整根鋼筋上滾軋有外螺紋的高強(qiáng)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(nèi)螺紋的連接器或螺帽進(jìn)行連接或錨固。生產(chǎn)的主要技術(shù)難度在于外形尺寸精度要求高、通條穩(wěn)定，必須通過相位調(diào)整裝置進(jìn)行對(duì)牙調(diào)整使兩側(cè)螺牙橫筋在同一條螺旋線上。

1 鋼筋的研制

1.1 技術(shù)要求制定

GB/T 20065-2006標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)PSB830預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋化學(xué)成分的要求除P、S含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不大于0.035%外，其他元素未作明確規(guī)定。因此，安源軋鋼廠根據(jù)GB/T 20065-2006標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)成分。

1.2 方案設(shè)計(jì)

1.2.1 工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)高棒生產(chǎn)線工藝布局及螺紋鋼筋生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選用16道次出成品，成品機(jī)架采用立式軋機(jī)。

1.2.2 孔型設(shè)計(jì)

K1、K2道次設(shè)計(jì)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(tǒng)。

1.2.3 對(duì)牙調(diào)節(jié)

預(yù)應(yīng)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(nèi)螺紋的連接器，這是軋制過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，其次產(chǎn)品外形不允許有縱肋，是軋制過程中的難點(diǎn)。原有萬向聯(lián)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(nèi)的任意旋轉(zhuǎn)定位，無法實(shí)現(xiàn)在軋制過程中精軋螺紋橫肋沿軋制方向平面任意調(diào)節(jié)。為了保證鋼筋表面橫肋呈連續(xù)螺紋狀，采用了一套可以在±5°范圍內(nèi)任意線性調(diào)節(jié)單軋輥的相位調(diào)節(jié)裝置，該裝置準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)有效地保證了預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋外形尺寸的精度。

1.2.4 控軋控冷

預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋強(qiáng)度要求高，需要軋后控制冷卻提高強(qiáng)度。鋼筋出成品軋機(jī)后，進(jìn)入穿水冷卻系統(tǒng)，對(duì)鋼筋表面進(jìn)行淬火，形成馬氏體組織，此時(shí)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(jīng)回火，形成索氏體組織，從而使鋼筋性能得到提高。實(shí)際生產(chǎn)過程中通過調(diào)整穿水冷，使成品上冷床溫度控制在700℃以內(nèi)。

2 試制結(jié)果分析

通過對(duì)PSB830精軋螺紋鋼筋進(jìn)行小批量試驗(yàn)，經(jīng)過30天時(shí)效后力學(xué)性能見表1、金相組織見圖1，均滿足技術(shù)要求，任一截面均可擰上帶有內(nèi)螺紋的檢驗(yàn)螺母和連接器。

表1 精軋螺紋鋼試驗(yàn)力學(xué)性能表

中心 500X F+P 10級(jí) 邊緣500X F+索氏體 10級(jí)

圖1 PSB830精軋螺紋鋼金相組織

3 存在問題及改進(jìn)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(dǎo)致軋槽加工損耗，不利于成本節(jié)約。（2）相位調(diào)節(jié)裝置在對(duì)牙調(diào)整后，在軋機(jī)轉(zhuǎn)立式和生產(chǎn)過程中容易竄輥，造成螺牙錯(cuò)位。（3）鋼溫和張力波動(dòng)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(jìn)措施

（1）K1孔型加工時(shí)，采用軋輥表面刻痕標(biāo)記，在加工過程中逐步調(diào)整，保證加工精度。（2）對(duì)K1軋機(jī)的鎖緊裝置進(jìn)行加固處理，生產(chǎn)過程中在軋機(jī)上方用天車吊裝，減少竄動(dòng)。（3）嚴(yán)格控制各工藝參數(shù)，保證頭尾尺寸，提高成材率。

4 結(jié)束語

（1）與普通建筑用螺紋鋼筋對(duì)比，PSB830精軋螺紋鋼筋存在外形尺寸精度高、力學(xué)性能穩(wěn)定、任一位置截面必須能順利擰入連接螺母等高要求，生產(chǎn)開發(fā)過程遇到軋槽加工困難且生產(chǎn)過程發(fā)生錯(cuò)牙、成材率低等問題，通過技術(shù)改進(jìn)得到有效解決。（2）通過PSB830精軋螺紋鋼筋生產(chǎn)開發(fā)，為萍鋼建材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整拓寬渠道，為PSB930等高強(qiáng)度精軋螺紋的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]白玉光.高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋的組織與性能[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003.