新型建筑鑄鋼扣件的鑄造工藝研究

摘? 要：由于我國基建工程迅猛發(fā)展，因此建筑施工的安全隱患成為不可忽視的問題。當前，建筑施工中使用的鑄鋼扣件鑄造工藝引起了人們的廣泛關注。如何有效提升建筑鑄鋼扣件質(zhì)量，成為鑄鋼扣件鑄造應用研究的主要問題。本文從建筑鑄鋼扣件鑄造工藝實施難點以及實施中的優(yōu)化策略等方面，簡要分析了新型建筑鑄鋼扣件的鑄造工藝，以期為相關研究提供參考。

關鍵詞：新型建筑鑄鋼扣件;鑄造工藝;問題;策略

中圖分類號：TG292? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

建筑工程施工作業(yè)對于鑄鋼扣件的應用量較大，鑄鋼扣件質(zhì)量對于建筑工程施工的結構穩(wěn)定性以及施工人員的生命安全保障具有較大影響。因此從安全管理，質(zhì)量控制的角度分析，優(yōu)化建筑鑄鋼扣件的鑄造質(zhì)量，對于建筑工程的施工質(zhì)量提升以及工程施工安全性保障意義重大。

在現(xiàn)代建筑工程中，扣件是安全施工設施不可或缺的一組極其重要的零件，扣件質(zhì)量的可靠性直接關乎施工過程的安全，尤其關乎施工作業(yè)人員的生命安全。早期的建筑扣件材質(zhì)選用鑄鐵制造，由于鑄鐵的脆斷特性，在實際使用中出過不少安全事故，因此其已不能滿足新的建筑安全標準要求，故而新型的鑄鋼扣件開始普及使用。雖然鑄鋼扣件在受力強度方面能夠達到相關標準要求，但是其也有弱點，特別是外形尺寸精度、耐磨性、抗腐蝕性等方面需要繼續(xù)改進。基于此，本文總結了制作鑄鋼扣件克服以上不足的經(jīng)驗，以期與同行分享[1]。

1外形尺寸精度

扣件是通用型的緊固件，必須在各種場合具有非常方便的互換性。雖然其分不同型號系列，但是同一型號規(guī)格扣件的外形尺寸必須完全一致，不允許有絲毫的輪廓變形或者凸凹缺陷。為滿足該條件可以選擇精密鑄造成型、模鍛成型或者沖壓成型，其中精密鑄造成型與后兩種成型方式相比，具有產(chǎn)量大、成本低等優(yōu)勢，尤其某些特殊形狀的組合扣件用模鍛和沖壓方法都無法完成時，其更能顯出精密鑄造的優(yōu)勢。用精密鑄造制作的扣件，外形尺寸精度可以達到偏差小于0.1mm，且長期保持批量精度一致，廠家鑄字標識清晰，質(zhì)量追溯方便，外觀精美[2]。

2耐磨性

扣件是多次重復使用的緊固件，需頻繁拆裝，因此不可避免地受到不可測力的碰撞，所以其需要具備很好的抗沖擊韌性和耐磨性，尤其在鉸鏈耳孔等部位，其長期超負荷受力，但不能出現(xiàn)尺寸磨損等問題。這就要求選擇的材質(zhì)要高耐磨還要具有良好的韌性[3]。

（1）中頻爐熔煉環(huán)節(jié)，我們定向選擇低碳、低硅的板材邊角料，用前先做化學成份檢測;必須除銹后入爐;熔煉按照20MnSi國標成份控制碳硅含量;出爐前從爐底通入氬氣做爐內(nèi)吹氬凈化鋼水。以上幾個步驟可以確保鑄鋼扣件的材質(zhì)完全合格，從根本上消除“地條鋼”的劣質(zhì)嫌疑。

（2）鑄鋼扣件完成清理打磨后進行淬火熱處理，這是保證金相組織合格的關鍵步驟。為了實現(xiàn)扣件批量淬火熱處理性能的一致性，我們放棄了吊籃裝爐，在批量裝爐前，用耐熱金屬絲把扣件逐個穿成串，每一串的重量不超過金屬絲紅熱狀態(tài)可承受的重量，然后在爐內(nèi)有序擺放。當爐溫加熱到規(guī)定溫度和保溫時間后，開出爐車，用天車吊起成串的扣件進行淬火處理，成串的扣件入水后受激冷程度均勻，表面硬度達到一致，有效地解決了抽檢硬度不合格問題。

（3）鑄鋼扣件的另一個表面硬化辦法是拋丸硬化處理。把扣件穿成串吊掛在拋丸機里用鋼絲切丸進行10分鐘高速拋打。經(jīng)過拋打的扣件不僅表面光亮美觀，更能進一步增加表面硬度，拋丸前后的硬化效果用硬度計就能測試對比，實踐證明其具有明顯效果。

3耐蝕性

扣件工作的另一個特征是環(huán)境不確定性，其工作環(huán)境不僅是氣溫從極寒到極熱，濕度從極濕到極干，甚至有時候被浸泡在酸堿度極強的液體池中。這就要求鑄鋼扣件必須滿足各種工況環(huán)境，至少要確保在一個規(guī)定的工期內(nèi)能夠耐受強酸堿化學侵蝕而不中途因腐蝕發(fā)生疲勞[4]。

滿足以上要求的措施，除了一般的涂刷防銹漆以外，必要時還須做特殊涂掛，例如進行防酸、防堿的專用涂覆，涂覆后的扣件進行專門包裝，做專用標識，專車發(fā)送到指定的工程單位。這類扣件必須標明規(guī)定的使用場合和使用有效期限，以確保特殊環(huán)境使用期間的絕對安全。

4扣件質(zhì)量檢測

為確保鑄鋼扣件的制造標準符合建筑施工要求，落實鑄鋼扣件的質(zhì)量檢測也是主要優(yōu)化策略，具體實施質(zhì)量檢測主要從材料的抗破壞性能檢測，以及抗扭轉剛度性能檢測兩方面入手。抗破壞性能檢測主要對鑄造扣件施加不同的負荷壓力，測試其破壞情況，一般情況下測試其在25kN與17kN負荷下的變化狀況，并基于測試結果進行扣件質(zhì)量評價;其二應用扣件將一根橫向和豎向鋼管連接，之后在距離鋼管中心1000mm左右的距離施加荷載力，并在另一端的對稱位置測試鋼管位移值，之后基于測試值進行其抗扭轉剛度參數(shù)的評價，并對比工程施工要求值，進行鑄鋼扣件材料的選用。以此保障其扣件在后期應用中基礎性能的合格性，同時確保在工程施工中的安全性和有效性。

5結語

新型建筑鑄鋼扣件在鑄造工藝的實施中為確保鑄造質(zhì)量的合格性，保障在建筑施工應用中的安全穩(wěn)定性，具體在鑄鋼扣件的鑄造作業(yè)中作業(yè)人員還應對淬火與回火工藝進行優(yōu)化。加強扣件基礎質(zhì)量檢測，對澆筑工藝及冷卻流程控制方向進行質(zhì)量控制和優(yōu)化，規(guī)避因作業(yè)過程不規(guī)范，相關操作流程缺失造成鑄鋼扣件制造質(zhì)量不合格，進而產(chǎn)生安全事故及經(jīng)濟損失現(xiàn)象。

參考文獻

[1]吳渝玲，趙金玉.新型建筑鑄鋼扣件的鑄造工藝研究[J].熱加工工藝，2020（9）：69-72.

[2]李鵬博，李河宗，黃素霞.新型全鋼扣件的模具設計[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（34）：22-24.

[3]夏敏，趙林君，張大林.基于有限元數(shù)值計算的鑄鋼扣件載荷響應及失效分析[J].建設機械技術與管理，2016（12）：53-54，55.

[4]程琤.基于FLOW-3D的建筑鑄鋼件鑄造過程仿真分析[J].熱加工工藝，2019（5）：117-120.

收稿日期：2020-07-06

作者簡介：趙文峰（1988—），男，江蘇徐州人，本科，工程師，研究方向：鑄造。