[發(fā)明專利]一種建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510277950.3
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104989034A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小鋼;趙國安;朱凱浩;陳緣
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學
• 主分類號: E04C5/08
• 分類號: E04C5/08;C22C38/54;C22C38/60;C21D8/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑建材，尤其涉及一種建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿及其制造方法。

背景技術(shù)

建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿作為建造大跨度建筑物、碼頭船塢及橋梁結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，主要用于工程項目結(jié)構(gòu)中受預(yù)應(yīng)力的部位及環(huán)境。高強度預(yù)應(yīng)力拉桿廣泛應(yīng)用于地下建筑如超高層建筑地基、船閘、碼頭、船塢和地鐵坑道，在地面建筑如體育場館、會展中心、火車站候車廳、博物館、核電站和橋梁等諸多領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力拉桿在建筑結(jié)構(gòu)中是承受拉應(yīng)力連接件，起著舉足輕重的作用。目前，國內(nèi)屈服強度550MPa級以下的高強度預(yù)應(yīng)力拉桿的制造技術(shù)已經(jīng)成熟，而650MPa級以上級別的預(yù)應(yīng)力拉桿，尚處在研制開發(fā)階段，主要使用中碳中合金結(jié)構(gòu)鋼。為了保證預(yù)應(yīng)力拉桿高的強韌性指標，大規(guī)格鋼拉桿通常采用中碳CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼材料，如40CrNiMoA等，Ni含量在1.25％以上，導致生產(chǎn)成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種機械強度高、耐腐蝕性能高以及生產(chǎn)成本適中的一種建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿及其制造方法。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿，該建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿由圓鋼加工制成，所述建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿包括：

連接部，所述連接部上設(shè)置有連接螺紋，所述連接部用于將建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿中連接至外部環(huán)境；

主體部，所述主體部設(shè)置在所述連接部的一端，所述主體部與所述連接部由同一圓鋼加工制成；所述連接部設(shè)置有兩段，所述連接部分別設(shè)置在所述主體部的兩端。

進一步的，所述主體部外形呈U形，所述主體部的內(nèi)彎曲半徑r1為80-100mm，所述主體部的外彎曲半徑r2為160-200mm，所述主體部的直徑d為100-120mm；所述連接部的直徑e為106-126mm，所述連接部的長度a為600-800mm；

所述主體部的彎曲部的長度c為500-700mm，所述彎曲部到所述連接部外端面的距離b為1500-2000mm；

所述圓鋼的材料成分按質(zhì)量百分比為：碳0.08％～0.18％，硅0.42％～0.80％，錳1.10％～1.35％，鉻1.20％～1.40％，鎳0.40％～0.60％，磷0～0.012％，硫0～0.012％，鈦0.02％～0.03％，釩0.020％～0.042％，復合稀土0.16-0.18％，鎘0.02％～0.05％，硼0.0040％～0.0055％，氧≤0.0012％，氮≤0.0060％，氫≤0.0001％，砷≤0.010％，鉛≤0.010％，錫≤0.010％，銻≤0.010％，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質(zhì)；所述復合稀土按質(zhì)量百分比為Gd?12-16％、Pr?8-10％、Er?14-16％、Ho?13-15％、Nd?10-12％、Sm?8-10％，余量為Tm。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種制造上述建筑用預(yù)應(yīng)力拉桿的方法，該方法包括如下步驟：

a.冶煉：鐵水脫硫扒渣、轉(zhuǎn)爐冶煉、擋渣出鋼、鋼包脫氧合金稀土化、鋼水精煉；轉(zhuǎn)爐采用脫硫鐵水冶煉，雙渣法高拉碳出鋼，提高鋼水潔凈度，保證鋼中的磷小于0.012％；轉(zhuǎn)爐終點碳控制在0.08％～0.18％，溫度控制在1580～1600℃；擋渣出鋼，渣面厚度0～55mm；

轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入脫氧劑-硅鈣鋇，進行鋼水終脫氧，采用錳鐵、硅鐵、鎳鐵和復合稀土進行合金稀土化；LF爐精煉過程中利用電石進行渣面脫氧，氧小于10ppm后，加入鈦鐵吹氬4～5分鐘，流量為400～420NL/min；在3～5分鐘之內(nèi)加完硼線；喂入硅鈣線2.5m/噸鋼，吹氬流量60～100NL/min，吹氬時間在25～30分鐘促使大顆粒夾雜物充分上浮；

b.熱軋：方坯連鑄、高速圓鋼軋機軋制、軋后控制冷卻；連鑄采用全保護澆注，中間包采用堿性覆蓋劑；

鋼坯加熱溫度為1080～1150℃，開軋溫度為1030～1100℃，終軋溫度為820～860℃，噴霧冷卻，保持其5～8℃/秒的冷卻速度，保證圓鋼的組織性能；

c.下料：采用帶鋸下料，圓鋼下料長度為(2b+c+5)mm；

d.等溫正火：將下料后的圓鋼進行等溫正火預(yù)備熱處理，加熱溫度為925-935℃，保溫時間為2.5-3.5小時，風冷時間為600-800秒，等溫溫度為600-610℃，等溫溫度為3.5-4.0小時；

e.粗機加工：采用機加工將預(yù)應(yīng)力拉桿的主體部和連接部加工至目標尺寸+1.5mm；

f.彎曲加工：采用熱彎法將機加工好的毛坯彎曲成U形預(yù)應(yīng)力拉桿；