鋼筋t形等強度焊接接頭的製作方法

2023-06-30 16:16:21 1

鋼筋t形等強度焊接接頭的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種鋼筋T形等強度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑D相等的鋼筋條，兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大於直徑D的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度H為（1.0-1.5）D；焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到鋼筋條母材極限拉力的90%。本發明的焊接接頭具，兩根鋼筋條相互壓入的深度超過50%，形成牢固的連接結構；焊接接頭平均拉斷力達到母材極限拉力，甚至超過母材極限拉力，在母材斷裂時，焊接接頭仍然完整；具有優異的力學性能，不但應用於建築物的牆、板，更能作為箍筋應用在混凝土梁、柱上，滿足建築物的需要。
【專利說明】鋼筋T形等強度焊接接頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種呈十字形交叉的兩根鋼筋之間通過焊接進行連接的焊接接頭，尤其是鋼筋Τ形等強度焊接接頭。
[0002]
【背景技術】
[0003]目前在建築工程領域，兩根鋼筋Τ形焊接基本僅用於焊接鋼筋網片，採用的焊接工藝為電阻點焊，目的僅僅是鋼筋定位和固定，兩根直徑相同鋼筋相互的壓入深度一般不超過30%，國家標準《混凝土結構用焊接鋼筋網片》規定最終形成的焊接接頭經抗剪試驗，拉力僅需要達到鋼筋母材極限拉力的70%。對於兩根直徑不相同鋼筋，相互的壓入深度一般為較小鋼筋直徑的18%?25%。該種電阻電焊的焊接接頭，其相關力學性能指標，遠遠低於鋼筋母材，其焊接接頭部位是一個薄弱環節，相關力學性能指標較低或很低，不能滿足建築物的需要。
[0004]在名稱為「全電阻電焊複合箍筋」、申請號為ZL201220183297.6的實用新型專利申請文件中，公開了在網格狀的箍筋的各個連接處採用點焊焊接構成的複合箍筋結構，而且點焊採用懸掛式電阻電焊機完成；該種複合箍筋結構，能節省傳統箍筋需要的90度或135度彎鉤的鋼筋，最高能節省25%左右的鋼筋，而且能在工廠機械化生產，具有強度高、製作準確、施工方便等優點；但，該焊接鋼筋網片(箍筋)焊點採用點焊，焊點的壓入深度過小，不能保證焊點的抗剪力，其焊接接頭相關力學性能指標，遠遠低於鋼筋母材。該種焊接網片鋼筋應用於樓板時，由於壓入深度較小，因此影響受壓區高度，對鋼筋混凝土構件不利；而且，該種焊接網片鋼筋一般僅應用於建築物的牆、板，不能作為箍筋應用在混凝土梁、柱上，因為其焊接接頭力學性能要求不高。
[0005]

【發明內容】

[0006]針對現有技術存在的上述問題，本發明提供一種橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到母材極限拉力的90%的鋼筋Τ形等強度焊接接頭。
[0007]為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種鋼筋Τ形等強度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑D相等的鋼筋條，其特徵在於:兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度Ρ大於直徑D的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度Η為(1.0-1.5)D ;焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到鋼筋條母材極限拉力的90%。
[0008]一種鋼筋T形等強度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑分別為D1、D2的鋼筋條，D1>D2，其特徵在於:兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑D1的鋼筋條的深度P大於D2的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度Η為1.0 Dl— (1.0Dl+0.5D2);焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到鋼筋條母材極限拉力的90%。
[0009]進一步的特徵是:兩根鋼筋相互壓入的深度P大於各自直徑D的80%。
[0010]直徑分別為Dl、D2的鋼筋條，D1>D2時，直徑小的鋼筋條(直徑D2的鋼筋條)壓入直徑大的鋼筋條(直徑D1的鋼筋條)的深度大於D2的80%。
[0011]兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度H=D。
[0012]兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度H=D1。
[0013]兩根鋼筋條的相交角度為90度。
[0014]相比現有技術，本發明的T形等強度焊接接頭具有如下優點:
1、兩根鋼筋條相互壓入的深度超過50%，形成牢固的連接結構；
2、經多次拉伸試驗，焊接接頭平均拉斷力達到母材極限拉力，甚至超過母材極限拉力，在母材斷裂時，焊接接頭仍然完整；
3、經多次剪切試驗，焊接接頭最大拉斷力達到母材極限拉力的90%；
4、經多次彎曲試驗，焊接接頭彎心直徑3D不出現裂紋；
5、本發明的電阻壓接焊，焊接的時間很短，通常不超過兩秒鐘，大幅度提高了功效。
[0015]焊接接頭與母材的強度基本相等，具有優異的力學性能，不但應用於建築物的牆、板，更能作為箍筋應用在混凝土梁、柱上，滿足建築物的需要。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1一 1、1_2是本發明鋼筋T形等強度焊接接頭第一種結構示意圖；
圖2—1、2-2是本發明鋼筋T形等強度焊接接頭第二種結構示意圖；
圖3-1、3-2、3-3是本發明電阻壓接焊操作示意圖；
圖4-1、4-2是是本發明T形等強度焊接接頭性能試驗結構圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0020]如圖1-1、1_2所示，本發明的鋼筋T形等強度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑D相等的鋼筋條1、2，兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大於直徑D的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度Η為(1.0-1.5)D ;焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到母材極限拉力的90%(大於或等於母材極限拉力的90%)。兩根鋼筋條相互壓入的深度P，可以選取的具體數值為:
0.55 D、0.6 D、0.65 D、0.7 D、0.75 D、0.8 D、0.85 D、0.9 D、0.95 D、1.0 D，一般在大於 0.8D後，相關力學性能指標達到或接近等強度。焊接接頭高度H，可以選取的具體數值為:1.0D、1.01 D、1.02 D、1.03 D、1.04 D、1.05 D、1.06 D、1.07 D、1.08 D、1.09 D、l.l DU.15 D、
1.20 DU.25 D、1.30D、1.35 DU.40 DU.45 DU.50 D，而且在H=1.0 D時，更利於布置，更具有使用價值。
[0021]圖1-2中，壓入深度P與直徑D相等，焊接接頭的高度Η與直徑D相等，鋼筋條1、2相互全部壓入。
[0022]本發明的電阻壓接焊焊接，其焊接過程分為四段:預壓、通電、鍛壓和回火，相應的通電電流、通電時間根據鋼筋直徑、材質以及壓入的深度等不同而相應調整，電極壓力要在1.0 — 3.5MPa之間，並且有較強的隨動性。本發明的電阻壓接焊，焊接的時間很短，通常不超過兩秒鐘，大幅度提聞了功效。
[0023]如圖2—1、2_2中，本發明一種鋼筋T形等強度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑分別為D1、D2的鋼筋條1、2，D1>D2，兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑D1的鋼筋條的深度P大於D2的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度Η為1.0 D1- (1.0 Dl+0.5 D2)之間；焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到母材極限拉力的90%。兩根鋼筋條相互壓入的深度Ρ，可以選取的具體數值為:0.55 D2、0.6 D2、0.65 D2、0.7 D2、0.75 D2、0.8 D2、0.85 D2、0.9 D2、
0.95 D2、1.0 D2，一般在大於0.5 D2後，相關力學性能指標達到或接近等強度。焊接接頭高度H，隨著壓入的深度P的變化而改變，可以選取的具體數值為:1.0 Dl、l.1 D1U.0 Dl、1.3 Dl、1.4 Dl、1.5 Dl 等；而且在 H=1.0 Dl— (1.0 Dl+0.5 D2)時，都利於布置，更具有使用價值。
[0024]如圖2-2中，壓入深度P〈 D2，為0.8 D2，焊接接頭的高度Η為1.0 Dl+0.2 D2，直徑D2的鋼筋條2沒有全部壓入直徑D1的鋼筋條1內。
[0025]呈Τ形交叉布置的兩根鋼筋條1、2，其相交角度可以為銳角(不垂直)，也可以是90度(相互垂直)，以相互垂直的結構為最常用結構。
[0026]如圖3中，本發明電阻壓接焊焊接操作工藝示意圖，將呈Τ形交叉布置的兩根鋼筋條1、2，設置在兩個電極之間，根據鋼筋直徑、材質以及壓入的深度等參數，選取合適的通電電流(電壓)、通電時間、壓力等電阻壓接焊工藝參數，電極壓力要在1.0—3.5MPa之間，在通電後兩根鋼筋條1、2在很短的時間內融化(軟化)，較高預鍛壓力作用兩個電極上，兩個電極再作用在兩根鋼筋條1、2上，推動兩根鋼筋條1、2相互靠攏並壓入，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大於直徑D的50%並符合工藝要求後停止加壓；然後回火調質，改善焊接接頭的力學性能。本發明採用的電阻壓接焊焊接，不是本發明的技術要點，在此不做詳細的描述。
[0027]參見圖4-1、4_2所示，對本發明的T字形焊接接頭進行抗彎、抗拉等性能試驗；本發明的焊接接頭， 申請人:做了上千次對比試驗，獲得了大量的實驗數據，試驗結論為:通過調節電阻壓接焊接工藝參數，使得鋼筋壓入深度在30%左右時，抗剪試驗最大拉斷力最多能達到母材極限拉力(即母材被拉斷時的拉力值)的70%，平均拉斷力僅能達到母材極限拉力的50%;鋼筋壓入深度在40%左右時，抗剪試驗最大拉斷力最多能達到母材極限拉力的90%，平均拉斷力僅能達到母材極限拉力的70% ;鋼筋壓入深度在50%及以上時，抗剪試驗最大拉斷力能超過母材極限拉力，即兩根母材的鋼筋條被拉斷，裂縫出現在兩根母材的鋼筋條上，而焊接接頭沒有被拉斷，平均拉斷力能達到母材極限拉力的90%。焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到母材極限拉力的90%。
[0028]本發明的鋼筋T形等強度焊接接頭，焊接接頭與母材的強度基本相等，某些指標甚至超過母材，具有優異的力學性能，不但應用於建築物的牆、板，更能作為箍筋應用在混凝土梁、柱上，滿足建築物的需要。
[0029]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種鋼筋τ形等強度焊接接頭，包括兩根交叉的、直徑D相等的鋼筋條，其特徵在於:兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大於直徑D的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭呈T形；焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到鋼筋條母材極限拉力的90%。
2.一種鋼筋T形等強度焊接接頭，包括兩根交叉的、直徑分別為D1、D2的鋼筋條，D1>D2，其特徵在於:兩根鋼筋條採用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑D1的鋼筋條的深度P大於D2的50%，兩根鋼筋條焊接後焊接接頭呈T形；焊接接頭橫向抗拉試驗拉斷力達到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗拉斷力至少達到鋼筋條母材極限拉力的90%。
3.根據權利要求1所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:兩根鋼筋相互壓入的深度P大於各自直徑D的80%。
4.根據權利要求2所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:直徑D2的鋼筋條壓入直徑D1的鋼筋條的深度大於D2的80%。
5.根據權利要求1或3所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度H=D。
6.根據權利要求2或4所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:兩根鋼筋條焊接後焊接接頭的高度H=D1。
7.根據權利要求1或3所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:兩根鋼筋條的相交角度為90度。
8.根據權利要求2或4所述鋼筋T形等強度焊接接頭，其特徵在於:兩根鋼筋條的相交角度為90度。
【文檔編號】B23K33/00GK103692101SQ201310697133
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】李智能, 魏奇科, 汪建, 宋春芳, 狄佳, 李青楓 申請人:中冶建工集團有限公司