鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種鋼筋十字形等強(qiáng)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，其特征在于：兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大于直徑D的50%；焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到鋼筋條母材極限拉力的90%。本實(shí)用新型的焊接接頭，兩根鋼筋條相互壓入的深度達(dá)到50%，形成牢固的連接結(jié)構(gòu)；焊接接頭平均拉斷力達(dá)到母材極限拉力，甚至達(dá)到母材極限拉力，在母材斷裂時(shí)，焊接接頭仍然完整；具有優(yōu)異的力學(xué)性能，不但應(yīng)用于建筑物的墻、板，更能作為箍筋應(yīng)用在混凝土梁、柱上，滿足建筑物的需要。
【專利說(shuō)明】鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種呈十字形交叉的兩根鋼筋之間通過(guò)焊接進(jìn)行連接的焊接接頭，尤其是鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在建筑工程領(lǐng)域，兩根鋼筋十字型焊接基本僅用于焊接鋼筋網(wǎng)片，采用的焊接工藝為電阻點(diǎn)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達(dá)到30%，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)用焊接鋼筋網(wǎng)片》規(guī)定最終形成的焊接接頭經(jīng)抗剪試驗(yàn)，拉力僅需要達(dá)到鋼筋母材極限拉力的70%。對(duì)于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(guān)力學(xué)性能指標(biāo)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋母材，其焊接接頭部位是一個(gè)爆弱環(huán)節(jié)，相關(guān)力學(xué)性能指標(biāo)較低或很低，不能滿足建筑物的需要。
[0003]在名稱為“全電阻電焊復(fù)合箍筋”、申請(qǐng)?zhí)枮閆L201220183297.6的實(shí)用新型專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了在網(wǎng)格狀的箍筋的各個(gè)連接處采用點(diǎn)焊焊接構(gòu)成的復(fù)合箍筋結(jié)構(gòu)，而且點(diǎn)焊采用懸掛式電阻電焊機(jī)完成；該種復(fù)合箍筋結(jié)構(gòu)，能節(jié)省傳統(tǒng)箍筋需要的90度或135度彎鉤的鋼筋，最高能節(jié)省25%左右的鋼筋，而且能在工廠機(jī)械化生產(chǎn)，具有強(qiáng)度高、制作準(zhǔn)確、施工方便等優(yōu)點(diǎn)；但，該焊接鋼筋網(wǎng)片(箍筋)焊點(diǎn)采用點(diǎn)焊，焊點(diǎn)的壓入深度過(guò)小，不能保證焊點(diǎn)的抗剪力，其焊接接頭相關(guān)力學(xué)性能指標(biāo)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋母材。該種焊接網(wǎng)片鋼筋應(yīng)用于樓板時(shí)，由于壓入深度較小，因此影響受壓區(qū)高度，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件不利；而且，該種焊接網(wǎng)片鋼筋一般僅應(yīng)用于建筑物的墻、板，不能作為箍筋應(yīng)用在混凝土梁、柱上，因?yàn)槠浜附咏宇^力學(xué)性能要求不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到母材極限拉力的90%的鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種鋼筋十字形等強(qiáng)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，其特征在于:兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大于直徑D的50% ;焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到母材極限拉力的90%。
[0006]一種鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑分別為Dl、D2的鋼筋條，D1>D2，其特征在于:兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑Dl的鋼筋條的深度P大于D2的50% ;焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到母材極限拉力的90%。
[0007]進(jìn)一步的特征是:兩根鋼筋相互壓入的深度P大于各自直徑D的80%。
[0008]直徑分別為Dl、D2的鋼筋條，D1>D2時(shí)，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Dl的鋼筋條)的深度大于D2的80%。
[0009]兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H=D。
[0010]兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H=D1。
[0011]兩根鋼筋條的相交角度為90度。
[0012]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的十字型等強(qiáng)度焊接接頭具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、兩根鋼筋條相互壓入的深度達(dá)到50%，形成牢固的連接結(jié)構(gòu)；
[0014]2、經(jīng)多次拉伸試驗(yàn)，焊接接頭平均拉斷力達(dá)到母材極限拉力，甚至達(dá)到母材極限拉力，在母材斷裂時(shí)，焊接接頭仍然完整；
[0015]3、經(jīng)多次剪切試驗(yàn)，焊接接頭最大拉斷力達(dá)到母材極限拉力的90% ；
[0016]4、經(jīng)多次彎曲試驗(yàn)，焊接接頭彎心直徑3D不出現(xiàn)裂紋；
[0017]5、本實(shí)用新型的電阻壓接焊，焊接的時(shí)間很短，通常不達(dá)到兩秒鐘，大幅度提高了功效。
[0018]焊接接頭與母材的強(qiáng)度基本相等，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，不但應(yīng)用于建筑物的墻、板，更能作為箍筋應(yīng)用在混凝土梁、柱上，滿足建筑物的需要。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1-1、1-2、1_3是本實(shí)用新型十字形等強(qiáng)度焊接接頭第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2—1、2_2是本實(shí)用新型十字形等強(qiáng)度焊接接頭第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3-1、3_2是本實(shí)用新型電阻壓接焊操作示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型焊接接頭彎曲試驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0023]圖5-1、5-2是本實(shí)用新型焊接接頭性能試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0025]如圖1-1、1_2所示，本實(shí)用新型的鋼筋十字形等強(qiáng)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、2，兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大于直徑D的50%，兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H為(1.0-1.5) D ;焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到母材極限拉力的90%(大于或等于母材極限拉力的90%)。兩根鋼筋條相互壓入的深度P，可以選取的具體數(shù)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 DU.0 D，一般在大于0.5 D后，相關(guān)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到或接近等強(qiáng)度。焊接接頭高度H，可以選取的具體數(shù)值為:1.0 DU.05 DU.0 DU.20D、1.3 DU.4 DU.5D，而且在Η=1.0 D或H=L 5 D 時(shí)，更利于布置，更具有使用價(jià)值。
[0026]圖1-2中，壓入深度P與直徑D相等，焊接接頭的高度H與直徑D相等，鋼筋條1、2相互全部壓入。圖1-3是，兩根呈十字形交叉的、直徑D相等的鋼筋條1、2垂直交叉焊接后形成的焊接接頭示意圖。
[0027]本實(shí)用新型的電阻壓接焊焊接，其焊接過(guò)程分為四段:預(yù)壓、通電、鍛壓和回火，相應(yīng)的通電電流、通電時(shí)間根據(jù)鋼筋直徑、材質(zhì)以及壓入的深度等不同而相應(yīng)調(diào)整，電極壓力要在1.0 — 3.5MPa之間，并且有較強(qiáng)的隨動(dòng)性。本實(shí)用新型的電阻壓接焊，焊接的時(shí)間很短，通常不到兩秒鐘，大幅度提高了功效。本實(shí)用新型采用的電阻壓接焊焊接，不是本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)，在此不做詳細(xì)的描述。
[0028]如圖2—1、2_2中，本實(shí)用新型一種鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑分別為Dl、D2的鋼筋條1、2，D1>D2，兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑Dl的鋼筋條的深度P大于D2的50%，兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H為1.0 Dl- ( 1.0 Dl+0.0T2)之間；焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到鋼筋條母材極限拉力的90% (大于或等于母材極限拉力的90%)。兩根鋼筋條相互壓入的深度P，可以選取的具體數(shù)值為:0.55 D2、0.6 D2、0.65D2、0.7 D2、0.75 D2、0.8 D2、0.85 D2、0.9 D2、0.95 D2、1.0 D2，一般在大于 0.5 D2 后，相關(guān)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到或接近等強(qiáng)度。焊接接頭高度H，可以選取的具體數(shù)值為:1.0 D1U.05DlU.1 DlU.2 DlU.3 DlU.4 DlU.5 D1，而且在 H=L O Dl- ( 1.0 Dl+0.5D2)時(shí)，更利于布置，更具有使用價(jià)值。
[0029]如圖2-2中，壓入深度P〈 D2，為0.8 D2，焊接接頭的高度H為(1.0 Dl+0.2 D2)之間，直徑D2的鋼筋條2沒(méi)有全部壓入直徑Dl的鋼筋條I內(nèi)。
[0030]如圖3中，本實(shí)用新型電阻壓接焊焊接操作工藝示意圖，將呈十字形交叉布置的兩根鋼筋條1、2，設(shè)置在兩個(gè)電極之間，根據(jù)鋼筋直徑、材質(zhì)以及壓入的深度等參數(shù)，選取合適的通電電流(電壓)、通電時(shí)間、壓力等電阻壓接焊工藝參數(shù)，電極壓力要在1.0—3.5MPa之間，在通電后兩根鋼筋條1、2在很短的時(shí)間內(nèi)融化(軟化)，較高預(yù)鍛壓力作用兩個(gè)電極上，兩個(gè)電極再作用在兩根鋼筋條1、2上，推動(dòng)兩根鋼筋條1、2相互靠攏并壓入，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大于直徑D的50%并符合工藝要求后停止加壓；然后回火調(diào)質(zhì)，改善焊接接頭的力學(xué)性能。
[0031]如圖4中，對(duì)本實(shí)用新型的焊接接頭進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，對(duì)焊接接頭部位的一根鋼筋條彎曲90°，結(jié)果在焊接區(qū)域(稍大于焊接接頭搭接長(zhǎng)度的區(qū)域)無(wú)斷裂、開(kāi)裂，試驗(yàn)結(jié)果非常滿意，表明本實(shí)用新型的焊接接頭強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)接近、甚至不低于母材的相關(guān)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了等強(qiáng)度焊接，形成了等強(qiáng)度焊接接頭。
[0032]如圖5-1、5_2所示，對(duì)本實(shí)用新型的十字形焊接接頭進(jìn)行抗彎、抗拉等性能試驗(yàn)；本實(shí)用新型的焊接接頭， 申請(qǐng)人:做了上千次對(duì)比試驗(yàn)，獲得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)論為:通過(guò)調(diào)節(jié)電阻壓接焊接工藝參數(shù)，使得鋼筋壓入深度在30%左右時(shí)，抗剪試驗(yàn)最大拉斷力最多能達(dá)到母材極限拉力(即母材被拉斷時(shí)的拉力值)的70%，平均拉斷力僅能達(dá)到母材極限拉力的50% ;鋼筋壓入深度在40%左右時(shí)，抗剪試驗(yàn)最大拉斷力最多能達(dá)到母材極限拉力的90%，平均拉斷力僅能達(dá)到母材極限拉力的70% ;鋼筋壓入深度在50%或以上時(shí)，抗剪試驗(yàn)最大拉斷力能達(dá)到母材極限拉力，即兩根母材的鋼筋條被拉斷，而焊接接頭沒(méi)有被拉斷，平均拉斷力能達(dá)到母材極限拉力的90%。焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到母材極限拉力的90%。
[0033]本實(shí)用新型的鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，焊接接頭與母材的強(qiáng)度基本相等，某些指標(biāo)甚至達(dá)到母材，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，不但應(yīng)用于建筑物的墻、板，更能作為箍筋應(yīng)用在混凝土梁、柱上，滿足建筑物的需要。
[0034]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼筋十字形等強(qiáng)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，其特征在于:兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，兩根鋼筋條相互壓入的深度P大于直徑D的50%;焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到鋼筋條母材極限拉力的90%。
2.一種鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，包括兩根呈十字形交叉的、直徑分別為Dl、D2的鋼筋條，D1>D2，其特征在于:兩根鋼筋條采用電阻壓接焊焊接，直徑D2的鋼筋條壓入直徑Dl的鋼筋條的深度P大于D2的50% ;焊接接頭橫向抗拉試驗(yàn)拉斷力達(dá)到鋼筋條母材極限拉力，抗剪試驗(yàn)拉斷力至少達(dá)到鋼筋條母材極限拉力的90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:兩根鋼筋相互壓入的深度P大于各自直徑D的80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:直徑D2的鋼筋條壓入直徑Dl的鋼筋條的深度大于D2的80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H=D。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述鋼筋十字形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:兩根鋼筋條焊接后焊接接頭的高度H=Dl。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述鋼筋T形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:兩根鋼筋條的相交角度為90度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述鋼筋T形等強(qiáng)度焊接接頭，其特征在于:兩根鋼筋條的相交角度為90度。
【文檔編號(hào)】B23K33/00GK203610849SQ201320837046
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李智能, 魏奇科, 汪建, 宋春芳, 狄佳, 李青楓 申請(qǐng)人:中冶建工集團(tuán)有限公司