钢筋接头

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钢筋接头范文第1篇

Abstract: The engineering characteristics of the nuclear island is large reinforced steel and complex structure, the joint type and quantity bring different influences on the quality of the projects, construction difficulty and time. According to reinforcement steel engineering characteristics of the nuclear island, the main steel banding adopts three types of lap connection, upsetting straight screw muff-joint and electric arc welding.

关键词：钢筋连接；绑扎搭接；镦粗直螺纹套筒连接；电弧焊接

Key words: steel connections; banding lap; upsetting straight screw muff-joint; electric arc welding

中图分类号：[TL48] 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0054-02

1工程概况

田湾核电一期工程建设规模为俄罗斯设计的两台WWER-1000型压水堆，装机容量为2×106万千瓦，是国家九五期间重点工程之一。核岛工程以反应堆厂房为主分布有二十几个子项，钢筋总用量达1.08万吨。核岛工程钢筋工程特点是钢筋量大，结构形式复杂；钢筋直径较大，厂房主要结构受力主筋直径最大为Φ40；钢筋设计密集，接头量大（20万个以上）。

一般情况下钢筋直径在Φ25以下，且易施工部位采用绑扎搭接；直径在Φ25上且易施工部位采用镦粗直螺纹套筒连接；在不易施工部位、钢筋密集部位、钢筋搭接长度受限制部位、内部结构堆芯处、+34M板的部分接头、接头取样后的恢复、予留施工洞口等采用电弧焊接接头。核岛工程钢筋连接大量采用镦粗直螺纹套筒连接，其次采用绑扎搭接，少量采用电弧焊接接头连接。

2连接形式及技术要求

2.1 绑扎搭接绑扎搭接是一种常见的钢筋连接方法，广泛用于直径在Φ25以下的钢筋连接，施工操作简单易行，但钢筋耗用量大，对于净空间尺寸要求严格的预留洞口、钢筋密集部位不易采用：

①由于施工图中很难区分钢筋受拉或受压，故统一规定搭接长度LL=60d。对于重要结构部分如反应堆厂房内部结构部位，俄方施工图中部分钢筋已经规定了搭接长度要求，若搭接长度不足60d者，则必须增至60d；若大于60d则按图纸规定的搭接长度施工；②对于结构复杂、钢筋密集的梁板及其它特殊结构，事先按钢筋连接构造要求画好钢筋接头排版图。

2.2 镦粗直螺纹钢筋接头镦粗直螺纹钢筋接头是核岛工程中应用最多的一种接头形式，接头外观、物理力学性能、操作劳动强度等方具有其它接头形式不可比拟的优势，也是建设部九五期间积极度推广的一种成熟的钢筋连接技术。

镦粗直螺纹接头技术要求：（1）钢筋接头在单向拉伸、高应力反复拉压、变形反复拉压时，接头的抗拉强度实测值要大于等于钢筋抗拉强度实测值；单向拉伸变形u≤0.1mm，高应力反复拉压20次后的残余变形u20≤0.3mm，大变形反复拉压4次、8次后的残余变形分别控制在u4≤0.3mm、u8≤0.6mm；（2）适用标准型接头的丝头，其长度应为1/2套筒长度，公差为+1P（P为螺距）以保证套筒在接头中居中位置。适用于加长型接头的丝头，其长度应大于套筒长度，以满足只转动套筒进行钢筋连接的要求；（3）钢筋下料时切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端部不直应调直后下料。镦粗头的基圆直径d1应大于丝头螺纹外径，长度L0应大于1/2套筒长度，过渡段坡应≤1：3；（4）镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向表面裂纹，不合格的镦粗头应切去后重新镦粗，不得对镦粗头进行二次加工。加工钢筋丝头时应采用水溶性切削液，当气温低于0℃时应有防冻措施，不得在不加液的情况下套丝。钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配；（5）丝头牙形饱满，牙顶宽超过0.6mm秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长，外形尺寸，包括螺纹直径及丝头长度应满足产品设计要求；（6）套筒表面无裂纹和其它缺陷，外形尺寸包括套筒内螺纹直径及套筒长度应满足产品设计要求，套筒二端应加塑料保护塞，接头拼接时用管钳扳手拧紧，应使两个丝头在套筒中央位置相顶紧。拼接完成后，套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露，加长型接头的外露丝扣不受限制，但应另有明显标记，以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求；（7）套筒材料力学性能要求如表1；（8）镦粗直螺纹施工工艺流程：钢筋下料钢筋端头镦粗端头套丝加工用扳手将套筒连接在两钢筋端头完成钢筋接头；（9）钢筋下料。根据施工图及有关钢筋构造要求，算出钢筋形状、尺寸及数量，并编制钢筋下料单，然后按料单下料钢筋。现场钢筋进行下料时，应做到切口端面垂直钢筋轴线，不得有马蹄形或挠曲，不得气割下料；（10）钢筋端头镦粗。钢筋镦粗前镦粗机应先退回零位，再把钢筋从前端插入、顶紧，压力由钢筋规格与批号先做几根试验后决定（见表2）；（11）钢筋端头套丝。用直螺纹钢筋接头专用套丝机加工的丝头锥度、牙形、螺纹须与所使用的连接套的锥度、牙形、螺纹一致；（12）连接钢筋接头时，卸下丝头保护帽和连接套密封盖，人工扶正钢筋使其轴线对齐，然后用扳手将丝头拧入连接套。对弯曲钢筋，选用正反螺丝扣和相应直螺纹套筒，通过拧动套筒，使直螺纹接头连接牢固。

2.3 电弧焊接接头核岛工程钢筋焊接采用钢筋电弧焊，主要采用搭接焊、坡口焊两种接头型式，少量采用帮条焊。

2.3.1 钢筋电弧焊工艺要求。①根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选用合适的焊条、焊接工艺和焊接参数；②钢筋端头间隙、筋轴线以及帮条尺寸、坡口角度等，均应符合规程有关规定；③接头焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进行，防止烧伤主筋；④焊接地线与钢筋应接触良好，防止因接触不良而烧伤主筋；⑤焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。

2.3.2 搭接焊与帮条焊。①焊缝尺寸。搭接焊和帮条焊的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍；焊缝宽度b不应小于钢筋直径的0.7倍，焊缝尺寸直接影响接头强度，施焊中要严格控制；②搭接焊与帮条焊施焊时装配焊接要求：帮条焊时两主筋端之间应留2~5mm间隙；搭接焊时焊接端钢筋应适当预弯，以保证两钢筋的轴线在一直线上，使接头受力性能良好；帮条焊时，帮条与主筋之间用四点定位焊固定；搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应距帮条端部或搭接端部20mm以上；焊接时应在帮条焊或搭接焊形成焊缝中进行；在端头收弧前应填满弧坑。

2.3.3 坡口焊。①坡口焊准备工作：坡口面平顺，切口边缘不得有裂纹和较大的钝边、缺棱；坡口平焊时，V形坡口角度为55~65°，坡口立焊时，坡口角度为40~55°，其中下钢筋为0~10°，上钢筋为35~45°；钢垫板厚度为4~6mm，长度为40~60mm。坡口平焊时，垫板宽度为钢筋直径加10mm；立焊时垫板宽度等于钢筋直径；钢筋根部间隙，坡口平焊时为4~6mm；立焊时为3~5mm，最大间隙均不宜超过10mm；②坡口焊工艺要求：焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢板之间均应熔合良好。焊接过程中应经常清渣，钢筋与钢垫板之间，应加焊二、三层侧面焊缝，以提高接头强度，保证质量；为防止接头过热，采用几个接头轮流进行施焊；焊缝的宽度应超过V形坡口的边缘2~3mm，焊缝余高为2~3mm，并平缓过渡至钢筋表面；若发现接头中有弧坑、气孔及咬边等缺陷，应立即补焊。III级钢筋接头冷却后补焊时，需用氧乙炔焰预热。

3钢筋连接构造要求

如俄方施工图已给出接头位置及接头百分率，则按俄方图纸施工；如没有给出的则按如下规定执行：

3.1 钢筋接头面积百分率各个子项所处结构位置不同，其受力筋接头面积百分率也不同，具体如表3。

3.2 钢筋接头错开长度①钢筋搭接接头：相邻接头中心距为1.3LL，其LL=，（LL为钢筋搭接长度，LL=60d）；②机械连接接头：相邻接头中心距为L=，（d1、d2为相接的两钢筋直径）。

钢筋接头范文第2篇

1、直螺纹接头的特点

（1）钢筋连接端的丝头能预制，不占用工期，工艺简单，质量完全可靠，无明火作业，不污染环境，可全天性施工。（2）直螺纹套筒是由专业工厂提供的各种规格的标准件，实现了标准化文明施工。鉴于各生产厂家的直螺纹套筒技术参数不尽相同，为保证施工连接的质量，提供直螺纹机器和直螺纹套筒的应为同一生产厂家。（3）能在施工现场连接Ⅱ-Ⅲ级￠16～￠40同径或异径、竖向或水平方向的钢筋，不受钢筋有无花纹及含碳量限制。

2、工艺原理

钢筋直螺纹接头是利用直螺纹能承受轴向力和水平力及密封性能好的原理，靠机械力把钢筋连接在一起的。其工艺是先在施工现场或钢筋加工厂用专用的钢筋直螺纹套丝机，把钢筋的连接端头经过特殊的机械加工成直螺纹并使其螺纹部分的钢筋强度高于钢筋母材，然后通过直螺纹套筒，将两根将连接的钢筋连接起来，并用施工扳手将其拧紧即可。

3、力学性能

在本工程中，设计图纸的要求为全部采用Ⅱ级接头，其参数与旧标准（JCJ107-96）中的A级接头极为相似，即接头试件实际抗拉强度大于或等于钢筋抗拉强度的标准值，并具有高延性和反复拉压的性能。从工程中实际抽检的接头试件来看，全部满足了设计图纸的要求，即Ⅱ级接头标准。由于大部分接头拉力试验基本上断于母材，达到了Ⅰ接头的标准，即接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.10倍的钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性和反复拉压性能。从大部分试件的断裂位置来看，基本上在离套筒10cm处发生颈缩断裂，说明了此种接头为塑性断裂，对于钢筋连接而言，没有改变母材任何性能，使其机械性能得到最充分的发挥。

4、力学原理

在钢筋滚轧直螺纹接头中，钢筋母材开牙成的钢筋丝头部分受力横截面积并没有增大，但其抗拉能力大于钢筋母材本身，其原因在于滚轧直螺纹接头的钢筋丝头开牙采用的是滚轧成型螺纹。在机械行业中，它属于无屑切削的一种，而不是通常那种用车床车出的螺纹丝头。工程中常用的钢筋为低碳钢（20Mnsi等），而低碳钢在滚丝成型过程中，由于具有良好的塑性，使得螺纹表面由于受压而产生永久变形，使螺纹成型，螺纹表面的钢材产生冷作硬化，而使得螺纹部分的表面抗拉强度远高于母材，而芯材部分及未加工丝头部分则继续保留了母材的原始状态。同时，生产直螺纹套筒所采用的材料，厂家选用的是45#优质碳素结构钢，在设计时，按照（JGJ107-2003）中3.0.2的要求，完全满足接头的力学性能要求。当丝头与套筒中的直螺纹旋合构成直螺纹接头时，其螺纹连接处的接头强度远高于母材强度，而整个母材的机械性能并没有改变，这样就能最大限度地发挥钢筋母材的特性。

钢筋接头范文第3篇

【关键词】钢筋混凝土；建筑结构；加固技术

建筑施工损失的绝大部分都是由于钢筋混凝土建筑结构加固技术实施质量低下造成的，因此，在钢筋混凝土建筑结构施工中，施工技术人员应该着重注意建筑结构施工中的加固技术应用，在钢筋混凝土建筑结构加固技术被广泛应用，在进行钢筋混凝土建筑结构加固技术应用和实践时，需要施工技术人员注意的问题有很多，笔者就从钢筋混凝土建筑结构加固技术应用进行分析，浅谈钢筋混凝土建筑结构加固。

1增大截面加固技术

对钢筋混凝土结构而言，增大截面法是通过采用同种材料(钢筋混凝土)来增大原混凝土结构截面面积，从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法，其优点如下：

1.1施工技术成熟，便于施工。

1.2质量好，可靠性强。

1.3提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。

增大截面、增加刚度，首先要考虑分析整体结构，不能仅为局部加大而加大，这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外，加大截面法还有一些不利因素，使用时要予以考虑。一是因构件质量和刚度变化较大，结构固有频率会发生变化，因此，应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域，造成新形式的破坏。二是现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定的影响。三是构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墙等一般结构。

2预应力加固技术

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此，后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。预应力加固法的主要优点如下：

2.1体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度，同时也提高了刚度，有效地改善了使用性能且效果好。

2.2预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地工作。

2.3预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。

因此，预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法，具有广阔的应用前景。该方法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备。

3增设支点加固技术

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠，但对于使用空间有一定影响，适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。

按照增设的支承结构的变形性能，增设支点法可分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子等构件。由于支承结构的轴向变形远远小于被加固结构的挠曲变形，对被加固结构而言，支承结构可简化按不动支点考虑，结构受力较为明确，内力计算大为简化；弹性支点法是通过支承结构的受弯或桁架作用间接地传递荷载的一种加固方法。由于支承结构的变形和被加固结构的变形属同一数量级，支承结构只能按弹性支点考虑，内力分析较为复杂。相对而言，刚性支点加固对结构承载能力提高幅度较大，弹性支点加固对结构使用空间的影响程度较低。

4化学灌浆补强加固技术

化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液，用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内，使其扩散、胶凝或固化，达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种：一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料，它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点，而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力，能有效地修补混凝土的裂缝，恢复结构的整体性，目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料，一般用于修补宽度为0.2～0.5mm的裂缝；另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料。它具有可灌性好的特点，能灌入0.05mm宽的细微裂缝中，一般用来修补缝宽在0.2mm以下的裂缝。

化学灌浆补强法主要用来修补因出现裂缝而影响使用功能的结构，如水池、水塔、水坝等，也可用来修补混凝土梁、板、柱等构件及因钢筋锈蚀而导致结构耐久性降低的构件。

5水泥压浆补强加固技术

水泥压浆补强法是一种用压力设备将水泥浆液压入结构构件的蜂窝、孔洞或裂缝中，充填并固结这些缺陷，以达到补强加固的目的。水泥灌浆具有强度高、材料来源广、价格低，运输、储存方便及灌浆工艺比较简单等优点，至今仍是应用最广泛的灌浆材料。该法的缺点是需要专门的设备，主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

6喷射混凝土补强加固技术

喷射混凝土补强法是一种用混凝土喷射机将混凝土拌和料和水(干喷机)或混凝土湿料(湿喷机)以高速喷射到混凝土结构上，并快速凝固成型的加固方法。喷射混凝土不需要振捣，它借助水泥与骨料之间的连续冲击实现密实化，也不需要支模或只需部分支模，施工方便、速度快、工期短，喷射凝固层与原结构粘结力强，所以在大范围加固工程中具有独特优势；其缺点是需要专门的设备，对混凝土的配合比设计要求较高。这种方法常用于病弱混凝土的局部或全部更换；在梁、板等构件的下面增补混凝土；填补混凝土和砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面。

7钢筋混凝土建筑结构的加固技术

钢筋混凝土建筑钢结构的加固技术主要是对钢结构建筑物进行加固和对混凝土结构、砌体结构等建筑物采用刚才进行加固。建筑结构的加固技术要求根据加固的对象决定采用钢柱的加固、钢梁的加固、钢层架加固、托架加固、吊车系统加固、裂纹的修复和加固、连接和节点的加固等，根据损害范围选择局部加固或者全面加固。

钢筋接头范文第4篇

【关键词】　钻头 事故 措施

1　前言

热压法生产的人造金刚石钻头，经常发生的事故是：钻头脱环，模芯上漂，炸模，喷粉等，这些事故严重影响了钻头的质量，加大了生产制造成本，是在生产过程中非常值得重视的问题。下面是笔者在二十几年的工作中总结出来的事故原因，并就其原因加以进一步分析及提出相应的防范措施，以便提高钻头质量，降低生产制造成本，减少不必要的损失，争取获得更大的利润。

2　常见事故分析及防范措施

2.1　钻头脱环的事故分析及防范措施

钻头脱环就是钻头胎体与钢体分离，分离的界限是胎体与钢体的连接部位。

（1）钻头脱环的事故分析：第一、钻头钢体端面不清洁，是发生钻头脱环的一个原因。由于钢体端面有油污、铁锈等污物，这些物质对于胎体与钢体进行热分子交换时起到了阻碍作用，致使胎体与钢体粘接不牢。第二、组装钢体时，在胎体粉料表面上有一层石墨粉或灰尘，也是钻头脱环的一个原因。第三、钢体端面内径没有进行倒角，在组装钢体时，钢体内径边缘尖角将模芯刮下一些石墨粉，掉入胎体粉料表面上，而使胎体与钢体粘接不牢。第四、胎体粉料不清洁，混入杂物，不但是脱环的一个原因，也会造成胎体性能的改变。第五、胎体粉料氧化，除影响包镶金刚石的能力外，也影响了胎体与钢体的粘接牢固度。第六、在烧结硬胎体钻头时，过早卸压出炉也是原因之一。第七、硬胎体钻头出炉后冷却速度过快，胎体内部产生应力集中，胎体发生裂纹，也将影响胎体与钢体的粘接强度。第八、在烧结过程中，由于某种原因造成温度不够，压力不足，胎体致密化不好，也是胎体脱环的一个原因。

（2）防范钻头脱环的措施：第一、钢体端面要处理清洁。在配模时钢体端面用锉、砂纸、锯条等清除铁锈和油污，使其端面粗糙，然后在组装前用丙酮清洗钢体端面。第二、组装前底模表面、内孔用吸尘器彻底清除石墨粉等杂物。第三、钻头钢体内径端面处一定要有倒角，处理钢体时要清除钢体内径的毛刺和尖角，防止组装时划破模芯。第四、要保持胎体粉料的清洁，散落弄脏的粉料不能再用。保存胎体粉料时要密封，使用时装粉料的器皿要加盖，防止灰尘落入。第五、混料前对各种金属粉料要进行观察，发现变色，结块时不能再用。第六、烧结钻头时，要严格按工艺要求进行，测温度、压力的仪器仪表出现问题时，要及时进行检修。

2.2　模芯上漂事故分析及防范措施

模芯上漂，即在烧结过程中，模芯向上位移，致使钻头报废。

（1）模芯上漂事故分析：第一、钢体内径与模芯配合过松，是产生模芯上漂的主要原因。由于模芯与钢体内径配合间隙大，模芯上下活动自由，当胎体融化时，由于压力作用溶液浸入模芯底部，迫使模芯上升，造成模芯上漂。第二、模芯与石墨唇垫配合间隙过大，也是模芯上漂的一个原因。第三、加全压时间过晚，也会导致模芯上漂。

（2）模芯上漂防范措施：第一、模芯与钢体内径配合间隙应在0.05—0.1mm之间。即用手可以压入，又不能自行脱出，模芯能自行脱出的不能使用。第二、模芯与唇垫配合要合适，即在公差范围内紧密配合。第三、在烧结过程中加全压应在650℃之时，不能拖后。

2.3　炸模的事故分析及防范措施

炸模，即在热压烧结过程中，底模炸裂致使钻头报废。

（1）炸模的事故分析：第一、钢体外径与底模配合间隙过小，由于二者线膨胀系数不同，在升温中必然炸模。第二、烧结过程中，模具位置处在了感应圈的下部，升温时钢体受热快而温度高，底模受热慢而温度低，即使配合间隙合适也易炸模。第三、烧结过程中升温速度过快，由于磁性作用也会产生钢体与模具升温不同步，造成炸模。第四、石墨本身有裂纹，在配模时又没有发现，也是炸模的一个原因。第五、石墨本身的抗压强度低或作为底模的石墨料直径不够大而导致炸模。因为底模所受侧压力是正压力的1/4左右，底模壁厚太薄也易炸模。

（2）防范炸模的措施：第一、钢体外径与底模的配合间隙是个关键，在配模时，要严格检查底模内径与钢体外径的尺寸是否符合图纸尺寸要求。第二、在烧结过程中，组装模具一定要置于感应圈中心，要严格控制升温速度，特别是20～600℃区间，不同规格钻头，升温速度应控制在3～10℃/s之间。第三、配模时要详细检查底模是否有裂纹，发生裂纹即报废，在退模时不要强敲硬摔，防止底模破损。第四、石墨抗压强度低于45MPa的一定不能作热压烧结的底模模具使用。同时做大直径钻头时要用石墨直径大些的石墨底模，一般石墨底模直径D=（1.8～2）倍的钻头规格直径。

2.4　喷粉的事故分析及防范措施

钻头喷粉，是指钻头在烧结升温过程中，胎体粉料由模具中喷出，造成钻头工作层粉料混乱。发生这种情况时，应立即关机，拿下组装模具，冷却后，将胎体粉料过筛，取出金刚石和聚晶，重新进行组装。

（1）喷粉的事故分析：第一、喷粉的原因主要是粉料、模具潮湿而致。喷粉多半发生在夏季潮湿季节，尽管模具经烘箱烘烤，取出后仍然在吸潮。第二、另一个原因是升温太快，产生气体多，排气不畅造成喷粉。第三、在混合有金刚石的粉料时，在润湿金刚石过程中甘油放的量过多也是喷粉的原因之一。

（2）防范喷粉的措施：第一、防止金属粉料受潮。金属粉料要密封保存，储存器内要放干燥剂。第二、要严格控制烧结时升温速度，一般应在2～3℃/s之间。第三、如果粉料受潮，在烧结时先不加预压，升温速度控制在2℃/s以下，让模具中气体缓慢排出，当温度达到300℃时（即钢体表面颜色开始发蓝时）加预压，再提高升温速度。第四、配好的底模、模芯、唇模垫应放在烘箱内进行干燥，而后再进行组装。第五、雨季组装好的钻头到烧结时的时间间隔不应超过4小时，以防模具吸潮后又发生喷粉。

3　结语

由于笔者在实际生产过程中，对生产钻头的常见事故进行不断分析总结，并提出了相应的防范措施，目前已有效的提高了钻头的生产质量，并且降低了生产制造成本，给企业带来了一定的效益空间，也使我队金刚石钻头的产品的市场占有率不断的加大，使得钻头的销量与日俱增。

参考文献：

钢筋接头范文第5篇

关键词：电阻点焊；工艺垫片法；铝合金/钢接头；应力分布；有限元法

Abstract: using the method of finite element method to analysis the process gasket for LY12 aluminum alloy / 08 a1 steel resistance spot welding joint the working stress distribution, and studies the process of the gasket retention and removal of LY12 aluminum alloy plate and the influence of the 08 a1 steel plate. Results show that the retention process gasket and remove washers in both cases, aluminum/steel spot-welded joint work stress distribution are similar, both in the parent metal and weld nuclear border areas appear obvious stress concentration phenomenon, welding nuclear area center stress is small. When the LY12 aluminum alloy / 08 a1 steel resistance spot weld removal process after the gasket, the peak stress increased by 17.4%, reduce the bearing capacity of joint.

Key words: the resistance spot welding; Process method of gasket; Aluminum alloy/steel joints; The stress distribution; The finite element method

中图分类号：TS912+.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

随着航空航天、能源、电力、汽车等工业的快速发展，越来越多的结构中使用了异质材料焊接成复合零部件，既可以满足性能要求，又能节约贵重材料[1-3]。特别是铝合金，由于其质量轻、比强度高等特点，越来越多的应用于结构的制造。因此，在结构的焊装中必然涉及到铝合金与钢之间的异质材料连接。但是，由于钢和铝合金的物理性能和热学性能存在差异，使焊接过程出现析热不平衡和熔核偏析的现象，严重影响铝合金/钢电阻点焊接头的性能。通常采用工艺垫片法[1, 3]和中间过渡层法[2, 4]等工艺来改善铝合金/钢接头的性能。Qiu等[1, 3]研究了采用工艺垫片法获得的铝合金/钢电阻点焊接头的强度和钢/铝界面组织。Tran[5]利用三维有限元法研究了焊缝形状和板材厚度对钢/铝点焊接头的影响。本文以LY12铝合金/08A1钢电阻点焊接头为对象，研究铝合金/钢点焊接头的工作应力分布及工艺垫片对其的影响。

一、有限元模型的建立

试件模型如图1所示，铝合金/钢电阻点焊接头中被焊材料分别为LY12铝合金和08A1钢，单片试件长度L为100mm，宽度为40mm，厚度为1mm，搭接区长度V为40mm，夹持区长度U为27mm。为改善铝合金/钢电阻点焊过程的析热不均匀，获得上下对称的熔核，工艺垫片选择与被焊钢件相同的材料08A1钢，厚度为1mm，长度、宽度尺寸和接头搭接区相同。分析中假设结构连接完好，结合表面无缺陷，不考虑电极压痕等因素的影响。根据电阻点焊常见的熔核形状，通常有扁圆柱形熔核模型、椭球形熔核模型和球台形熔核模型三种，其中球台形熔核的应力分布形态较好[6]，在本文的分析和计算中假定熔核为球台形熔核，如图2所示，熔核位于搭接区中心，取直径d为5mm，高度H为2mm。铝合金/钢电阻点焊熔核中钢侧和铝合金侧的材料有差异，且铝合金/钢界面向铝合金侧弓出[1]，分析中假定弓出距离e为0.15mm。焊后去除工艺垫片的计算模型，即沿着工艺垫片下表面，将工艺垫片部分去除，其余保持不变。

图1工艺垫片法电阻点焊试件示意图

图2球台形熔核示意图

有限元分析中采用二维八节点单元，其中熔核采用三角形网格，单元尺寸为0.08mm，铝合金板、钢板、工艺垫片的网格划分为5层，均采用四边形网格，其中靠近熔核区域网格进一步细化，熔核与熔核附近的网格如图3所示。分析中的LY12铝合金、08A1钢、LY12铝合金侧熔核和08A1钢侧熔核的材料性能参数参照文献[7,8]选取。

（a）保留工艺垫片（b）去除工艺垫片

图3熔核与熔核附近网格

二、有限元分析结果与讨论

利用上述建立的有限元模型进行数值分析，所加载荷为均布载荷F=1.6kN，分别研究铝合金/钢电阻点焊接头在保留工艺垫片和去除工艺垫片情况下的应力分布。

图4所示为铝合金/钢点焊接头的von Mises等效应力分布。由图4（a）可以看出，在母材与熔核交界的区域应力较大，其最大值达271.349MPa，且出现明显的应力集中现象。这是因为铝合金/钢点焊接头的几何不连续性，导致接头受载时出现奇异应力变化，使熔核边缘出现严重的应力集中。同时点焊加热过程的影响，致使焊核边缘热影响区的组织粗大，力学性能严重下降，使该部位成为结构的薄弱环节，当在外载荷作用下，容易在该位置产生裂纹，从而导致结构断裂[9]。图4（b）所示为去除工艺垫片后的应力分布，可以看出，应力分布情况和保留工艺垫片时的应力分布相似，也在母材与熔核交界的区域出现明显的应力集中现象，最大应力值达318.468MPa，相对于保留工艺垫片时的最大应力值增加了17.4%。

（a）保留工艺垫片（b）去除工艺垫片

图4铝合金/钢点焊接头应力分布等值线图

（a）x向正应力（b）y向正应力（c）剪切应力（d）von Mises等效应力

图5工艺垫片对铝合金/钢电阻点焊接头钢板侧应力分布的影响

（a）x向正应力（b）y向正应力（c）剪切应力 （d）von Mises等效应力

图6 工艺垫片对铝合金/钢电阻点焊接头铝合金板侧应力分布的影响

为仔细分析，特分别抽取保留工艺垫片和去除工艺垫片情形下的LY12/08A1接头贴合面上的应力分布情况，即y=-0.52mm（08A1钢板侧）和y=-0.48mm（LY12铝合金板侧），如图5和图6所示，图中“■”表示为保留工艺垫片时的应力分布，“”表示为去除工艺垫片后的应力分布。由图5可知，08A1钢侧贴合面上的应力峰值出现在x=-2.6mm和x=2.4mm处，此位置为熔核和08A1钢母材连接的区域，保留工艺垫片的应力峰值较去除工艺垫片后的应力峰值小，而熔核区中心部位的应力变化不大，其中该区域的 略有下降。由剪切应力 的分布可以看出，去除工艺垫片后增加了应力峰值，而降低了熔核内的剪切应力，使08A1钢板受剪切应力更加不均匀，这对接头是很有害的。由图6可以看出，LY12铝合金侧贴合面上的应力峰值出现在x=-2.4mm和x=2.6mm处，此位置为熔核和LY12铝合金母材连接的区域，同样在保留工艺垫片时的应力峰值较去除工艺垫片后的应力峰值小，而熔核区中心部位的应力变化不大。从 的分布可以看出，保留工艺垫片时的应力峰值（139.64MPa）相对于去除工艺垫片后的应力峰值（83.30MPa）降低了40.3%。可以看出，保留工艺垫片明显改善接头中LY12铝合金板的受力状况。

三、结论

（1）保留工艺垫片和去除工艺垫片两种情形下，铝合金/钢点焊接头的应力分布情况相似，都在母材与熔核交界的区域出现明显的应力集中现象，熔核区中心应力较小。

（2）点焊接头去除工艺垫片后的等效应力峰值比保留工艺垫片时的等效应力峰值提高了17.4%，使接头受力恶化。

（3）相对于去除工艺垫片，保留工艺垫片明显改善铝合金/钢点焊接头中的LY12铝合金板和08A1钢板受力状况，可以提高接头的承载能力。

参考文献：

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