PSB830精轧螺纹钢筋生产实践
文章介绍安源轧钢厂高棒车间生产、开发尺寸精度高、外形控制精确的PSB830精轧螺纹钢筋生产技术、孔型设计、相位调节、试验分析和工艺优化等实践过程。
标签：PSB830；精轧螺纹钢；孔型设计
前言
预应力混凝土用螺纹钢筋（精轧螺纹钢）是20世纪70年代原联邦德国开发并获专利权的产品，后被美、日、英等国家引进。我国2006年发布了GB/T 20065-2006《预应力混凝土用螺纹钢筋》标准，按屈服强度分为PSB785、PSB830、PSB930、PSB1080四个级别，按公称直径分为18mm、25mm、32mm、40mm、50mm五个规格。
精轧螺纹钢广泛应用于高速公路、高速铁路的大型桥梁及边坡锚固工程。具有连接、锚固简单、安全可靠、施工方便等优点。精轧螺纹钢筋是在整根钢筋上滚轧有外螺纹的高强度、高精度尺寸的直条钢筋。该钢筋要求在任意截面都能擰上带有内螺纹的连接器或螺帽进行连接或锚固。生产的主要技术难度在于外形尺寸精度要求高、通条稳定，必须通过相位调整装置进行对牙调整使两侧螺牙横筋在同一条螺旋线上。
1 钢筋的研制
1.1 技术要求制定
GB/T 20065-2006标准中，对PSB830预应力混凝土用螺纹钢筋化学成分的要求除P、S含量（质量分数）不大于0.035%外，其他元素未作明确规定。因此，安源轧钢厂根据GB/T 20065-2006标准，设计成分。
1.2 方案设计
1.2.1 工艺设计
根据高棒生产线工艺布局及螺纹钢筋生产经验，选用16道次出成品，成品机架采用立式轧机。
1.2.2 孔型设计
K1、K2道次设计专用孔型；1#～6#采用平辊轧制，7#～K3采用螺纹钢筋通用椭圆-圆孔型系统。
1.2.3 对牙调节
预应力混凝土用螺纹钢筋要求在任意截面处均可旋入带有匹配形状的内螺纹的连接器，这是轧制过程中的关键点，其次产品外形不允许有纵肋，是轧制过程中的难点。原有万向联轴器与轧辊采用穿销连接，间隙配合，轧辊不能在一定周向范围内的任意旋转定位，无法实现在轧制过程中精轧螺纹横肋沿轧制方向平面任意调节。为了保证钢筋表面横肋呈连续螺纹状，采用了一套可以在±5°范围内任意线性调节单轧辊的相位调节装置，该装置准确性高的优点有效地保证了预应力混凝土用螺纹钢筋外形尺寸的精度。
1.2.4 控轧控冷
预应力混凝土用螺纹钢筋强度要求高，需要轧后控制冷却提高强度。钢筋出成品轧机后，进入穿水冷却系统，对钢筋表面进行淬火，形成马氏体组织，此时芯部仍为奥氏体组织，随着过程冷却，芯部热量传至表层，表层马氏体组织经回火，形成索氏体组织，从而使钢筋性能得到提高。实际生产过程中通过调整穿水冷，使成品上冷床温度控制在700℃以内。
2 试制结果分析
通过对PSB830精轧螺纹钢筋进行小批量试验，经过30天时效后力学性能见表1、金相组织见图1，均满足技术要求，任一截面均可拧上带有内螺纹的检验螺母和连接器。
表1 精轧螺纹钢试验力学性能表
中心500X F+P 10级边缘500X F+索氏体10级
图1 PSB830精轧螺纹钢金相组织
3 存在问题及改进措施
3.1 存在问题
（1）K1孔型在加工过程中存在一定的加工误差，导致轧槽加工损耗，不利于成本节约。（2）相位调节装置在对牙调整后，在轧机转立式和生产过程中容易窜辊，造成螺牙错位。（3）钢温和张力波动影响成品通条尺寸的均匀性，造成轧件尾部过充满无法拧入连接器，只能切废，影响成材率。
3.2 改进措施
（1）K1孔型加工时，采用轧辊表面刻痕标记，在加工过程中逐步调整，保证加工精度。（2）对K1轧机的锁紧装置进行加固处理，生产过程中在轧机上方用天车吊装，减少窜动。（3）严格控制各工艺参数，保证头尾尺寸，提高成材率。
4 结束语
（1）与普通建筑用螺纹钢筋对比，PSB830精轧螺纹钢筋存在外形尺寸精度高、力学性能稳定、任一位置截面必须能顺利拧入连接螺母等高要求，生产开发过程遇到轧槽加工困难且生产过程发生错牙、成材率低等问题，通过技术改进得到有效解决。（2）通过PSB830精轧螺纹钢筋生产开发，为萍钢建材产品结构调整拓宽渠道，为PSB930等高强度精轧螺纹的开发奠定基础。
参考文献
[1]白玉光.高强度精轧螺纹钢筋的组织与性能[J].东北大学学报（自然科学版），2003.
