HRB500高强钢筋闪光对焊焊接性能

针对工程应用前景广阔的HRB500高强钢筋,对其闪光对焊焊接试件的力学性能、维氏硬度、金相显微组织及疲劳强度进行试验研究与分析,主要结论为:HRB500高强钢筋闪光对焊焊接性能良好,闪光对焊前后其强度和冷弯力学性能变化不大,焊件拉伸断口形貌具有明显延性断裂特征,且断口远离焊缝位置;闪光对焊使焊接接头区域产生贝氏体,从母材向焊缝区域过渡,维氏硬度先增大后又有所降低,焊缝位置的维氏硬度与钢筋母材相当;由S-N曲线模型和升降法得到母材与焊件的疲劳强度及其发展规律,焊件的疲劳寿命更为离散,且普遍低于母材的疲劳寿命;对应200万次疲劳荷载作用时,焊件的疲劳强度较母材降低的更明显;对应10~7次疲劳荷载作用时,两者疲劳强度相当,仅约为其母材抗拉屈服强度的36%;焊件疲劳破坏大多发生于焊缝位置,且具有明显的疲劳破坏特征。

HRB500高强钢筋与活性粉末混凝土黏结滑移本构关系研究

为了研究高强钢筋与活性粉末混凝土(简称RPC)的黏结性能,以钢筋直径与锚固长度为变量通过中心拉拔试验分别测定了HRB500型高强钢筋与三种不同配合比的活性粉末混凝土的黏结应力和滑移值。通过理论分析与数据拟合,探讨了影响黏结性能的主要因素,在试验与计算分析的基础上建立了黏结-滑移本构关系。拟合出的黏结-滑移本构曲线基本反映出试验曲线的变化规律,并通过比较初步分析了三种不同纤维掺量制作的RPC试块与高强钢筋黏结滑移曲线的变化规律,可为活性粉末混凝土结构有限元分析提供参考。

HRB500高强钢筋研发与生产实践

本文介绍了采用钒氮微合金工艺研发及批量生产HRB500高强钢筋过程。通过窄成分范围设计和合适的轧制工艺生产的HRB500高强钢筋具有良好的综合性能,实物质量符合GB1499.2-2007标准要求,用户反映良好。

HRB500E高强度抗震热轧钢筋的研发与生产

针对采用单一钒微合金化工艺生产时抗拉强度提升不明显,强屈比不合的问题,本文成分设计利用钒铌复合微合金化的工艺优化钢材的性能关系,在现有工艺不变的情况下,成功开发了φ12 mm、φ32 mm规格高强度螺纹钢。

铌钒复合高强屈比HRB500E钢筋生产技术开发

国内厂家在生产HRB500E钢筋的过程中均存在强屈比偏低或者少量不合现象。文章对工业试制的铌钒复合钢筋和钒氮钢筋进行了对比试验,结果表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋强屈比提高0.04,由于铌元素的存在,推迟了铁素体相变,珠光体含量增加了约10个百分点,使得钢筋抗拉强度提高;由于加入铌后,钒氮合金加入量相对减少,从而降低了钒氮合金析出强化、细晶强化效果,钢筋的屈服强度略有下降。实践表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋的强屈比明显提高,HRB500E钢筋抗震性显著提高。

HRB635级高强钢筋与C70高强混凝土黏结锚固性能试验研究

目的 研究HRB635级高强钢筋与C70高强混凝土之间黏结锚固性能,为工程应用提供参考。方法 设计制作了5组45个直锚试件进行拉拔试验,分析了锚固长度、配箍率、混凝土保护层厚度等因素对锚固性能的影响。结果 试件极限承载力随配箍率和锚固长度的增加而增加,但当箍筋率ρsv大于1.26%,锚固长度la大于15d后,配箍率和锚固长度的增加不再对试件极限承载力产生明显的影响;对于未配置箍筋的试件,当试件保护层厚度从2d增加到3d时,试件极限承载力随着保护层厚度的增加而增加,但当保护层厚度大于3d后,保护层厚度的增加对试件极限承载力基本没有影响。结论 在进行HRB635级高强钢筋和C70高强混凝土试件设计时,锚固长度可按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中相关公式进行计算,且具有足够的安全储备。

配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受弯性能试验研究

对11根配置HRB635高强钢筋的足尺混凝土梁进行受弯性能试验,研究了配置HRB635高强钢筋梁的受力过程、破坏模式以及承载力和变形能力,并评估了我国混凝土规范中受弯构件受弯承载力和最大裂缝宽度计算公式在高强钢筋混凝土梁中的适用性。试验结果表明:配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受力性能和破坏形态与普通钢筋混凝土梁基本一致,均为高强钢筋首先受拉屈服,最后受压区混凝土压碎破坏,高强钢筋的强度能够充分发挥;根据我国混凝土规范计算得到的试验梁的极限弯矩值与实测值之间较为接近,说明高强钢筋梁的正截面受弯承载力仍可按现行混凝土规范进行计算;正常使用极限状态下试验梁的最大裂缝宽度均超过了短期荷载作用下受弯构件的裂缝宽度限值,说明高强钢筋梁的设计存在由正常使用极限状态而非承载能力极限状态控制的情况;按照混凝土规范中最大裂缝宽度的计算公式计算结果与实测结果差别不大,计算值略大于实测值。

HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因及措施

对HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因进行分析,因终轧温度高,轧后穿水能力不足,冷却速度慢,水压偏低不足以击穿钢筋表面蒸汽膜,致使水蒸气和高温钢筋接触而形成。提出解决措施:通过对轧后穿水设备进行改造,增加防穿水防护罩及特制的排气烟囱,提高终轧后穿水强度,增大水量,减少水蒸气产生并及时排出;优化轧制工艺,降低上冷床温度,钢筋表面氧化铁皮鼓起现象消除,产品质量提升。

HRB500E细晶粒热轧抗震钢筋生产工艺及品种开发

根据抚顺新钢铁公司现有新棒材生产线工艺和装备条件,采用钒氮合金强化作用机制,充分利用控制轧制与控制冷却工艺,实现热轧抗震钢筋的细晶强化和析出强化。通过合理调控道次变形量、变形温度、变形速度和冷却速度,成功开发出了Φ20~Φ32 mm规格、强屈比≥1.25、轧后组织晶粒度不粗于9级的HRB500E细晶热轧抗震钢筋,钢筋机械性能全部满足国标对抗震钢筋的技术要求。

铌钒微合金化HRB500E钢筋轧制工艺研究

使用Gleeble 3800热模拟仪研究铌钒微合金化HRB500E钢筋的连续冷却相变行为,并在不同加热温度下进行生产试制。热模拟试验结果显示,钢筋加热至1 200℃,在1 050℃变形,冷却速率为0.8℃/s的工艺下,铁素体体积分数为43.7%,铁素体晶粒尺寸为10.8μm,珠光体体积分数为56.3%,珠光体团尺寸为22.4μm。实际生产中,加热至1 200℃,在1 000℃上冷床空冷,HRB500E钢筋显微组织由铁素体和珠光体组成,屈服强度大于500 MPa,抗拉强度大于650 MPa,强屈比大于1.25,断后伸长率大于16.0%,最大力总延伸率大于9.0%,符合国家标准要求。

HRB500E钢筋屈服强度偏低原因分析与探讨

针对某厂生产的HRB500E热轧带肋钢筋在做金属材料室温拉伸试验时出现屈服强度偏低,且拉伸断口上存在肉眼可见近似圆形凹坑(白斑)的问题,采用扫描电镜及能谱分析仪、金相显微镜对HRB500E热轧带肋钢筋的显微组织、断口形貌进行了分析。发现导致该钢筋屈服强度偏低的原因是显微组织中存在两处贝氏体组织聚集条带,且该贝氏体组织聚集带也是造成拉伸断口上出现白斑的根源。

HRB500高强钢筋闪光对焊焊接适用性研究

通过对HRB500高强钢筋及其闪光对焊焊接试件开展静力、疲劳性能试验,探索HRB500高强钢筋闪光对焊的适用性,其中试件直径包括16,20,25,32mm,采用现场常规焊接工艺,焊接接头不进行后处理加工。试验结果表明：焊接试件屈服强度随直径的增大而下降,但下降幅度不大,均能满足其屈服强度标准值要求;其塑性性能随直径的增大而有所下降,直径25mm及以下的焊接钢筋试件能满足规范要求,但直径32mm的焊接钢筋试件易出现脆性断裂现象。试件的疲劳强度尺寸效应显著,随直径的增大,疲劳强度明显减小,直径32mm的焊接钢筋试件的1000万次疲劳荷载对应的应力幅仅约为直径16mm焊接钢筋试件的55%。综合考虑延性、疲劳性能等,建议常规工艺水平下,直径32mm及以上的HRB500高强钢筋焊接连接不宜采用闪光对焊连接方式。

HRB500E高强抗震钢筋的研发

钢筋作为建筑构件的主要增强材料,要求具备较高的强度、韧性和优异的焊接性等综合性能。国内某钢铁公司根据自身轧钢工艺装备情况,采用钒微合金化控轧控冷技术生产HRB500E高强抗震钢筋。介绍了HRB500E高强钢筋的技术要求、化学成分设计和工艺路线,详细阐述了控轧控冷方案设计,并进行了工业试制,分析了化学成分、力学性能、显微组织等变化。结果表明,此次生产的钢筋具有较高的强度和塑形,实测强屈比≥1.35、屈屈比≤1.17、最大力总延伸率≥13.2%;应变时效性能良好;组织为铁素体+珠光体,晶粒度12~13级;P含量0.015%~0.040%,S含量0.017%~0.036%,满足GB/T1499.2-2018的要求。

配置HRB500高强钢筋框架与框剪结构的抗震性能分析

对配置HRB500高强钢筋作为受力钢筋的框架与框剪结构体系的抗震性能进行了分析。应用EPDA软件对采用HRB500高强钢筋代替HRB400高强钢筋的若干工程实例进行建模和弹塑性时程分析。对于配置HRB500高强钢筋的结构,在满足轴压比、构造要求及常遇地震作用时的变形要求等条件下,结构在罕遇地震作用下的最大层间位移角均小于规范要求,满足罕遇地震作用下的变形要求,达到了"大震不倒"的第三水准抗震设防目标。分析结果可为使用HRB500高强钢筋的结构的安全性提供数据支持和技术依靠。

HRB500E高强度抗震钢筋焊接性能

国内某厂通过铌微合金化和控冷工艺开发试制HRB500E高强度抗震钢筋,采用金相显微镜、维氏硬度计、闪光焊接、疲劳试验机及力学性能测试,对HRB500E钢筋焊接样力学性能、HV5硬度、金相显微组织、焊接接头强度及疲劳强度进行了试验研究。结果表明:焊接前后焊件和母材强度变化小于5 MPa,强度变化不大,焊件拉伸断口远离焊缝,为延性断口,焊接性能良好;在焊接热循环作用下,焊接接头焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区的表层和芯部经历奥氏体化后再结晶,其组织和硬度变化不大;混晶区至母材表层和芯部则经历不完全奥氏体化后的再结晶,母材芯部组织为F+P+B、表层组织为S,表层硬度HV5高于芯部硬度30 HV5,其组织和硬度变化较大;焊接接头的抗拉断负荷从焊缝到混晶区逐渐减小,焊缝和热影响粗晶区的抗拉断负荷比母材的高;采用国际焊接学会推荐的FAT75疲劳设计曲线对钢筋焊接接头疲劳强度设计是安全的。

HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁裂缝试验研究

通过对6根HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁和3根HRB335普通钢筋高钛重矿渣混凝土梁进行正截面抗弯性能试验,以钢筋、混凝土强度等级为变量,研究最受关注的高强抗震钢筋高钛重矿渣梁荷载作用下的开裂变形问题。结果表明:在混凝土强度、配筋都相同的情况下,HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁的开裂弯矩、极限弯矩比普通梁高,屈服弯矩接近于普通梁;随着混凝土强度提高,最大裂缝宽度受钢筋强度的影响不甚明显;随着纵筋率的增加,裂缝宽度得到明显约束。较之普通梁,HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁的裂缝开展分布较均匀,裂缝条数相对较多,平均裂缝和最大裂缝宽度更大。在试验数据基础上,提出更适合于该种钢筋混凝土梁最大裂缝宽度修正公式,弥补了现有公式的不足。本项目研究为高强抗震钢筋在高钛重矿渣混凝土工程结构中的推广应用提供了有益参考。

高强度建筑钢筋HRB500的动力本构模型

对高强度建筑钢筋HRB500在应变率（ε·）为4.9~59.0s-1下的力学行为进行了试验研究,并以钢筋力学性能特征值和Johnson-Cook模型（J-C模型）为基础分别建立了两类HRB500钢筋动力本构模型.结果表明：HRB500钢筋的力学性能呈应变率相关性.随着应变率的增大,钢筋的屈服强度、极限强度以及极限强度对应的应变提高;在相同应变率条件下,钢筋屈服强度动力提高系数大于极限强度动力提高系数.相比较低强度的HPB235,HRB335以及HRB400钢筋,HRB500钢筋的应变率敏感性稍弱.建议以钢筋力学性能特征值为基础建立的动力本构模型可用于描述3.0×10-4s-1≤ε·≤50.0s-1时HRB500钢筋的力学行为,而以J-C模型为基础建立的动力本构模型仅用于描述1.0s-1≤ε·≤50.0s-1时HRB500钢筋的力学行为.

HRB500高强度抗震钢筋的电渣压力焊接性能试验研究

对三种不同性能的HRB500钢筋试样进行电渣压力焊接,研究了HRB500钢筋的电渣压力焊接性能。结果表明:HRB500钢筋可以采用电渣压力焊接方式进行连接,但化学成分和力学性能不同的钢筋的电渣压力焊接性能不同。焊接接头过热区出现魏氏体组织,导致发生脆性断裂。

HRB500E高强抗震钢筋墩粗电渣压力焊接新工艺试验

随着我国高强抗震钢筋应用的增加,某些HRB500E钢筋采用传统钢筋电渣压力焊接工艺焊接,很难保证焊接接头质量。介绍了两种使钢筋接头截面积增大的新工艺,采用新工艺对直径22mm和25mm的HRB500E高强抗震钢筋进行试验,与传统电渣压力焊接对比分析,验证新工艺的可靠性和优越性。

微合金化控冷工艺开发HRB500E高强度抗震钢筋

针对红河钢铁有限公司炼钢、轧钢工艺装备,采用微合金化控轧控冷工艺生产HRB500E高强度抗震钢筋,并利用金相显微镜、拉力试验机对钢筋的力学性能、金相显微组织、夹杂物进行检验。结果表明:钢筋强韧性适中,具有较好的抗震性能和低应变时效性;控制钢中Mn含量小于1.55%,Nb含量小于0.025%,控冷终止温度大于680℃,钢筋心部组织为铁素体+珠光体+5%贝氏体,综合性能较佳。