钢筋十字形等强度焊接接头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径D相等的钢筋条，其特征在于：两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，两根钢筋条相互压入的深度P大于直径D的50%；焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到钢筋条母材极限拉力的90%。本实用新型的焊接接头，两根钢筋条相互压入的深度达到50%，形成牢固的连接结构；焊接接头平均拉断力达到母材极限拉力，甚至达到母材极限拉力，在母材断裂时，焊接接头仍然完整；具有优异的力学性能，不但应用于建筑物的墙、板，更能作为箍筋应用在混凝土梁、柱上，满足建筑物的需要。
【专利说明】钢筋十字形等强度焊接接头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种呈十字形交叉的两根钢筋之间通过焊接进行连接的焊接接头，尤其是钢筋十字形等强度焊接接头。
【背景技术】
[0002]目前在建筑工程领域，两根钢筋十字型焊接基本仅用于焊接钢筋网片，采用的焊接工艺为电阻点焊，目的仅仅是钢筋定位和固定，两根直径相同钢筋相互的压入深度一般不达到30%，国家标准《混凝土结构用焊接钢筋网片》规定最终形成的焊接接头经抗剪试验，拉力仅需要达到钢筋母材极限拉力的70%。对于两根直径不相同钢筋，相互的压入深度一般为较小钢筋直径的18%?25%。该种电阻电焊的焊接接头，其相关力学性能指标，远远低于钢筋母材，其焊接接头部位是一个爆弱环节，相关力学性能指标较低或很低，不能满足建筑物的需要。
[0003]在名称为“全电阻电焊复合箍筋”、申请号为ZL201220183297.6的实用新型专利申请文件中，公开了在网格状的箍筋的各个连接处采用点焊焊接构成的复合箍筋结构，而且点焊采用悬挂式电阻电焊机完成；该种复合箍筋结构，能节省传统箍筋需要的90度或135度弯钩的钢筋，最高能节省25%左右的钢筋，而且能在工厂机械化生产，具有强度高、制作准确、施工方便等优点；但，该焊接钢筋网片(箍筋)焊点采用点焊，焊点的压入深度过小，不能保证焊点的抗剪力，其焊接接头相关力学性能指标，远远低于钢筋母材。该种焊接网片钢筋应用于楼板时，由于压入深度较小，因此影响受压区高度，对钢筋混凝土构件不利；而且，该种焊接网片钢筋一般仅应用于建筑物的墙、板，不能作为箍筋应用在混凝土梁、柱上，因为其焊接接头力学性能要求不高。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到母材极限拉力的90%的钢筋十字形等强度焊接接头。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径D相等的钢筋条，其特征在于:两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，两根钢筋条相互压入的深度P大于直径D的50% ;焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到母材极限拉力的90%。
[0006]一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径分别为Dl、D2的钢筋条，D1>D2，其特征在于:两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，直径D2的钢筋条压入直径Dl的钢筋条的深度P大于D2的50% ;焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到母材极限拉力的90%。
[0007]进一步的特征是:两根钢筋相互压入的深度P大于各自直径D的80%。
[0008]直径分别为Dl、D2的钢筋条，D1>D2时，直径小的钢筋条(直径D2的钢筋条)压入直径大的钢筋条(直径Dl的钢筋条)的深度大于D2的80%。
[0009]两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H=D。
[0010]两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H=D1。
[0011]两根钢筋条的相交角度为90度。
[0012]相比现有技术，本实用新型的十字型等强度焊接接头具有如下优点:
[0013]1、两根钢筋条相互压入的深度达到50%，形成牢固的连接结构；
[0014]2、经多次拉伸试验，焊接接头平均拉断力达到母材极限拉力，甚至达到母材极限拉力，在母材断裂时，焊接接头仍然完整；
[0015]3、经多次剪切试验，焊接接头最大拉断力达到母材极限拉力的90% ；
[0016]4、经多次弯曲试验，焊接接头弯心直径3D不出现裂纹；
[0017]5、本实用新型的电阻压接焊，焊接的时间很短，通常不达到两秒钟，大幅度提高了功效。
[0018]焊接接头与母材的强度基本相等，具有优异的力学性能，不但应用于建筑物的墙、板，更能作为箍筋应用在混凝土梁、柱上，满足建筑物的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1-1、1-2、1_3是本实用新型十字形等强度焊接接头第一种结构示意图；
[0020]图2—1、2_2是本实用新型十字形等强度焊接接头第二种结构示意图；
[0021]图3-1、3_2是本实用新型电阻压接焊操作示意图；
[0022]图4是本实用新型焊接接头弯曲试验结果示意图；
[0023]图5-1、5-2是本实用新型焊接接头性能试验结构图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0025]如图1-1、1_2所示，本实用新型的钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径D相等的钢筋条1、2，两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，两根钢筋条相互压入的深度P大于直径D的50%，两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H为(1.0-1.5) D ;焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到母材极限拉力的90%(大于或等于母材极限拉力的90%)。两根钢筋条相互压入的深度P，可以选取的具体数值为: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，相关力学性能指标达到或接近等强度。焊接接头高度H，可以选取的具体数值为: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 时，更利于布置，更具有使用价值。
[0026]图1-2中，压入深度P与直径D相等，焊接接头的高度H与直径D相等，钢筋条1、2相互全部压入。图1-3是，两根呈十字形交叉的、直径D相等的钢筋条1、2垂直交叉焊接后形成的焊接接头示意图。
[0027]本实用新型的电阻压接焊焊接，其焊接过程分为四段:预压、通电、锻压和回火，相应的通电电流、通电时间根据钢筋直径、材质以及压入的深度等不同而相应调整，电极压力要在1.0 — 3.5MPa之间，并且有较强的随动性。本实用新型的电阻压接焊，焊接的时间很短，通常不到两秒钟，大幅度提高了功效。本实用新型采用的电阻压接焊焊接，不是本实用新型的技术要点，在此不做详细的描述。
[0028]如图2—1、2_2中，本实用新型一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径分别为Dl、D2的钢筋条1、2，D1>D2，两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，直径D2的钢筋条压入直径Dl的钢筋条的深度P大于D2的50%，两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H为1.0 Dl- ( 1.0 Dl+0.0T2)之间；焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到钢筋条母材极限拉力的90% (大于或等于母材极限拉力的90%)。两根钢筋条相互压入的深度P，可以选取的具体数值为: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，相关力学性能指标达到或接近等强度。焊接接头高度H，可以选取的具体数值为: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)时，更利于布置，更具有使用价值。
[0029]如图2-2中，压入深度P〈 D2，为0.8 D2，焊接接头的高度H为(1.0 Dl+0.2 D2)之间，直径D2的钢筋条2没有全部压入直径Dl的钢筋条I内。
[0030]如图3中，本实用新型电阻压接焊焊接操作工艺示意图，将呈十字形交叉布置的两根钢筋条1、2，设置在两个电极之间，根据钢筋直径、材质以及压入的深度等参数，选取合适的通电电流(电压)、通电时间、压力等电阻压接焊工艺参数，电极压力要在1.0—3.5MPa之间，在通电后两根钢筋条1、2在很短的时间内融化(软化)，较高预锻压力作用两个电极上，两个电极再作用在两根钢筋条1、2上，推动两根钢筋条1、2相互靠拢并压入，两根钢筋条相互压入的深度P大于直径D的50%并符合工艺要求后停止加压；然后回火调质，改善焊接接头的力学性能。
[0031]如图4中，对本实用新型的焊接接头进行弯曲试验，对焊接接头部位的一根钢筋条弯曲90°，结果在焊接区域(稍大于焊接接头搭接长度的区域)无断裂、开裂，试验结果非常满意，表明本实用新型的焊接接头强度等力学性能指标接近、甚至不低于母材的相关指标，实现了等强度焊接，形成了等强度焊接接头。
[0032]如图5-1、5_2所示，对本实用新型的十字形焊接接头进行抗弯、抗拉等性能试验；本实用新型的焊接接头， 申请人:做了上千次对比试验，获得了大量的实验数据，试验结论为:通过调节电阻压接焊接工艺参数，使得钢筋压入深度在30%左右时，抗剪试验最大拉断力最多能达到母材极限拉力(即母材被拉断时的拉力值)的70%，平均拉断力仅能达到母材极限拉力的50% ;钢筋压入深度在40%左右时，抗剪试验最大拉断力最多能达到母材极限拉力的90%，平均拉断力仅能达到母材极限拉力的70% ;钢筋压入深度在50%或以上时，抗剪试验最大拉断力能达到母材极限拉力，即两根母材的钢筋条被拉断，而焊接接头没有被拉断，平均拉断力能达到母材极限拉力的90%。焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到母材极限拉力的90%。
[0033]本实用新型的钢筋十字形等强度焊接接头，焊接接头与母材的强度基本相等，某些指标甚至达到母材，具有优异的力学性能，不但应用于建筑物的墙、板，更能作为箍筋应用在混凝土梁、柱上，满足建筑物的需要。
[0034]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径D相等的钢筋条，其特征在于:两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，两根钢筋条相互压入的深度P大于直径D的50%;焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到钢筋条母材极限拉力的90%。
2.一种钢筋十字形等强度焊接接头，包括两根呈十字形交叉的、直径分别为Dl、D2的钢筋条，D1>D2，其特征在于:两根钢筋条采用电阻压接焊焊接，直径D2的钢筋条压入直径Dl的钢筋条的深度P大于D2的50% ;焊接接头横向抗拉试验拉断力达到钢筋条母材极限拉力，抗剪试验拉断力至少达到钢筋条母材极限拉力的90%。
3.根据权利要求1所述钢筋十字形等强度焊接接头，其特征在于:两根钢筋相互压入的深度P大于各自直径D的80%。
4.根据权利要求2所述钢筋十字形等强度焊接接头，其特征在于:直径D2的钢筋条压入直径Dl的钢筋条的深度大于D2的80%。
5.根据权利要求1或3所述钢筋十字形等强度焊接接头，其特征在于:两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H=D。
6.根据权利要求2或4所述钢筋十字形等强度焊接接头，其特征在于:两根钢筋条焊接后焊接接头的高度H=Dl。
7.根据权利要求1或3所述钢筋T形等强度焊接接头，其特征在于:两根钢筋条的相交角度为90度。
8.根据权利要求2或4所述钢筋T形等强度焊接接头，其特征在于:两根钢筋条的相交角度为90度。
【文档编号】B23K33/00GK203610849SQ201320837046
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】李智能, 魏奇科, 汪建, 宋春芳, 狄佳, 李青枫 申请人:中冶建工集团有限公司