碳钢芯/不锈钢覆层钢筋成型理论的研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:milamiya2009
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钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀问题越来越受到人们的关注,相关机构对新型的建筑用钢筋进行了不断地研发。不锈钢覆层钢筋作为一种新型材料,具有优异的抗腐蚀性能,并且机械性能良好,外形美观。相对于实心不锈钢钢筋,在达到相同的抗腐蚀能力情况下,其性价比要高很多,节约了不锈钢钢材。不锈钢覆层钢筋具有广阔的发展前景,相对于国外的研发,国内生产技术较落后。采用热制复合法生产覆层钢筋是一种高效且可行的方案,轧制过程中两金属实现冶金结合是十分重要的。通过孔型轧制出的成品轧件均出现壁厚不均的情况,壁厚不均造成的缺陷亟需得到解决,本课题以此为出发点进行研究。本文首先介绍了特种钢筋以及覆层钢筋生产的国内外现状,和孔型设计相关理论。主要设计了菱—菱孔型系统,并对菱形孔侧壁进行弧度化,设计了凸、凹边菱形孔型系统。接着建立了有限元分析模型,进行了模拟分析,提取相应的数据以及云图分布情况。为了便于对壁厚进行测量,以Auto LISP语言为基础对CAD软件进行了二次开发,采用设计的程序可快速对壁厚进行标注,节省了大量工作时间。采用建立的模型,对不同轧制速度、不同初始轧件温度以及不同覆层材料进行了模拟,对比分析了在不同条件下轧制,成品轧件的覆层壁厚沿周向的分布情况;探讨了采用三辊Y型轧机轧制覆层钢筋的可行性,分别模拟了平三角以及弧三角孔型系统;对比分析了不同菱—菱孔型系统轧制的效果,结合模拟情况,分析了壁厚分布的情况。并提出采用侧壁带弧度的菱形孔轧制覆层钢筋,分别设计了凸边菱—菱孔型系统、凹边菱—菱孔型系统以及凸凹边菱—菱孔型系统,将三组孔型系统进行模拟,分析两金属的结合程度,重点对比了不同孔型系统对覆层壁厚沿周向分布的均匀程度。
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