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新型建筑铸钢扣件的铸造工艺研究

2020-09-10赵文峰

智能建筑与工程机械 2020年8期
关键词:问题策略

摘  要:由于我国基建工程迅猛发展,因此建筑施工的安全隐患成为不可忽视的问题。当前,建筑施工中使用的铸钢扣件铸造工艺引起了人们的广泛关注。如何有效提升建筑铸钢扣件质量,成为铸钢扣件铸造应用研究的主要问题。本文从建筑铸钢扣件铸造工艺实施难点以及实施中的优化策略等方面,简要分析了新型建筑铸钢扣件的铸造工艺,以期为相关研究提供参考。

关键词:新型建筑铸钢扣件;铸造工艺;问题;策略

中图分类号:TG292   文献标识码:A    文章编号:2096-6903(2020)08-0000-00

建筑工程施工作业对于铸钢扣件的应用量较大,铸钢扣件质量对于建筑工程施工的结构稳定性以及施工人员的生命安全保障具有较大影响。因此从安全管理,质量控制的角度分析,优化建筑铸钢扣件的铸造质量,对于建筑工程的施工质量提升以及工程施工安全性保障意义重大。

在现代建筑工程中,扣件是安全施工设施不可或缺的一组极其重要的零件,扣件质量的可靠性直接关乎施工过程的安全,尤其关乎施工作业人员的生命安全。早期的建筑扣件材质选用铸铁制造,由于铸铁的脆断特性,在实际使用中出过不少安全事故,因此其已不能满足新的建筑安全标准要求,故而新型的铸钢扣件开始普及使用。虽然铸钢扣件在受力强度方面能够达到相关标准要求,但是其也有弱点,特别是外形尺寸精度、耐磨性、抗腐蚀性等方面需要继续改进。基于此,本文总结了制作铸钢扣件克服以上不足的经验,以期与同行分享[1]。

1外形尺寸精度

扣件是通用型的紧固件,必须在各种场合具有非常方便的互换性。虽然其分不同型号系列,但是同一型号规格扣件的外形尺寸必须完全一致,不允许有丝毫的轮廓变形或者凸凹缺陷。为满足该条件可以选择精密铸造成型、模锻成型或者冲压成型,其中精密铸造成型与后两种成型方式相比,具有产量大、成本低等优势,尤其某些特殊形状的组合扣件用模锻和冲压方法都无法完成时,其更能显出精密铸造的优势。用精密铸造制作的扣件,外形尺寸精度可以达到偏差小于0.1mm,且长期保持批量精度一致,厂家铸字标识清晰,质量追溯方便,外观精美[2]。

2耐磨性

扣件是多次重复使用的紧固件,需频繁拆装,因此不可避免地受到不可測力的碰撞,所以其需要具备很好的抗冲击韧性和耐磨性,尤其在铰链耳孔等部位,其长期超负荷受力,但不能出现尺寸磨损等问题。这就要求选择的材质要高耐磨还要具有良好的韧性[3]。

(1)中频炉熔炼环节,我们定向选择低碳、低硅的板材边角料,用前先做化学成份检测;必须除锈后入炉;熔炼按照20MnSi国标成份控制碳硅含量;出炉前从炉底通入氩气做炉内吹氩净化钢水。以上几个步骤可以确保铸钢扣件的材质完全合格,从根本上消除“地条钢”的劣质嫌疑。

(2)铸钢扣件完成清理打磨后进行淬火热处理,这是保证金相组织合格的关键步骤。为了实现扣件批量淬火热处理性能的一致性,我们放弃了吊篮装炉,在批量装炉前,用耐热金属丝把扣件逐个穿成串,每一串的重量不超过金属丝红热状态可承受的重量,然后在炉内有序摆放。当炉温加热到规定温度和保温时间后,开出炉车,用天车吊起成串的扣件进行淬火处理,成串的扣件入水后受激冷程度均匀,表面硬度达到一致,有效地解决了抽检硬度不合格问题。

(3)铸钢扣件的另一个表面硬化办法是抛丸硬化处理。把扣件穿成串吊挂在抛丸机里用钢丝切丸进行10分钟高速抛打。经过抛打的扣件不仅表面光亮美观,更能进一步增加表面硬度,抛丸前后的硬化效果用硬度计就能测试对比,实践证明其具有明显效果。

3耐蚀性

扣件工作的另一个特征是环境不确定性,其工作环境不仅是气温从极寒到极热,湿度从极湿到极干,甚至有时候被浸泡在酸碱度极强的液体池中。这就要求铸钢扣件必须满足各种工况环境,至少要确保在一个规定的工期内能够耐受强酸碱化学侵蚀而不中途因腐蚀发生疲劳[4]。

满足以上要求的措施,除了一般的涂刷防锈漆以外,必要时还须做特殊涂挂,例如进行防酸、防碱的专用涂覆,涂覆后的扣件进行专门包装,做专用标识,专车发送到指定的工程单位。这类扣件必须标明规定的使用场合和使用有效期限,以确保特殊环境使用期间的绝对安全。

4扣件质量检测

为确保铸钢扣件的制造标准符合建筑施工要求,落实铸钢扣件的质量检测也是主要优化策略,具体实施质量检测主要从材料的抗破坏性能检测,以及抗扭转刚度性能检测两方面入手。抗破坏性能检测主要对铸造扣件施加不同的负荷压力,测试其破坏情况,一般情况下测试其在25kN与17kN负荷下的变化状况,并基于测试结果进行扣件质量评价;其二应用扣件将一根横向和竖向钢管连接,之后在距离钢管中心1000mm左右的距离施加荷载力,并在另一端的对称位置测试钢管位移值,之后基于测试值进行其抗扭转刚度参数的评价,并对比工程施工要求值,进行铸钢扣件材料的选用。以此保障其扣件在后期应用中基础性能的合格性,同时确保在工程施工中的安全性和有效性。

5结语

新型建筑铸钢扣件在铸造工艺的实施中为确保铸造质量的合格性,保障在建筑施工应用中的安全稳定性,具体在铸钢扣件的铸造作业中作业人员还应对淬火与回火工艺进行优化。加强扣件基础质量检测,对浇筑工艺及冷却流程控制方向进行质量控制和优化,规避因作业过程不规范,相关操作流程缺失造成铸钢扣件制造质量不合格,进而产生安全事故及经济损失现象。

参考文献

[1]吴渝玲,赵金玉.新型建筑铸钢扣件的铸造工艺研究[J].热加工工艺,2020(9):69-72.

[2]李鹏博,李河宗,黄素霞.新型全钢扣件的模具设计[J].科技创新与应用,2019(34):22-24.

[3]夏敏,赵林君,张大林.基于有限元数值计算的铸钢扣件载荷响应及失效分析[J].建设机械技术与管理,2016(12):53-54,55.

[4]程琤.基于FLOW-3D的建筑铸钢件铸造过程仿真分析[J].热加工工艺,2019(5):117-120.

收稿日期:2020-07-06

作者简介:赵文峰(1988—),男,江苏徐州人,本科,工程师,研究方向:铸造。

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