自鉆式中空錨固系統(tǒng)主要由中空錨桿體、連接套、螺母、墊板、鉆頭、居中器等組成。該錨固系統(tǒng)具備鉆進(jìn)、注漿、錨固一體的特點(diǎn)，
產(chǎn)品介紹
1.1 產(chǎn)品概述
傳統(tǒng)冷拔鋼管工藝的工藝流程：管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(yàn)(探傷)→標(biāo)記→入庫(kù)。冷拔鋼管的加工工藝決定了鋼管性能指標(biāo)，在經(jīng)過(guò)多道次的拉拔和退火，伴隨著強(qiáng)度的提高其塑性性能大大降低，且成品壁厚偏差較大，加之退火工藝使用煤炭，退火后的鋼管在生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)上延伸率不能夠其穩(wěn)定性，試件頻繁出現(xiàn)脆性斷口，給生產(chǎn)造成了諸多不便，為解決上述問(wèn)題，我公司與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)合作共同研制出新型中空錨桿。新型中空錨桿選用低碳精密軋制的無(wú)縫鋼管，在傳統(tǒng)工藝上做了大范圍的調(diào)整，經(jīng)多次試驗(yàn)產(chǎn)品各新能指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)錨桿。
1.2 原材料選材
選用中低碳鋼經(jīng)過(guò)加熱和淬火工藝改變其微觀組織，提高塑性和彈性性能。研究鋼材的主要成分對(duì)性能的和熱處理工藝的影響。通過(guò)計(jì)算成分的碳當(dāng)量，合理規(guī)定原材料成分及性能要求。碳（C）、（Mn）、硅（Si）主要成分。碳—直接影響中空錨桿熱處理后的強(qiáng)度性能，但其含量過(guò)高會(huì)使鋼材的塑性和延展性降低。

硅—可以增加鋼材的抗張力和彈性，并且可以提高鋼材的耐熱性，使得鋼材熱處理后組織較細(xì)，自然回火后鋼材的彈性性能得到提高。

錳—在鋼中通常以固溶液體化合態(tài)的形式存在，可以提高材料的組織均勻性，避免材料成分偏析，并且錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，能降低材料中硫引起的熱脆性，改善材料的熱加工性能。但其含量控制，如果過(guò)高會(huì)造成材料熱處理時(shí)組織粗大，影響中空錨桿的綜合力學(xué)性能。

硫、磷—嚴(yán)格控制其含量不超過(guò) 0.025。 故我公司中空錨桿原材料先用 45#低碳素鋼，碳含量控制在 0.4-0.42 之間。


2. 生產(chǎn)工藝及性能指標(biāo)
2.1 生產(chǎn)工藝
無(wú)縫鋼管加熱→擠壓成波紋狀→淬火熱處理▲→風(fēng)冷→成形。
2.2 流程圖

2.3 生產(chǎn)過(guò)程
產(chǎn)品加工過(guò)程中行吊料，再進(jìn)行加熱淬火處理，淬火選用感應(yīng)加熱，清潔環(huán)保。淬火冷卻選用高壓穿水式冷卻方式，冷卻均勻。

2.4 工藝執(zhí)行

45﹟無(wú)縫鋼有很好的塑性和延展性，我們的工藝為熱軋工藝，通過(guò)高頻機(jī)的加熱能較好的消除管材的內(nèi)應(yīng)力，大程度的提高產(chǎn)品的綜合性能，我們選用的軋輥是自主開發(fā)的 YG8的合金材質(zhì)，所產(chǎn)成品表面光潔度。再加上穩(wěn)定的工藝參數(shù)，使得產(chǎn)品的指標(biāo)一致性比較強(qiáng)。經(jīng)過(guò)我公司不斷探索，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)化生產(chǎn)工藝。目前我公司新型 3.5mm 壁厚的產(chǎn)品可以達(dá)到傳統(tǒng) 5mm 的指標(biāo)。新型 25*3.5mm 產(chǎn)品已經(jīng)完全可以替代傳統(tǒng) 25*5mm 產(chǎn)品。


新型 4.5mm 壁厚的產(chǎn)品可以達(dá)到傳統(tǒng) 7mm 的指標(biāo)，完全可以替代傳統(tǒng) 25*7mm 的產(chǎn)品，
通過(guò)大量的試驗(yàn)比對(duì)和驗(yàn)證，新型產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定。

2.5 規(guī)格尺寸
根據(jù)《TB/T3209-2008》中空錨桿技術(shù)條件規(guī)定了 25×5mm 和 25×7mm 中空錨桿體的公稱直徑、公稱壁厚、公稱截面積、公稱質(zhì)量及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

中空錨桿規(guī)格 公稱直徑/mm 公稱壁厚/mm 公稱截面積/㎡ 公稱重量 Kg/m
25×5 25 5 314.2 2.47
25×7 25 7 395.8 3.11


2.6 性能推算
當(dāng)采用符合 4.1.3 規(guī)定的其它材料作中空錨桿體時(shí)，其公稱直徑應(yīng)符合表 2 的規(guī)定，公稱質(zhì)量、公稱截面積、公稱壁厚可根據(jù)屈服力和大力的設(shè)計(jì)值推算。

舉例：

3.5mm 壁厚錨桿實(shí)測(cè)結(jié)果顯示：屈服強(qiáng)度為 466Mpa,抗拉強(qiáng)度為 677Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率為 21.5%。以此來(lái)推他的橫截面積公式為：橫截面積=（外徑-壁厚）*壁厚*3.14，套用公式求出橫截面積為 236.3mm2

4.5mm 壁厚錨桿實(shí)測(cè)結(jié)果顯示：屈服強(qiáng)度為 500Mpa,抗拉強(qiáng)度為 690Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率
為 21.5%。以此來(lái)推他的橫截面積公式為：

(1) 橫截面積=（外徑-壁厚）*壁厚*3.14 套用公式求出橫截面積為 289.6mm2

(2) 屈服力（KN）=（屈服強(qiáng)度*橫街面積）/1000，已知屈服強(qiáng)度為 466mpa，橫截面積為 236.3 mm2。屈服力=110KN

(3) 大力（KN）=（極限強(qiáng)度*橫街面積）/1000，已知屈服強(qiáng)度為 677mpa，橫截面積為 236.3mm2。屈服力=160KN

(4) 屈服力（KN）=（屈服強(qiáng)度*橫街面積）/1000，已知屈服強(qiáng)度為 500mpa，橫截面積為 289.6 mm2。屈服力=145KN

(5) 大力（KN）=（極限強(qiáng)度*橫街面積）/1000，已知屈服強(qiáng)度為 690mpa，橫截面積為 289.6 mm2。屈服力=200KN

以上說(shuō)明都是按 4.1.5.2 當(dāng)采用符合 4.1.3 規(guī)定的設(shè)計(jì)值進(jìn)行推算的。

2.7 性能優(yōu)勢(shì)（與傳統(tǒng)中空錨桿對(duì)比）
新型 3.5mm 壁厚的錨桿內(nèi)徑為 17mm，而傳統(tǒng) 5mm 壁厚的錨桿內(nèi)徑為 14mm；新型4.5mm 壁厚的錨桿內(nèi)徑為 15mm，而傳統(tǒng) 7mm 壁厚的錨桿內(nèi)徑為 10mm。在施工速度上得到了明顯的提高，大大降低了材料成本。

《TB/T3209-2008》4.1.1.3 中規(guī)定進(jìn)漿管及兼進(jìn)漿管用中空錨桿體的內(nèi)徑不應(yīng)小于
16mm，否則會(huì)影響注漿的施工效率。

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