文 献 综 述

1.1引言

作为钢筋混凝土建筑构件的骨架，螺纹钢在工程建筑中起到结构支撑作用。螺纹钢是表面带肋的钢筋[1]，在使用中要求有一定的机械强度、弯曲性能及良好的工艺焊接性能。生产螺纹钢的原料钢胚为经过真经熔炼处理的碳素结构钢或低合金钢。而在海洋、河流等金属腐蚀严重的环境中，普通材料的螺纹钢的抗腐蚀性能达不到使用要求，会很快腐蚀失效[2]，对建筑安全性产生巨大危害。因此，对于腐蚀环境严峻的建筑使用的钢筋，应该采取措施[3]，加强钢筋的耐蚀性能，保证建筑安全。对于这种情况，也可以开发出一种新的更耐腐蚀的钢筋，不锈钢-碳钢双金属复合螺纹钢应运而生[4]。不锈钢-碳钢复合螺纹钢兼顾了不锈钢的耐蚀性和碳钢的高强度、低成本等特点，作为桥梁、跨江、海隧道等建筑的结构骨架具有优良的抗腐蚀性能和机械性能，较普通材质螺纹钢具有更优异的综合性能[5,6]。不锈钢碳钢复合螺纹钢作为一种新型的工程材料，将会广泛应用到工程建设中。在实际使用过程中，不可避免的需要进行钢筋的连接，因此可靠的焊接、连接技术是进一步扩展其应用的先决条件。不锈钢-碳钢复合螺纹钢是由碳钢来满足材料的强度、刚度和韧性要求，由不锈钢覆层来满足其耐腐蚀等性能。焊接工艺、焊接接头质量决定了螺纹钢焊接接头的机械性能和抗腐蚀性能，但双金属的焊接问题较多[7,8]，检验复杂，因此，如何保证复合螺纹钢焊接接头具有优良的综合性能是双金属复合螺纹钢安全运行的关键，加强对复合螺纹钢的焊接工艺的研究是非常有必要的。

1.2双金属螺纹钢简介

研制双金属复合螺纹钢的目的是为了综合几种不同材料的特殊性能以满足工程建设的要求，在设计制备这种螺纹钢时不仅要保持各层金属的原有特性，而且经复合形成的螺纹钢的综合性能要比单一金属更加优越。在制备双金属复合螺纹钢[5]时，必须通过对基材、覆层材料进行合理选择，以及具有良好的工艺条件保证等，以达到原有的两种金属的优点能相互补充，最大限度的发挥符合螺纹钢的性能优势。

不锈钢耐腐蚀性能优越，但是价格高昂且机械性能不足以作为钢筋；碳钢机械性能优良，价格低，是作为螺纹钢的优质材料，但在高腐蚀性的环境中其耐腐蚀性能不佳；复合螺纹钢以碳钢作为基层，不锈钢作为覆盖层，通过加工使它们紧密结合起来，得到的双金属复合螺纹钢兼顾了耐蚀性能好、机械性能优良、成本低的优点，达到了性能互补和表面保护作用效果的兼备，是作为跨海大桥、隧道、海堤等在腐蚀环境严峻情况下工作的建筑的优良的骨架。如图1所示双金属复合螺纹钢的基本结构。

图一：双金属螺纹钢的基本结构

1.3双金属复合螺纹钢的焊接工艺

双金属复合螺纹钢虽然是一种特殊的钢筋，但考虑到焊接设备和工艺的适用性，专门为其开发一种新的焊接工艺、焊接设备是非常不经济的，参考不锈钢-碳钢的焊接相关的研究[9,10]，因此，认为双金属复合螺纹钢的焊接工艺、设备应在现有的普通螺纹钢的焊接工艺、设备中进行选择，或简单优化升级，以适应双金属复合螺纹钢的焊接要求。