CN105401473A - 一种预应力镀锌钢绞线的制造方法 - Google Patents

一种预应力镀锌钢绞线的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预应力镀锌钢绞线的制造方法，包括中心丝、内层丝和外层丝，内层丝逆时针绕制在中心丝的外缘，外层丝逆时针绕制在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型，内层丝的镀锌钢丝数量为9根，外层丝的镀锌钢丝数量为9根。本发明中，在镀后拉拔精心设计拉拔模具角度和定径带参数，在捻制时的捻距及捻制后张力回火下的稳定化处理时选择最合适的温度、夹持张力等参数，制得的成品均匀紧密，镀锌层牢固附着力强、表面光洁，排线整齐，不松散，抗拉强度高、破断拉力高，较高的延展性、低松弛、耐腐蚀性强、使用寿命长。

Description

一种预应力镀锌钢绞线的制造方法
技术领域
本发明属于预应力镀锌钢绞线技术领域，尤其是一种预应力镀锌钢绞线的制造方法。
背景技术
预应力镀锌钢绞线主要用于铁路公路桥梁缆索、大跨度斜拉桥、矿井巷道支护、岩土锚固工程等，其是将多根镀锌钢丝在机器上按规定一次多根捻制成绞线，同时进行稳定化处理。每根钢丝进行热镀锌，表面光滑，无锌疙瘩，粗细均匀，没有脱锌和漏铁，具有抗拉强度高、较高的延展性、低松弛，恶劣条件中使用寿命长的优点，被应用于桥梁缆索、建筑工程、煤矿巷道支护等行业。目前，镀锌钢绞线的工艺是：包括原料的拉拔处理、热镀锌处理、镀后半成品再拉拔处理、捻制和张力回火下的稳定化处理，上述过程中，不仅原料要精心选择，而且每个步骤中的工艺参数均需要反复试验以获得最优选的方案，但现有的工艺中存在方方面面的问题，比如：原料使用不当，原料拉拔工艺参数设计粗糙，或者镀锌时的参数选择模式化，或者捻制后的稳定化参数选择的不仔细，这就造成镀锌钢绞线的成品存在抗拉强度降低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供工艺合理、成品抗拉强度高的一种预应力镀锌钢绞线的制造方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种预应力镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于：包括中心丝、内层丝和外层丝，内层丝逆时针绕制在中心丝的外缘，外层丝逆时针绕制在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型。内层丝的镀锌钢丝数量为9根，外层丝的镀锌钢丝数量为9根。所述中心丝的镀锌钢丝的直径为6.08～6.12毫米，所述内层丝的每根镀锌钢丝的直径为3.08～3.12毫米，所述外层丝的每根镀锌钢丝的直径为5.53～5.57毫米，合股后外层丝、内层丝和中心丝捻制后的公称直径为21.8mm；
所述的中心丝拉拔后的抗拉强度达到1980MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1880MPa；外层丝拉拔后的抗拉强度需达到2030，MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1920MPa；内层丝拉拔后的抗拉强度需达到2020MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1910MPa；
所述预应力镀锌钢绞线的制造方法包括镀锌前拉拔处理、热镀锌处理、镀锌后拉拔处理、捻制和张力回火下的稳定化处理；
所述镀锌前拉拔处理包括以下步骤：
(1)选取82B控冷热轧盘条为原料，中心丝、内层丝和外层丝的直径分别是15毫米、8毫米和14毫米；
(2)分别对中心丝、内层丝和外层丝进行拉拔，其中内层丝拉拔为：由8.0mm经九道次拉拔至3.04mm；中心丝由15.0mm经九道次拉拔至6.13～6.15毫米；外层丝由14.0mm经九道次拉拔至5.58～6.00毫米；
(3)所述镀锌处理采用电磁抹拭加氮气保护的热镀锌工艺，电磁抹拭器的抹拭电流为190～210安培，氮气流量为400升/分钟，氮气温度为400摄氏度，DV值为120～150mm·m/min，车速为24～40米/分钟，上锌量不小于285克/平方米；
所述镀锌后拉拔处理是中心丝镀锌后拉拔至6.08～6.12毫米，内层丝镀锌后拉拔至3.08～3.12毫米，外层丝镀锌后拉拔至5.53～5.57毫米，再次拉拔后的上锌量不小于270克/平方米
所述捻制处理的捻距为265～280毫米，回火温度为385～395摄氏度，夹持张力为245～255千牛。
而且，所述中心丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于等于55.0千牛，内层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于14.4千牛，外层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于46.6千牛，捻制和稳定化处理后的预应力镀锌钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于58千牛，最大力总伸长率达到4.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％，上锌量不小于250克/平方米。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，预应力镀锌钢绞线分为三层结构，中心丝为一根，内层丝为九根，外层丝为九根，内层丝绞合在中心丝外缘，外层丝绞合在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型。在镀锌之前的拉拔处理中精心选择原料及拉拔参数，在镀锌的时候对抹拭电流、氮气流量、氮气温度、热镀锌车速、DV值等参数进行了精心的设计，在镀后拉拔精心设计拉拔模具角度和定径带参数，在捻制时的捻距及捻制后张力回火下的稳定化处理时选择最合适的温度、夹持张力等参数，制得的成品均匀紧密，镀锌层牢固附着力强、表面光洁，排线整齐，不松散，抗拉强度高(大于等于1860兆帕)、破断拉力高(大于等于583kN)，较高的延展性(最大力总伸长率达到4.5％以上)、低松弛(1000小时松弛值小于2.5％)、耐腐蚀性强、使用寿命长。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种预应力镀锌钢绞线的制造方法，本发明的创新在于：包括中心丝、内层丝和外层丝，内层丝逆时针绕制在中心丝的外缘，外层丝逆时针绕制在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型。内层丝的镀锌钢丝数量为9根，外层丝的镀锌钢丝数量为9根。所述中心丝的镀锌钢丝的直径为6.08～6.12毫米，所述内层丝的每根镀锌钢丝的直径为3.08～3.12毫米，所述外层丝的每根镀锌钢丝的直径为5.53～5.57毫米，合股后外层丝、内层丝和中心丝捻制后的公称直径为21.8mm；
所述的中心丝拉拔后的抗拉强度达到1980MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1880MPa；外层丝拉拔后的抗拉强度需达到2030，MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1920MPa；内层丝拉拔后的抗拉强度需达到2020MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1910MPa；
所述预应力镀锌钢绞线的制造方法包括镀锌前拉拔处理、热镀锌处理、镀锌后拉拔处理、捻制和张力回火下的稳定化处理；
所述镀锌前拉拔处理包括以下步骤：
(1)选取82B控冷热轧盘条为原料，中心丝、内层丝和外层丝的直径分别是15毫米、8毫米和14毫米；
(2)分别对中心丝、内层丝和外层丝进行拉拔，其中内层丝拉拔为：由8.0mm经九道次拉拔至3.04mm；中心丝由15.0mm经九道次拉拔至6.13～6.15毫米；外层丝由14.0mm经九道次拉拔至5.58～6.00毫米；
(3)所述镀锌处理采用电磁抹拭加氮气保护的热镀锌工艺，电磁抹拭器的抹拭电流为190～210安培，氮气流量为400升/分钟，氮气温度为400摄氏度，DV值为120～150mm·m/min，车速为24～40米/分钟，上锌量不小于285克/平方米；
所述镀锌后拉拔处理是中心丝镀锌后拉拔至6.08～6.12毫米，内层丝镀锌后拉拔至3.08～3.12毫米，外层丝镀锌后拉拔至5.53～5.57毫米，再次拉拔后的上锌量不小于270克/平方米
所述捻制处理的捻距为265～280毫米，回火温度为385～395摄氏度，夹持张力为245～255千牛。
上述中心丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于等于55.0千牛，内层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于14.4千牛，外层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于46.6千牛，捻制和稳定化处理后的预应力镀锌钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于58千牛，最大力总伸长率达到4.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％，上锌量不小于250克/平方米。
本发明中，预应力镀锌钢绞线分为三层结构，中心丝为一根，内层丝为九根，外层丝为九根，内层丝绞合在中心丝外缘，外层丝绞合在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型。在镀锌之前的拉拔处理中精心选择原料及拉拔参数，在镀锌的时候对抹拭电流、氮气流量、氮气温度、热镀锌车速、DV值等参数进行了精心的设计，在镀后拉拔精心设计拉拔模具角度和定径带参数，在捻制时的捻距及捻制后张力回火下的稳定化处理时选择最合适的温度、夹持张力等参数，制得的成品均匀紧密，镀锌层牢固附着力强、表面光洁，排线整齐，不松散，抗拉强度高(大于等于1860兆帕)、破断拉力高(大于等于583kN)，较高的延展性(最大力总伸长率达到4.5％以上)、低松弛(1000小时松弛值小于2.5％)、耐腐蚀性强、使用寿命长。

Claims (2)

1.一种预应力镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于：包括中心丝、内层丝和外层丝，内层丝逆时针绕制在中心丝的外缘，外层丝逆时针绕制在内层丝的外缘，且内层丝和外层丝同步同捻距围绕中心丝绕制，一次合股成型，内层丝的镀锌钢丝数量为9根，外层丝的镀锌钢丝数量为9根，所述中心丝的镀锌钢丝的直径为6.08～6.12毫米，所述内层丝的每根镀锌钢丝的直径为3.08～3.12毫米，所述外层丝的每根镀锌钢丝的直径为5.53～5.57毫米，合股后外层丝、内层丝和中心丝捻制后的公称直径为21.8mm；
所述的中心丝拉拔后的抗拉强度达到1980MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1880MPa；外层丝拉拔后的抗拉强度需达到2030,MPa，镀锌后再拉拔后的抗拉强度达到1920MPa；内层丝拉拔后的抗拉强度需达到2020MPa，镀后在拉拔后的抗拉强度达到1910MPa；
所述预应力镀锌钢绞线的制造方法包括镀锌前拉拔处理、热镀锌处理、镀锌后拉拔处理、捻制和张力回火下的稳定化处理；
所述镀锌前拉拔处理包括以下步骤：
⑴选取82B控冷热轧盘条为原料，中心丝、内层丝和外层丝的直径分别是15毫米、8毫米和14毫米；
⑵分别对中心丝、内层丝和外层丝进行拉拔，其中内层丝拉拔为：由8.0mm经九道次拉拔至3.04mm；中心丝由15.0mm经九道次拉拔至6.13～6.15毫米；外层丝由14.0mm经九道次拉拔至5.58～6.00毫米；
⑶所述镀锌处理采用电磁抹拭加氮气保护的热镀锌工艺，电磁抹拭器的抹拭电流为190～210安培，氮气流量为400升/分钟，氮气温度为400摄氏度，DV值为120～150mm·m/min，车速为25～40米/分钟，上锌量不小于285克/平方米；
所述镀锌后拉拔处理是中心丝镀锌后拉拔至6.08～6.12毫米，内层丝镀锌后拉拔至3.08～3.12毫米，外层丝镀锌后拉拔至5.53～5.57毫米，再次拉拔后的上锌量不小于270克/平方米
所述捻制处理的捻距为265～280毫米，回火温度为385～395摄氏度，夹持张力为245～255千牛。
2.根据权利要求1所述的一种预应力镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于：所述中心丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于等于55.0，内层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于14.4千牛，外层丝镀锌后再拉拔后的拉力值大于46.6千牛，捻制和稳定化处理后的预应力镀锌钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于583kN，最大力伸长率达到4.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％，上锌量不小于250克/平方米。
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