CN109852898A - 中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，盘条前处理后进行热镀锌铝合金，热镀流程：碱洗脱脂→铅浴脱脂→热‑水清洗→盐酸酸洗→水清洗→氯化铵氯化锌溶剂助镀→烘干→热浸镀锌→电磁抹试→热镀锌铝合金→氮气抹拭→收线。热镀锌铝后钢丝进行过模精准拉拔，压缩率控制在8‑10％，最后绞线和稳定化处理，得到热镀锌铝钢绞线，保证了高强度合金镀层钢丝的强度、直线性、松弛率以及钢绞线轴向均匀性。在提高防腐能力的基础上，能生产出更高强度、更高韧性及抗疲劳性能更好的钢绞线。

Description

中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法
技术领域
本发明涉及锌铝合金镀层钢绞线的制造方法。
背景技术
目前市场上只能提供光面钢绞线或镀锌钢绞线亦或者只进行6根边丝表面精整的镀锌铝合金钢绞线。钢绞线有6根边丝及1根中心丝组成，公告号CN104975528B的中国发明专利公开了一种锌铝合金镀层预应力钢绞线的制作方法，所生产的钢绞线在耐腐蚀、钢绞线的强度、韧性、抗疲劳性能、钢绞线的使用寿命等方面都取得了质的提高。但是其设计中仍存在以下缺陷：由于仅对6根边丝精整，表层的镀锌铝合金钢绞线虽然在外观上较为美观，但因中心丝未采用精整，所以导致整组镀锌铝钢绞线屈服强度等力学性能无法满足规范要求，存在降低使用寿命的缺陷。
随着桥梁行业的不断发展，对桥梁拉索的使用寿命及外层防腐性能及力学性能方面的要求越来越高，为此只有不断地对钢绞线产品进行改进、创新，才能适应桥梁的发展要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种强度高、耐腐蚀性好、耐疲劳性能好、不易开裂、松弛度低且整体镀锌铝层平整均匀的锌铝合金钢绞线的制造方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，
(1)盘条选用
选用用于斜拉索制造的专用优质高碳钢盘条，盘条为经过索氏体化的超纯净、过共析钢高碳钢盘条，表面圆润，不应有折叠、耳子、结疤、分层及无肉眼可见缺陷，盘条直径为12mm～15mm，其力学性能满足抗拉强度1230～1290MPa、面缩率≥30％。其化学成分按质量百分比计为C：0.79～0.86％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.60～0.90％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr≤0.35％、Cu≤0.20％，金相组织满足：脱碳层≤0.07％、晶粒度为7以上、索氏体≥85％、不得有淬火组织和网状渗碳体组织以及对性能有害的组织；盘条应进行脱碳层深度检验：盘条一边总脱碳层(铁素体+过渡层)的深度不得大于盘条公称直径的1.5％。
(2)盘条前处理
盘条表面处理的目的是通过酸洗方式清除盘条表面的氧化铁皮，然后对洗清后的盘条表面进行磷化或硼化处理，并中和干燥后，使盘条表面具有良好涂覆润滑条件、能产生良好的润滑载体作用，为拉丝拉拔过程创造良好的生产条件，前处理工序：盘条→酸洗→清水洗→高压水冲洗→磷化或硼化→石灰中和→风干；盘条前处理的具体步骤包括，
用对盘条进行酸洗，酸洗液中盐酸浓度为100-280g/L，亚铁浓度≤250g/L，酸洗20-30分钟；
用清水洗过后再用高压水冲洗；
磷化或硼化：将冲洗干净后的盘条放入磷化池保持4-8分钟，磷化池内温度为65-75℃、磷酸总酸度为40-60点，游离酸4-12点；或者将冲洗干净后的盘条放入硼化槽保持≥10分钟，硼化槽内温度高于≥90℃、硼化浓度≥100g/l；
将磷化或硼化后的盘条放入石灰槽，保持≥1分钟，石灰槽内石灰pH值≥6，温度≥90℃，然后让盘条风干。
(3)钢丝拉拔
前处理后的盘条需进行9模连续拉拨，在拉拔过程中，钢丝受到径向拉拔应力发生塑性变形时，直径变细，铁素体也发生塑性变形，而渗碳体随着压缩变形力的增加，片间距不断减小，部分甚至断裂，为了获得钢绞强度和韧性的平衡点，采用以下拉丝工艺参数：
盘条经直进式拉丝机连续拉拔至光面钢丝，总压缩率为80～85％，采用9道次拉拔，单道压缩率为10％～21％，单道次压缩率逐渐减小，拉丝速度为4.5-5.5m/s，每道拉拔后采用水冷卷筒冷却，拉丝模采用直接水冷，拉拔过程中无须退火，不仅节省了成本，而且能够确保钢丝成分的单一，提高钢丝索氏体的比例，保证了钢丝极佳的韧性，拉拔是依靠对盘条逐道减径达到加工硬化，以取得强度高、韧性好的钢丝，并能满足达到其它相应力学性能的要求。
(4)钢丝热镀锌铝
盘条拉拔成的钢丝，进行热镀锌铝的操作，镀覆过程中同步收线和同步放线，钢丝经过助镀后浸入温度为450℃～470℃纯镀锌锅，生成纯锌镀层和锌铁合金层，然后经过电磁抹试装备，抹去一部分锌，再进入温度为430℃～450℃锌铝合金热镀锅，该锅温度高于纯锌的熔点417℃，因此钢丝表面的第一阶段的纯锌层会大部分熔解，而锌-铁合金吸收铝转变为柔韧性较好的锌-铁-铝镀层，同时在钢丝表面生成锌-铁-铝合金镀层；
具体流程包括：铅浴脱脂→热水清洗→盐酸酸洗→热水清洗→弱碱清洗→热水洗→氯化铵氯化锌溶剂助镀→热浸镀锌→电磁抹试→热镀锌铝合金→氮气抹拭→收线，走线速度为20-25m/min；具体的工艺步骤如下，
将钢丝盘卷放在放线架上，由收线机牵动钢丝行走，钢丝先进入60-80℃的碱洗槽内进行碱洗脱脂，碱洗槽内为浓度≥80g/L的氢氧化钠高纯度碱液，以清除钢丝表面的润滑脂及其他污渍，然后再用活水清洗；
铅浴脱脂：将钢丝通过420～460℃熔融的铅浴，约经过数秒钟，使钢丝表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除；
热水清洗：清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
盐酸酸洗：钢丝进入50～70℃的盐酸槽内酸洗，酸洗槽内是浓度为150～250g/L及亚铁离子≤100g/L的工业合成盐酸，以清除脱脂后钢丝表面的氧化皮和残留物；
水清洗：清除钢丝表面残酸和残留氧化物；
钢丝进入助镀槽，助镀槽内为70～80℃的氯化铵及氯化锌混合溶液，比重为1.1～1.2g/cm3；在助镀槽内钢丝表面先生成光亮的锌-铁合金，活化盘条表面，清洁钢丝表面，防止再次氧化，并提高并能顺利进行铁与锌及锌铝合金间浸润、溶解和扩散；
烘干钢丝，烘干温度为170～180℃；
热浸镀锌：钢丝进入温度为445-470℃的纯锌锅内进行镀锌，锌锭成分达99.995％，将表面处理后的钢丝浸入熔融的锌浴，借铁与锌二种金属界面的热扩散作用形成镀层。双浸镀的难点是镀锅中的成分很难控制，这是因为第一次镀锌的纯锌层在合金镀锅内会熔化，同时过渡层锌铁合金层也要吸收合金锅中的铝转变成Fe—Zn—A1金属间化合物，如果工艺控制不当，会导致合金锅内的铝含量迅速降低。因此为了确保合金锅成分的稳定，第一次镀锌时纯锌层的厚度应进行严格控制。本发明中在锌浴中加入微量稀土元素或者合金元素：镁、硅，实现了纯锌层厚度的有效控制；钢丝在锌浴内特别注意必须不能晃动，否则会产生表面锌瘤影响外观和丝径，需靠防震轮及稳定的收线张力来控制；
电磁抹拭：将从锌锅引出的钢丝通过氮气吹抹去除表层多余的锌层；钢丝采用木炭或电磁抹拭方式，出线锌层控制180～250g/cm3；
热浸镀锌铝合金：将镀锌后的钢丝浸入锌-铝合金熔液，通过锌、铁、铝的扩散作用形成锌铝合金镀层；钢丝进入温度为435～450℃的锌铝合金锅内进行镀锌铝，采用5％～30wt％Al含量的铝锭添加，合金锅锌铝熔液中Al含量为3％～15％；
氮气抹拭：将从锌-铝锅引出的钢丝通过保护性的氮气吹抹，确保镀层光洁；出线钢丝获得锌铝合金镀层中铝的质量含量4％～15％且钢丝单位面积锌铝合金层控制在190g/㎡-350g/㎡；
收线：将在空气中冷却后的镀层钢丝收集成规律整齐的线盘。
(5)过模精准拉拔
为获得精确的钢丝包括边丝和中心丝的线径和更好的钢丝力学性能，钢丝在镀完锌铝后再进行过模精准拉拔：将步骤(4)获得的包括作为钢绞线外层边丝及中心丝的钢丝采用专用拉丝机进行单根拉拔，从而得到符合直径要求和性能要求的外层边丝及中心丝。镀锌钢丝拉拔精整若压缩率过大，会造成锌铝钢丝组织性能改变，影响镀锌铝钢绞线整体性能；若压缩率过小，仅对锌铝表层产生变形，拉拔中导致刮锌铝及模具结锌铝，从而影响连续性生产。采用8％-10％的低压缩率过模精准拉拔，过程中采用压力模具将润滑粉带入模具，降低模具及钢丝温度，延长模具寿命和提高钢丝表面质量。精整的目的是为了提高镀锌铝合金钢绞线整体镀层的表面质量及其屈服强度等力学方面的性能，以提升使用寿命，精整是生产镀锌类钢绞线的关键技术。工艺流程：放线—矫直—润滑—压力模具—卷筒拉拔—收线，放线和收线同步进行，放丝速度0.5～5m/s，精整后钢绞线外层边丝线径应小于中心丝线径；
(6)绞线
采用绞线设备对镀锌铝钢绞线的边丝及中心丝进行绞线；
(7)稳定化处理
为了获得钢丝力学性能、抗松弛以及直线性能方面的进一步提高，应对绞合后的锌铝镀层钢绞线进行稳定化处理，包括感应加热和张力调质，基于对不同试样研究，根据不同加热温度的稳定化处理对钢绞线力学性能和线性性能的影响参数，从而确定最适宜的稳定化处理温度和张力，以确保钢绞线具有最佳的抗松弛性能和直线性。放线速度为60-130m/min，中频炉加热温度为365-385℃，加热时间至少保持2～6s，张力控制在120±5kN，保证高强度锌铝合金镀层钢绞线的强度、直线性、松弛率以及钢绞线轴向均匀性；
所制备的钢绞线的钢丝表面的微观组织由外到内依次为氧化锌和氧化铝混合物、锌-铝合金共晶组织、铝-铁合金和锌-铝合金、锌-铝-铁合金。
整个制备过程中线径的变化为，12-15mm线径的盘条拉拔成Ф5.20mm-Ф5.40mm的光面钢丝，热镀锌铝后钢丝丝径为Ф5.30mm-Ф5.50mm，镀锌铝钢丝进行过模精准拉拔后获得边丝丝径Ф5.06mm±0.04mm，中心丝丝径Ф5.25±0.04mm，钢丝制备成钢绞线经稳定化处理后线径Ф15.20mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明所制得的4％-15％铝含量的锌铝合金镀层钢绞线在拉拔后对绞线的外层边丝及中心丝分别再进行精准拉拔，以不同的压缩率拉拔成不同规格的钢丝，而传统生产中只针对外层边丝进行精准拉拔，最终致使制得的钢绞线无法满足力学性能方面的要求。而本申请对边丝和中心丝均作了精准拉拔，不仅在外观上美观，线径控制精准，而且能够改善防腐性能使优越，在屈服强度、使用寿命等技术性方面也具有其他镀锌类绞线无法比拟的优势。
本申请热镀锌铝钢绞线成品实现了在提高防腐能力的基础上，能生产出更高强度、更高韧性及抗疲劳性能更好的钢绞线，热镀锌铝钢绞线的松弛率达到≤1.5％，1米矢高达到≤7mm，在耐腐蚀、强度、韧性、抗疲劳性能、使用寿命等方面都取得了质的提高，大幅延长了钢绞线在桥梁建设中的有效工作寿命。本发明热镀锌铝钢绞线主要用于斜拉索桥的桥梁拉索，由于使用寿命长，减少了桥梁服役期间的换索次数，从而延长了桥梁的使用寿命，降低了桥梁的维护成本。
以6根边丝1根中心丝绞成的实际直径为Φ15.2～Φ15.4mm的成品钢绞线为例，实际抗拉强度为1860～1960MPa(按实际破断力和实际截面积计算)；伸长率≥5.0(％)；破断载荷≥270kN。疲劳性能：应力上限0.45fptk、应力幅300MPa，经过应力循环200万次不断裂。松弛性能：温度在20±2℃时，并在70％公称抗拉强度下持荷1000h，其松弛率≤2.5％。耐久性能：镀层为锌铝合金镀层，镀层质量190～350g/m2，镀层中铝含量≥4％～15％，镀层耐久性为目前热镀锌的2倍以上。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
高强韧、耐久型桥梁拉索用1860MPa级锌铝合金镀层钢绞线产品的制造方法包括如下步骤：
(1)盘条选用
选用专用优质高碳钢盘条，盘条为经过索氏体化的超纯净、过共析钢高碳钢盘条，盘条直径为13mm，其力学性能满足抗拉强度1230～1290MPa、面缩率≥30％。化学成分按质量百分比计为C：0.79～0.86％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.60～0.90％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr≤0.35％、Cu≤0.20％，金相组织满足：脱碳层≤0.07％、晶粒度为7、索氏体≥85％、无马氏体和网状渗碳体组织；盘条进行脱碳层深度检验：盘条一边总脱碳层(铁素体+过渡层)的深度不得大于盘条公称直径的1.5％。
(2)盘条前处理
具体步骤包括，
对盘条进行酸洗，酸洗液中盐酸浓度为160g/L，亚铁浓度200，酸洗30min；
用清水洗过后再用高压水冲洗1min；
磷化：将冲洗干净后的盘条放入磷化池保持6分钟，磷化池内温度为65-75℃、磷酸总酸度为55游离酸8点；
将磷化后的盘条放入石灰槽，保持5分钟，石灰槽内石灰pH值≥6，温度≥90℃，然后让盘条风干。
(3)钢丝拉拔
前处理后的盘条进行9模连续拉拨，盘条经直进式拉丝机连续拉拔至光面钢丝，采用9道次拉拔，单道次压缩率逐渐减小，拉丝速度为5m/s，最后直径为5.35mm，每道拉拔后采用水冷卷筒冷却，拉丝模采用直接水冷，拉拔过程中无须退火，确保钢丝成分的单一，提高钢丝索氏体的比例，保证了钢丝极佳的韧性。拉拔具体工艺参数如表1
表1
(4)钢丝热镀锌铝
盘条拉拔成的钢丝，进行热镀锌铝的操作，镀覆过程中同步收线和同步放线，先镀锌再镀锌铝，具体流程包括：铅浴脱脂→热水清洗→盐酸酸洗→热水清洗→弱碱清洗→热水洗→氯化铵氯化锌溶剂助镀→热浸镀锌→电磁抹试→热镀锌铝合金→氮气抹拭→收线，走线速度为20m/min；具体的工艺步骤如下，
将钢丝盘卷放在放线架上，由收线机牵动钢丝行走，钢丝先进入60-80℃的碱洗槽内进行碱洗脱脂，碱洗槽内为浓度80g/L的氢氧化钠高纯度碱液，以清除钢丝表面的润滑脂及其他污渍，然后再用活水清洗；
铅浴脱脂：将钢丝通过420～460℃熔融的铅浴，约经过6秒钟，使钢丝表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除；
热水清洗：清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
盐酸酸洗：钢丝进入50～70℃的盐酸槽内酸洗，酸洗槽内浓度为200g/L及亚铁离子80g/L的工业合成盐酸清除脱脂后钢丝表面的氧化皮和残留物；
水清洗：清除钢丝表面残酸和残留氧化物；
钢丝进入助镀槽，助镀槽内为70～80℃的氯化铵及氯化锌混合溶液，比重为1.1～1.2g/cm3；在钢丝表面先生成光亮的锌-铁合金；
钢丝进入烘箱烘干，烘干温度为170～180℃；
热浸镀锌：钢丝进入温度为445-470℃的纯锌锅内进行镀锌，锌锭成分达99.995％，将表面处理后的钢丝浸入熔融的锌浴，借铁与锌二种金属界面的热扩散作用形成镀层，并在锌浴中加入微量0.0005-0.01％的稀土元素；钢丝在锌浴内特别注意必须不能晃动，需靠防震轮及稳定的收线张力来控制；
电磁抹拭：将从锌锅引出的钢丝通过氮气吹抹去除表层多余的锌层；钢丝采用木炭或电磁抹拭方式，出线锌层控制240g/cm3；
热浸镀锌铝合金：将镀锌后的钢丝浸入锌-铝合金熔液，通过锌、铁、铝的扩散作用形成锌铝合金镀层；钢丝进入温度为435～450℃的锌铝合金锅内进行镀锌铝，采用5％～30wt％Al含量的铝锭添加，合金锅锌铝熔液中Al含量为3％～15％；
氮气抹拭：将从锌-铝锅引出的钢丝通过保护性的氮气吹抹，确保镀层光洁；出线钢丝获得锌铝合金镀层中铝的质量含量12％且钢丝单位面积锌铝合金层控制在280g/㎡；
收线：将在空气中冷却后的镀层钢丝收集成规律整齐的线盘。
(5)过模精准拉拔
为获得精确的钢丝包括边丝和中心丝的线径和更好的钢丝力学性能，钢丝在镀完锌铝后再进行过模精准拉拔：将步骤(4)获得的包括作为钢绞线外层边丝及中心丝的钢丝采用专用拉丝机进行单根拉拔，采用8％-10％的低压缩率过模精准拉拔，过程中采用压力模具将润滑粉带入模具，降低模具及钢丝温度，延长模具寿命和提高钢丝表面质量。工艺流程：放线—矫直—润滑—压力模具—卷筒拉拔—收线，放线和收线同步进行，放丝速度3m/s，精整后钢绞线外层边丝线径应小于中心丝线径；精准拉拔的工艺参数参见表2
表2
(6)绞线
采用绞线设备对镀锌铝钢绞线的6根边丝及1根中心丝进行绞线，捻距为12D；
(7)稳定化处理
为了获得钢丝力学性能、抗松弛以及直线性能方面的进一步提高，应对绞合后的锌铝镀层钢绞线进行稳定化处理，包括感应加热和张力调质，放线速度为60-130m/min，中频炉加热温度为365-385℃，加热时间至少保持2～6s，张力控制在120±5kN，保证高强度锌铝合金镀层钢绞线的强度、直线性、松弛率以及钢绞线轴向均匀性。
所制备的钢绞线实际直径为Φ15.2mm，实际抗拉强度为1900MPa；伸长率≥5.0(％)；破断载荷≥270kN。疲劳性能：应力上限0.45fptk、应力幅300MPa，经过应力循环200万次不断裂。松弛性能：温度在20±2℃时，并在70％公称抗拉强度下持荷1000h，其松弛率≤1.5％。耐久性能：为目前热镀锌的2倍以上。
实施例2
制备中铝含量锌铝合金镀层钢绞线的方法，步骤如下
(1)盘条选用
参见实施例1，本实施例选用Φ13mm的盘条。
(2)盘条前处理
具体步骤包括，
对盘条进行酸洗，酸洗液中盐酸浓度为200g/L，亚铁浓度160g/L，酸洗30min；
用清水洗过后再用高压水冲洗1min；
硼化：将冲洗干净后的盘条放入硼化槽保持20分钟，硼化槽温度高于≥90℃、硼化浓度110g/L；
将磷化后的盘条放入石灰槽，保持10分钟，石灰槽内石灰pH值≥6，温度≥90℃，然后让盘条风干。
(3)钢丝拉拔
采用9模拉拔，拉拔工艺同实施例1。
(4)钢丝热镀锌铝
钢丝拉拔后进行热镀锌铝镀层，镀覆过程中同步收线和同步放线，设置走线速度为25m/min；步骤如下，
将钢丝盘卷放在放线架上，由收线机牵动钢丝行走，钢丝先进入60-80℃的碱洗槽内进行碱洗脱脂，碱洗槽内为浓度90g/L的氢氧化钠高纯度碱液，以清除钢丝表面的润滑脂及其他污渍，然后再用活水清洗；
铅浴脱脂：将钢丝通过440℃熔融的铅浴，约经过8秒钟，使钢丝表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除；
热水清洗：冲洗3min；
盐酸酸洗：钢丝进入70℃的盐酸槽内酸洗，酸洗槽内浓度为150g/L及亚铁离子50g/L的工业合成盐酸清除脱脂后钢丝表面的氧化皮和残留物；
水清洗：清除钢丝表面残酸和残留氧化物，冲洗5min；
钢丝进入助镀槽，助镀槽内为70℃的氯化铵及氯化锌混合溶液，比重为1.1～1.2g/cm3；在钢丝表面先生成光亮的锌-铁合金；
采用烘箱烘干钢丝，烘干温度为170～180℃；
热浸镀锌：钢丝进入温度为460-470℃的纯锌锅内进行镀锌，锌锭成分达99.995％，将表面处理后的钢丝浸入熔融的锌浴，并在锌浴中加入0.005-0.008％的镁，形成镀层；钢丝在锌浴内靠防震轮及稳定的收线张力来控制；
电磁抹拭：将从锌锅引出的钢丝通过氮气吹抹去除表层多余的锌层；钢丝采用木炭或电磁抹拭方式，出线锌层控制200g/cm3；
热浸镀锌铝合金：将镀锌后的钢丝浸入锌-铝合金熔液，通过锌、铁、铝的扩散作用形成锌铝合金镀层；钢丝进入温度为435～450℃的锌铝合金锅内进行镀锌铝，采用5％～30wt％Al含量的铝锭添加，合金锅锌铝熔液中Al含量为15％；
氮气抹拭：将从锌-铝锅引出的钢丝通过保护性的氮气吹抹，确保镀层光洁；出线钢丝获得锌铝合金镀层中铝的质量含量5％且钢丝单位面积锌铝合金层控制在300g/㎡；
收线：将在空气中冷却后的镀层钢丝收集成规律整齐的线盘。
(5)过模精准拉拔
参见实施例1过模精准拉拔的工艺。
(6)绞线
采用绞线设备对镀锌铝钢绞线的6根边丝及1根中心丝进行绞线，捻距为16D。
(7)稳定化处理
对绞合后的锌铝镀层钢绞线进行稳定化处理，包括感应加热和张力调质，放线速度为90m/min，中频炉加热温度为380℃，加热时间保持4s，张力控制在120±5kN。
所制备的钢绞线实际直径为Φ15.3mm，实际抗拉强度为1960MPa；伸长率≥5.0(％)；破断载荷≥270kN。疲劳性能：应力上限0.45fptk、应力幅300MPa，经过应力循环200万次不断裂。松弛性能：温度在20±2℃时，并在70％公称抗拉强度下持荷1000h，其松弛率≤1.5％。
本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，
(1)盘条选用
选用用于斜拉索制造的专用优质高碳钢盘条，盘条为经过索氏体化的超纯净、过共析钢高碳钢盘条，表面圆润、无肉眼可见缺陷，其化学成分按质量百分比计为C：0.79～0.86％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.60～0.90％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr≤0.35％、Cu≤0.20％，金相组织满足：脱碳层≤0.07％、晶粒度为7以上、索氏体≥85％、不得有淬火组织和网状渗碳体组织；盘条应进行脱碳层深度检验：盘条一边总脱碳层(铁素体+过渡层)的深度不得大于盘条公称直径的1.5％；
(2)盘条前处理
盘条表面处理的目的是通过酸洗方式清除盘条表面的氧化铁皮，然后对洗清后的盘条表面进行磷化或硼化处理，并中和干燥后，使盘条表面具有良好涂覆润滑条件、能产生良好的润滑载体作用，为拉丝拉拔过程创造良好的生产条件，前处理工序：盘条→酸洗→清水洗→高压水冲洗→磷化或硼化→石灰中和→风干；
(3)钢丝拉拔
前处理后的盘条进行9模连续拉拨，在拉拔过程中，钢丝受到径向拉拔应力发生塑性变形时，直径变细，铁素体也发生塑性变形，而渗碳体随着压缩变形力的增加，片间距不断减小，部分甚至断裂，为了获得钢绞强度和韧性的平衡点，采用以下拉丝工艺参数：
盘条经直进式拉丝机连续拉拔至光面钢丝，总压缩率为80～85％，采用9道次拉拔，单道压缩率为10％～21％，拉丝速度为4.5-5.5m/s，每道拉拔后采用水冷卷筒冷却，拉丝模采用直接水冷，拉拔过程中无须退火；
(4)钢丝热镀锌铝
盘条拉拔成的钢丝，进行热镀锌铝的操作，镀覆过程中同步收线和同步放线，钢丝经过助镀后浸入温度为450℃～470℃纯镀锌锅，生成纯锌镀层和锌铁合金层，然后经过电磁抹试装备，抹去一部分锌，再进入温度为430℃～450℃锌铝合金热镀锅，该锅温度高于纯锌的熔点417℃，因此钢丝表面的第一阶段的纯锌层会大部分熔解，而锌-铁合金吸收铝转变为柔韧性较好的锌-铁-铝镀层，同时在钢丝表面生成锌-铁-铝合金镀层；
具体流程包括：铅浴脱脂→热水清洗→盐酸酸洗→热水清洗→弱碱清洗→热水洗→氯化铵氯化锌溶剂助镀→热浸镀锌→电磁抹试→热镀锌铝合金→氮气抹拭→收线，走线速度为20-25m/min；
(5)过模精准拉拔
为获得精确的钢丝包括边丝和中心丝的线径和更好的钢丝力学性能，钢丝在镀完锌铝后再进行过模精准拉拔：将步骤(4)获得的包括作为钢绞线外层边丝及中心丝的钢丝采用专用拉丝机进行单根拉拔，从而得到符合直径要求和性能要求的外层边丝及中心丝，采用8％-10％的低压缩率过模精准拉拔，过程中采用压力模具将润滑粉带入模具，降低模具及钢丝温度，工艺流程：放线—矫直—润滑—压力模具—卷筒拉拔—收线，放线和收线同步进行，放丝速度0.5～5m/s，精整后钢绞线外层边丝线径应小于中心丝线径；
(6)绞线
采用绞线设备对镀锌铝钢绞线的边丝及中心丝进行绞线；
(7)稳定化处理
为了获得钢丝力学性能、抗松弛以及直线性能方面的进一步提高，应对绞合后的锌铝镀层钢绞线进行稳定化处理，包括感应加热和张力调质，放线速度为60-130m/min，中频炉加热温度为365-385℃，加热时间至少保持2～6s，张力控制在120±5kN；
所制备钢绞线的钢丝表面的微观组织由外到内依次为氧化锌和氧化铝混合物、锌-铝合金共晶组织、铝-铁合金和锌-铝合金、锌-铝-铁合金。
2.根据权利要求1所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：锌铝合金镀层中铝的比重为4％-15％，锌铝合金镀层的镀层质量190～350g/m2。
3.根据权利要求1所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：步骤(1)盘条选用中，盘条直径为12mm～15mm，其力学性能满足抗拉强度1230～1290MPa、面缩率≥30％。
4.根据权利要求1所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：步骤(2)盘条前处理的具体步骤包括，
用对盘条进行酸洗，酸洗液中盐酸浓度为100-280g/L，亚铁浓度≤250g/L，酸洗20-30分钟；
用清水洗过后再用高压水冲洗；
磷化或硼化：将冲洗干净后的盘条放入磷化池保持4-8分钟，磷化池内温度为65-75℃、磷酸总酸度为40-60点，游离酸4-12点；或者将冲洗干净后的盘条放入硼化槽保持≥10分钟，硼化槽温度高于≥90℃、硼化浓度≥100g/l；
将磷化或硼化后的盘条放入石灰槽，保持≥1分钟，石灰槽内石灰pH值≥6，温度≥90℃，然后让盘条风干。
5.根据权利要求1所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：步骤(3)拉拔工序中，9模连续拉拨的道次压缩率逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：步骤(4)具体的工艺步骤如下，
将钢丝盘卷放在放线架上，由收线机牵动钢丝行走，钢丝先进入60-80℃的碱洗槽内进行碱洗脱脂，碱洗槽内为浓度≥80g/L的氢氧化钠高纯度碱液，以清除钢丝表面的润滑脂及其他污渍，然后再用活水清洗；
铅浴脱脂：将钢丝通过420～460℃熔融的铅浴，约经过数秒钟，使钢丝表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除；
热水清洗：清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
盐酸酸洗：钢丝进入50～70℃的盐酸槽内酸洗，酸洗槽内浓度为150～250g/L及亚铁离子≤100g/L的工业合成盐酸清除脱脂后钢丝表面的氧化皮和残留物；
水清洗：清除钢丝表面残酸和残留氧化物；
钢丝进入助镀槽，助镀槽内为70～80℃的氯化铵及氯化锌混合溶液，比重为1.1～1.2g/cm3；在钢丝表面先生成光亮的锌-铁合金；
烘干钢丝，烘干温度为170～180℃；
热浸镀锌：钢丝进入温度为445-470℃的纯锌锅内进行镀锌，锌锭成分达99.995％，将表面处理后的钢丝浸入熔融的锌浴，借铁与锌二种金属界面的热扩散作用形成镀层，在锌浴中加入微量稀土元素或者合金元素：镁、硅，实现了纯锌层厚度的有效控制；钢丝在锌浴内特别注意必须不能晃动，需靠防震轮及稳定的收线张力来控制；
电磁抹拭：将从锌锅引出的钢丝通过氮气吹抹去除表层多余的锌层；钢丝采用木炭或电磁抹拭方式，出线锌层控制180～250g/cm3；
热浸镀锌铝合金：将镀锌后的钢丝浸入锌-铝合金熔液，通过锌、铁、铝的扩散作用形成锌铝合金镀层；钢丝进入温度为435～450℃的锌铝合金锅内进行镀锌铝，采用5％～30wt％Al含量的铝锭添加，合金锅锌铝熔液中Al含量为3％～15％；
氮气抹拭：将从锌-铝锅引出的钢丝通过保护性的氮气吹抹，确保镀层光洁；出线钢丝获得锌铝合金镀层中铝的质量含量4％～15％且钢丝单位面积锌铝合金层控制在190g/㎡-350g/㎡；
收线：将在空气中冷却后的镀层钢丝收集成规律整齐的线盘。
7.根据权利要求3所述的中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法，其特征在于：12-15mm线径的盘条拉拔成Ф5.20mm-Ф5.40mm的光面钢丝，热镀锌铝后钢丝丝径为Ф5.30mm-Ф5.50mm，镀锌铝钢丝进行过模精准拉拔后获得边丝丝径Ф5.06mm±0.04mm，中心丝丝径Ф5.25±0.04mm，钢丝制备成钢绞线经稳定化处理后线径Ф15.20mm。
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