CN111962317B - 一种超高强绳类产品及其生产方法 - Google Patents

一种超高强绳类产品及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超高强绳类产品生产方法，包括以下步骤：钢丝经过湿式拉拔成单丝；单丝分别捻制成股线；预备作为芯股的股线经过中频炉加热处理，中频加热温度为450～600℃，加热时间为10～12s；芯股参与合绳捻制，合股成绳。本发明还公开一种超高强绳类产品，由上述生产方法生产得到。本发明提供的一种超高强绳类产品及其生产方法，通过中频加热可以有效地改变芯股的破断伸长率，控制芯股及面股在拉力检测机上检测时同时断裂，能够解决小捻距超高强镀锌钢丝绳破断力捻制损失异常以及破断拉力散差较大问题。

Description

一种超高强绳类产品及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种超高强绳类产品及其生产方法，属于操纵用镀锌钢丝绳、传送带用镀锌钢丝绳以及轮胎用帘线的生产技术领域。
背景技术
目前镀锌钢丝绳/镀铜帘线生产企业对于给定的钢丝绳或镀铜帘线客户标准，包括单丝直径、捻距等已确定的情况下，对于提高绳类产品的破断力主要通过提高原材料的碳含量、淬火工艺调整以及增大钢丝拉拔的进线直径等手段。但是在一些小捻距超高强绳(面股捻距≤13D1，D1为面股股线粗度，绳捻距≤7.5D2，D2为绳粗度)类产品中，以上方法并不能实现对其破断拉力的提升，其在最终合绳阶段捻制损失极大。在检测破断拉力时，钢丝绳在拉伸作用下，由于面股结构性伸长，且对芯股有一定挤压作用，因此几乎每次检测均是钢丝绳芯股优先断裂，导致其他面股在拉伸载荷下会迅速失效，造成破断力数值较低。检测时，其破断拉力检测数值较低且波动大，检测出的破断拉力甚至不如原材料使用低碳含量的盘条所生产出来的镀锌钢丝绳/镀铜帘线。为了解决小捻距超高强镀锌钢丝绳破断力捻制损失异常以及破断拉力散差较大问题，亟需一种新型的生产工艺方法来解决以上技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够解决小捻距超高强镀锌钢丝绳破断力捻制损失异常以及破断拉力散差较大问题的超高强绳类产品及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种超高强绳类产品生产方法，包括以下步骤：
钢丝经过湿式拉拔成单丝；
单丝分别捻制成股线；
预备作为芯股的股线经过中频炉加热处理；
芯股参与合绳捻制，合股成绳。
钢丝为镀锌钢丝或者镀黄铜钢丝。
中频加热温度为450～600℃，加热时间为10～12s。拉拔变形后的钢丝，经过中频加热后，渗碳体沿着变形方向球化，消除钢丝的部分残余内应力，从而降低钢丝的强度，提高钢丝的塑性和韧性，提高破断伸长率。
通过调节中频加热段温度和/或加热时间，使经过中频处理后的股线的破断伸长率控制在2.1％～4.5％范围。
中频处理后的股线的破断伸长率控制在2.5％～3.5％范围。
合股成绳采用恒张力放线的方式。在单捻机捻制时，其放线张力第一波动大，第二与股线的定长有关，轮面的放线张力和轮底的放线张力有一定差距，因此保证单捻机在合绳捻制时其放线张力恒定/稳定即保证了超高强绳类产品捻制的均匀性，也就保证了其破断拉力的稳定性。
管式机床面股放线张力调整到25±2N，芯股放线张力调整到90±5N。
一种超高强绳类产品，由上述超高强绳类产品生产方法生产得到。
本发明的有益效果：本发明提供一种超高强绳类产品及其生产方法，将拉拔变形后的钢丝，经过中频加热后，渗碳体沿着变形方向球化，消除钢丝的部分残余内应力，从而降低钢丝的强度，提高钢丝的塑性和韧性，提高破断伸长率，此时芯股伸长率与合绳以后面股的破断伸长率匹配起来，使芯股及面股在拉力检测机上检测时近似同时断裂，从而得到破断拉力较高的绳类产品；合股成绳采用恒张力放线的方式，能够保证单捻机在合绳捻制时其放线张力恒定/稳定，即保证超高强绳类产品捻制的均匀性，也就保证了其破断拉力的稳定性。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
生产一种超高强镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，其破断拉力需≥7000N，面股粗度0.74mm，面股捻距9mm，绳粗度2.3mm，绳捻距17mm。
采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，将作为芯股的股线进行中频加热处理，中频加热温度525℃，时间11s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例2：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa，)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度500℃，时间10s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密
实施例3：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为480℃，时间12s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例4：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为450℃，时间11s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例5：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度585℃，时间11s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例6：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为600℃，时间12s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
对比实施例1：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mmST(抗拉强度1382MPa)超高强镀锌钢丝作为湿拉进线直径，面股芯股采用相同的单丝进行捻股，合股成绳。
对比实施例2：
生产镀锌钢丝绳7*7-φ2.3mm，技术指标与实施例1一致。采用φ1.55mm(抗拉强度1382MPa)镀锌钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.55mm(抗拉强度1243Mpa)镀锌钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，最后合股成绳。
表1 7*7-
Figure BDA0002577197390000051
镀锌钢丝绳生产情况对比
Figure BDA0002577197390000052
由表1可见，实施例1、2、3、4、5、6的芯股破断力较对比例低，但破断伸长率有提高且采用恒张力放线的方式，整绳破断力极差较小。实施例1、2和3的整绳破断力测量3次平均值均满足破断拉力≥7000N的要求。
实施例4可能因为中频加热温度较低，破断伸长率提高幅度不大，整绳破断力虽有提高还不能满足要求。实施例5中频加热温度较高，芯股破断伸长率虽提高较大，但捻制后，整绳的破断拉力数值均值偏低。从实施例6的检测结果可以看出，中频加热温度高且时间较长，芯股的破断伸长率提高程度大，但芯股破断力也下降最多，捻制后整绳的破断拉力数值均值偏低。
对比例1和对比例2为常规工艺，未经中频处理的样品，其破断力数值较低，整绳均值分别为6221N和6702N；从表1中可以看出，由于结构性变形因素，面股在合绳解捻后破断伸长率较高，达到4.35％，但在检测整绳的破断拉力时，6根面股并不能实现完全被拉伸笔直后再与芯股同时断裂，因而芯股最先断而使整绳破断力检测数值偏低。
实施例7：
生产一种轮胎用超高强镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，其破断力需≥5800N，面股粗度0.66mm，面股捻距8mm，绳粗度1.98mm，绳捻距14mm。
采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255Mpa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，将作为芯股的股线进行中频加热处理，中频加热温度为530℃，时间11.5s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例8：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa，)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255Mpa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为505℃，时间11.5s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例9：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa，)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255Mpa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为565℃，时间11s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例10：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为455℃，时间12s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例11：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热处理，中频加热温度为588℃，时间12s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
实施例12：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例5一致。采用φ1.40mm(抗拉强度1363MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔来生产面股单丝，采用φ1.40mm(抗拉强度1255MPa)镀铜钢丝经过湿式拉拔生产芯股单丝，并分别捻制成股线，对芯股进行中频加热温度为600℃，时间10s，再将中频加热后的芯股参与合绳捻制，单捻合绳工艺采用恒张力放线的方式，将管式机床面股放线张力调整到25N±2N，芯股放线张力调整到90N±5N，保证合绳捻制的均匀性，保证股线在绳中的松紧度一致，结构紧密。
对比实施例3：
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40mmST(抗拉强度1363MPa)超高强镀铜钢丝作为湿拉拉拔进线，用来生产面股单丝和芯股单丝。采用双捻合绳捻制生产后，芯股破断力为931N，破断伸长率为1.89％面股破断力为918N，合绳捻制后，整绳破断力均值为5325N。
对比实施例4:
生产镀铜帘线0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST，，技术指标与实施例7一致。采用φ1.40HT(抗拉强度1255MPa)原材料生产的芯股，芯股破断力为898N，破断伸长率为2.05％与φ1.40ST(抗拉强度1363MPa)原材料生产的面股进行搭配捻制合绳，整绳破断力均值为5505N，破断拉力略有上升。
表2 0.22+6×0.22+6×(0.22+6×0.22)ST镀铜帘线生产情况对比
Figure BDA0002577197390000091
由表2可见，实施例7、8、9、10、11、12的芯股破断力较对比例低，但破断伸长率有一定提高；实施例7、8和9整绳破断力测量3次平均值均满足破断力≥5800N的要求。实施例10的中频加热较低，即使延长加热时间，其股线破断伸长率提高不大，整绳破断力浮动不大；实施例11中频加热温度较高且时间较长，捻制后，整绳的破断拉力数值较低；实施例12加热温度较高，芯股破断力下降较多，整绳破断力数值仍较低。对比例3和4为常规工艺，未经中频处理的样品，整绳破断力均较低，无法满足使用要求。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种超高强绳类产品生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
钢丝经过湿式拉拔成单丝；
单丝分别捻制成股线；
预备作为芯股的股线经过中频炉加热处理，通过调节中频的加热温度和/或加热时间，使经过中频处理后的股线的破断伸长率控制在2.5％～3.5％范围，中频加热温度为450～600℃，加热时间为10～12s；芯股参与合绳捻制，合股成绳，合股成绳采用恒张力放线的方式，管式机床面股放线张力调整到25±2N，芯股放线张力调整到90±5N。
2.根据权利要求1的所述的一种超高强绳类产品生产方法，其特征在于：钢丝为镀锌钢丝或者镀黄铜钢丝。
3.一种超高强绳类产品，其特征在于：由权利要求1到权利要求2任一项所述超高强绳类产品生产方法生产得到。
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