1×7‑21.6mm、1860MPa高强度钢绞线的生产方法与流程

文档序号:13749554阅读:1045来源:国知局

本发明涉及1×7-21.6mm、1860MPa高强度钢绞线的生产方法,属于金属制品加工技术领域。



背景技术:

高强度大规格的钢绞线由于承载能力大,大多用于煤矿、矿山,其施工时在地下作业,放线时作业半径小,对钢绞线平直度的要求较高;目前国内21.6mm的钢绞线强度为1770MPa,生产1860 MPa级钢绞线技术还不成熟,若矿山选用1860 MPa级钢绞线,不仅节约了材料,还降低了施工成本,缩短施工时间。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种1×7-21.6mm、1860MPa高强度钢绞线的生产方法。

本发明的1×7-21.6mm、1860MPa高强度钢绞线的生产方法,包括如下实施步骤:

(1)原料选择

选用直径φ15mm 、钢号82B盘条,原料强度必须大于1280MPa,断面收缩率大于35%,盘条添加有Cr和V合金元素,可提高盘条起始强度和加工硬化率,同时具有良好的塑性,满足钢绞线的性能要求;

原料的化学成分为:

C:0.81-0.82%、Si:0.20-0.21%、Mn:0.80-0.82%、P:0.15-0.24%、S:0.4-0.14%、Ni:0.27-0.83%、Cr:2.66-2.76%、Cu:0.31-0.34%、V:0.90-0.94%;

(2)盘条表面处理

1)盐酸槽工艺参数

盐酸浓度:1#槽:60-100g/l、2#槽:110-160g/l、3#槽:160-220g/l、4#槽:23-250g/l、5#槽: ≤80g/l;

酸洗时在添加5-8‰缓蚀剂,酸洗时间450s;

2)磷化槽工艺参数

总酸度:46-52点、促进剂:3-6点、磷化温度:65-75℃、磷化时间:200-240s;确保磷化膜面质量达到9-11g/mm2,磷化表面光滑、致密;

(3)钢丝拉拔

1)拉拔总压缩率76.96%;

2)采用9/1270直进式拉丝机进行拉拔,拉拔道次为9次,拉丝机卷筒直径为Φ1270mm ,1、5、9道次模盒采用旋转模盒,成品卷筒最高速度不超过3m/s;拉拔过程中第一、第二卷卷筒上的钢丝温度不得超过100℃,其余卷筒上钢丝温度不得超过120℃;

3)拉丝模具

由于钢丝直径大,钢丝含C量高,拉拔时拉丝模工作锥对钢丝性能影响大,为减小拉拔后钢丝的残余应力,拉拔时1、2道次拉丝模工作锥角度为14°,3、4、5、6道次拉丝模工作锥角度为13°,7、8、9道次拉丝模工作锥角度为11°;

4)拉拔工艺如下:

拉拔钢丝各道次直径,按1到9道次分别为:13.80 mm、12.50 mm、11.42mm、9.60mm、8.86mm、8.23mm、7.69mm、7.20mm;

压缩率分别为:15.36%、17.95%、16.53%、15.77%、14.82%、13.72%、12.69%、12.34%;

绝对变形量分别为:1.20mm、1.30mm、1.08mm、0.86mm、0.74 mm、0.63mm、0.54mm、0.49mm;

5)拉拔后钢丝工艺要求

抗拉强度:1960-2120MPa、扭转≥20次、弯曲≥11次;

(4)钢绞线捻制和稳定化处理

钢绞线捻制时在两张力轮之间施加钢绞线破断负荷45-48%的张力,消除钢丝的残余应力,使绞线获得良好的低松弛性能,确保钢绞线弦高小于10mm;

绞线捻制稳定化处理参数:

回火温度:380-390℃、回火张力:250kN、捻距:310mm;

(5)成品钢绞线力学性能

成品钢绞线经检测:破断拉力≥530 kN、抗拉强度1860-1980MPa、屈服力≥467kN、延伸率≥3.5%、松弛率≤2.0%、弦高≤10mm,达到直径Φ21.6mm,强度1860MPa级技术要求。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进步详细说明:

以生产结构1×7、直径Φ21.6mm,强度1860MPa钢绞线为例:

(1)原料选择

选用直径φ15mm 、钢号82B盘条,原料强度必须大于1280MPa,断面收缩率大于35%,盘条添加有Cr和V合金元素,可提高盘条起始强度和加工硬化率,同时具有良好的塑性,满足钢绞线的性能要求;

原料的化学成分为:

C:0.81-0.82%、Si:0.20-0.21%、Mn:0.80-0.82%、P:0.15-0.24%、S:0.4-0.14%、Ni:0.27-0.83%、Cr:2.66-2.76%、Cu:0.31-0.34%、V:0.90-0.94%;

(2)盘条表面处理

1)盐酸槽工艺参数

盐酸浓度:1#槽:60-100g/l、2#槽:110-160g/l、3#槽:160-220g/l、4#槽:23-250g/l、5#槽: ≤80g/l;

酸洗时在添加5-8‰缓蚀剂,酸洗时间450s;

2)磷化槽工艺参数

总酸度:46-52点、促进剂:3-6点、磷化温度:65-75℃、磷化时间:200-240s;确保磷化膜面质量达到9-11g/mm2,磷化表面光滑、致密;

(3)钢丝拉拔

1)拉拔总压缩率76.96%;

2)采用9/1270直进式拉丝机进行拉拔,拉拔道次为9次,拉丝机卷筒直径为Φ1270mm ,1、5、9道次模盒采用旋转模盒,成品卷筒最高速度不超过3m/s;拉拔过程中第一、第二卷卷筒上的钢丝温度不得超过100℃,其余卷筒上钢丝温度不得超过120℃;

3)拉丝模具

由于钢丝直径大,钢丝含C量高,拉拔时拉丝模工作锥对钢丝性能影响大,为减小拉拔后钢丝的残余应力,拉拔时1、2道次拉丝模工作锥角度为14°,3、4、5、6道次拉丝模工作锥角度为13°,7、8、9道次拉丝模工作锥角度为11°;

4)拉拔工艺如下:

拉拔钢丝各道次直径,按1到9道次分别为:13.80 mm、12.50 mm、11.42mm、9.60mm、8.86mm、8.23mm、7.69mm、7.20mm;

压缩率分别为:15.36%、17.95%、16.53%、15.77%、14.82%、13.72%、12.69%、12.34%;

绝对变形量分别为:1.20mm、1.30mm、1.08mm、0.86mm、0.74 mm、0.63mm、0.54mm、0.49mm;

5)拉拔后钢丝工艺要求

抗拉强度:1960-2120MPa、扭转≥20次、弯曲≥11次;

(4)钢绞线捻制和稳定化处理

钢绞线捻制时在两张力轮之间施加钢绞线破断负荷45-48%的张力,消除钢丝的残余应力,使绞线获得良好的松弛性能,确保钢绞线弦高小于10mm;

绞线捻制稳定化处理参数:

回火温度:380-390℃、回火张力:250kN、捻距:310mm;

(5)成品钢绞线力学性能

成品钢绞线经检测:破断拉力≥530 kN、抗拉强度1860-1980MPa、屈服力≥467kN、延伸率≥3.5%、松弛率≤2.0%、弦高≤10mm,达到直径Φ21.6mm,强度1860MPa级技术要求。

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