[发明专利]高强度高延伸预应力钢绞线及其制造方法

说明书

本发明属于预应力混凝土用钢绞线生产工艺领域，涉及矿用钢绞线的生产技术，尤其是高强度高延伸预应力钢绞线及其制造方法。包括一根中心丝和六根外层丝，所述中心丝的公称直径范围为7.45‑7.55mm，外层丝的公称直径范围为7.25‑7.35mm，捻制后钢绞线公称直径为21.60mm，允许偏差范围在21.40～22.20mm之间。其制造方法，包括步骤如下，盘条选取→检、试验→酸洗、磷化→拉拔→检、试验→捻制→稳定化处理→层绕→检、试验→包装→入库，采用Φ14.0mm盘条作为中心丝和外层丝的原料，其初始强度不小于1300MPa、断面收缩率不小于30％。

技术领域

本发明属于预应力混凝土用钢绞线生产工艺领域，涉及矿用钢绞线的生产技术，尤其是高强度高延伸预应力钢绞线及其制造方法。

背景技术

1×7结构预应力钢绞线在煤矿支护领域中已经获得了较为普遍的应用，近年来，随着煤矿开采技术的不断进步，煤矿对锚索性能的要求也不断提高，破断负荷高、延伸性能好的1×7结构大规格预应力钢绞线受到了煤矿用户的欢迎。

在现行国家标准GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》中，1×7结构钢绞线的最大规格为Φ21.6mm，其抗拉强度分为1770MPa、1860MPa级别，最大力总伸长率指标为不小于3.5％。目前预应力行业市场中供货产品的抗拉强度基本为1770MPa级别，1860MPa级别很难达到，产品的延伸率基本在5.0％左右。

我公司长期关注煤矿行业市场，获悉某些煤矿对1×7结构高强度、高延伸的大规格预应力钢绞线存在需求，对产品的性能要求是抗拉强度从1770MPa级别升级到1860MPa，延伸率要求达到6.0％以上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高强度高延伸预应力钢绞线及其制造方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

高强度高延伸预应力钢绞线，包括一根中心丝和六根外层丝，其特征在于：所述中心丝的公称直径范围为7.45-7.55mm，外层丝的公称直径范围为7.25-7.35mm，捻制后钢绞线公称直径为21.60mm，允许偏差范围在21.40～22.20mm之间。

而且，所述钢绞线的工艺参数中抗拉强度≥1860MPa，延伸率≥6.0％。

针对高强度高延伸预应力钢绞线的制造方法，包括步骤如下，盘条选取→检、试验→酸洗、磷化→拉拔→检、试验→捻制→稳定化处理→层绕→检、试验→包装→入库，其特征在于：采用Φ14.0mm盘条作为中心丝和外层丝的原料，其初始强度不小于1300MPa、断面收缩率不小于30％。

进一步的，所述盘条选取工序中，Φ14.0mm盘条为专门研制，其质量组分为C％：0.85～0.90；Si％：0.20～0.40；Mn％：0.60～0.90；P％：≤0.025；S％：≤0.025；Cr％：≤0.35；Ni％：≤0.20；Cu％：≤0.20；V％≤0.10。

进一步的，所述拉拔工序中，采用Φ14.0mm盘条和设计的Φ7.50mm中心丝和Φ7.30mm外层丝，分别确定了总压缩率为71.30％、72.81％，设计七道次拉拔成型工艺，平均部分压缩率分别为16.98％、16.33％，实际拉拔速度控制在5m/s以内。

进一步的，所述拉拔工序中，采用直进式拉丝机，最大进线直径为Φ16㎜，最小出线直径为Φ3㎜，最高拉拔速度为14m/s，拉丝机卷筒采用水冷加风冷两种冷却方式，对拉拔过程中的出模温度进行监测，控制在100℃以下。

进一步的，所述捻制工序中，设定捻距为290-310mm，捻制速度≤50/m/min。

进一步的，所述稳定化处理工序中，设置张力范围为210-230kN，回火温度为385～390℃。

本发明的优点和积极效果是：