[发明专利]中高铝含量锌铝合金镀层钢绞线的制造方法

摘要

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。

主权项

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。