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防扭钢丝绳用单股钢丝绳生产中存在的问题和对

发布时间:2020-02-05 10:39 文章来源:未知 文章作者:admin 点击数:

DL/T1079-2007输电线路张力架线用防扭钢丝绳》前言明确指出:防扭钢丝绳又称编制防扭钢丝绳,也称无扭钢丝绳或不旋转钢丝绳。防扭钢丝绳是以单股钢丝绳为编织元件,采用专用设备按


       DL/T1079-2007输电线路张力架线用防扭钢丝绳》前言明确指出:防扭钢丝绳又称编制防扭钢丝绳,也称无扭钢丝绳或不旋转钢丝绳。防扭钢丝绳是以单股钢丝绳为编织元件,采用专用设备按照一定编松规律,有别于钢丝绳常规生产方法的一种特种钢丝绳。
防担钢丝绳最优良的特性是不旋转,与四股扇形股钢丝绳、三股少扭钢丝绳、多层股钢丝绳、密封钢丝绳等其他不旋转钢丝绳相比,在自由状态下,其施加张力时的旋转角度(自由角度)和合成转矩(自由扭转)更趋近于零,在实际使用中不结扣,具有极高的防扭、耐磨性,且柔软光滑、负载能力强。防扭钢丝绳应用广泛,如输变电线路施工中张力放线用的导引绳、牵引绳等。

1影响防担钢丝绳使用寿命的因素
       防扭钢丝绳使用环境以及使用方法具有特殊性,钢丝绳质量直接关系到施工的安全田。影响其使用寿命主要因素有钢丝绳的安装、使用过程的保养、维护以及钢丝绳套的插接、连接器的配套等。
      防担钢丝绳的质量取决于编织前单股钢丝绳的质量,影响单股钢丝绳质量的因素主要是钢丝质量以及捡制过程的质量控制。钢丝的质量指标主要有抗拉强度、强度波动范图、扭转性能、弯曲性能、钟层面质量等。
钢丝的抗拉强度决定防担钢丝绳的破断拉力,钢丝的抗拉强度越大,防扭钢丝绳的破断拉力越大。但钢丝的抗拉强度越大,钢丝的弯曲扭转性能越差,这又从另一方面影响着防扭钢丝绳的性能,因此钢丝的抗拉强度应按照一定的级别分类,同时对纲丝抗拉强度波动有上下限控制,强度波动范围过大,位于强度范国下限的钢丝容易断裂,当断丝数量超过标准规定,防扭钢丝能必须降级甚至报废。创绳钢丝的弯曲及担转性能也影响防摇钢丝绳的寿命,张力架线过程中,防担钢丝绳需多次通过放线滑车、牵引卷简、张力机张力轮,同时防担钢丝绳在受力状态下股绳、钢丝均存在担矩,受力越大,担矩越大,虽然理论上防扭钢丝绳签体在编制工艺过程中使得这些扭矩相互抵消,但在使用过程中承受着反复弯曲、扭转的作用,钢丝的弯曲及扭转性能越差,就越容易出现纲丝脆断,导致防扭钢丝能的使用寿命降低。
防扭钢丝绳经常在恶劣的露天作业条件下使用,尤其是在南方有酸雨的环境中使用,通常要求表面镀锌,但仍然避免不了因钢丝锈憾而引发断丝、断股,使钢丝能报废的现象,难以满足用户要求,因此锌层质造也影响着防扭钢丝绳的使用寿命。

2单般钢丝纪生产中存在问题和对策
江苏法尔胜浓界集团有根公司锅丝制品事业部拥有专业的防扭用单股钢丝绳生产基地,年生产能力1000t,在提高产品质量、降低生产成本方面,做了大量的基础工作,制定了防扭用单股钢丝绳生产企业标准Q/320281PF06-2009,以典型的1×19点接触钢丝绳和1×19W、1×29Fi、1×25Fi级接触为主要结构,规格为01.8-6.5mm,公称强度1870~2260MPa。面对如此繁多的品种结构和公称强度,为了高效生产出满足客户需求的单股钢丝绳,笔者在组织生产和工艺技术方面做了大量基础研究工作。
2.1钢丝抗拉强度散差波动控制
钢丝的力学性能与其化学成分和金相组织密切相关,钢丝经过不同的热处理工艺后获得的微观组织不同,钢丝的性能也不相同。
防担用单股钢丝绳的制绳钢丝采用碳素钢丝经过等湿淬火处理得到适合拉拨加工的索氏体组织,再经过进一步冷拉得到高强度钢丝。钢丝在冷拉过程中,位错密度升高,索氏体片层间距缩小,随着变形织构的形成,钢丝抗拉强度、表面硬度提高,塑性、初性指标下降。生产制绳用半成品钢丝时,将冷拉后的纲丝强度波动控制在较小范围内,有利于提高钢丝绳的综合质量和使用性能,因此通过科学的工艺控制体系和严密的生产组织管理能够有效地控制钢丝抗拉强度散差波动a-0。
2.1.1钢丝铅淬火
钢丝牺淬火的目的在于消除加工硬化,得到适合拉拔加工的索氏体组织,并确保拉拔后钢丝的力学性能符合要求。
钢丝在奥氏体化过程中,在热处理炉内经过预热、加热、保温3个阶段。快速升温和较高线温有利于奥氏体的快速形核并增加形核率,得到较细的奥氏体品往,从而得到较高的抗拉强度。
钢丝悟淬火过程,钢丝的冷却速度主要是通过铅液湿度进行调整,钢丝和铝液存在较大的过冷度,可以提高纲丝的相变速度,得到较细的品往,提高钢丝铅淬火后的强度。
使用铝淬火处理的钢丝一般都是由索氏体化盘条拉拔而成。不同拉拔工艺生产的钢丝,由于塑性变形程度不同,其抗拉强度存在一定幅度的散差,同时钢丝在拉拔过程中储存了大量的变形能,因此金属内部原子的内能也存在差异。由于奥氏体、铁素体、渗碳体之间的含碳量存在差异,钢丝奥氏体化过程中必然有原子迁移,而原子迁移速度受其内部能量高低的影响,需要铅淬大的钢丝都经过较大的压缩率变形,原子内能增加,有利于奥氏体化过程的形核,可以符到细化的品柱,同时钢丝经铅淬火后抗拉强度升高,
2.1.2钢丝拉拔
拉拔设备一般选用水箱拉丝机,在总压缩率和部分压缩单相同的清况下,良好的润滑以及对纲丝的冷却效果明显优于干式拉拔,拉拔后钢丝的初性指标较好。
经过水箱冷拉拔的钢丝抗拉强度随着总压编率和部分压缩率的增大而增加,在总压缩率相同的条件下,钢丝含碳量越高,拉拔后强度越高,同时增加部分压缩率减少拉救道次,钢丝梳拉强度也会提高。
在实际生产中,比如以70钢直径(2.4±0.03)mm铅淬火半成品钢丝经水箱拉拔成直径(0.80±0.01)mm的钢丝为例,当半成品钢丝最大线径为
2.43mm,要求拉拔成最小成品级径0.79mm时,总压缩率为89.43%;而当半成品钢丝最小线径为2.37mm;要求拉拨成最大成品线径0.81mm时,总压编率为88.32%,总压缩率的偏差会造成成品纲丝强度波动,因此在拉拔半成品钢丝时,直径公差越小越有利于控制成品钢丝的抗拉强度散差,水箱用拉丝模的工作区角度、定径带长短对冷拉钢丝的抗拉强度也有影响。
钢丝通过拉丝模时,变形区钢丝处于径向受压和轴向受拉的状态,钢丝冷拉变形后钢丝表面出现残余应力,在拉拔过程中润滑液如果润滑不良,拉拔后的钢丝没有通过矫直设备消除应力,则钢丝存在较大的残余应力,而残余应力对钢丝的性能有较大的影响,残余应力的状态以及分布对钢丝的抗拉强度有极为重要的影响。
在实际生产过程中,必须针对影响钢丝抗拉强度散差的影响因素制定有效的管理措施,既要保证单根钢丝的通条力学性能均匀性,又要考虑将所有钢丝的抗拉强度波动控制在较小的范围,从而得到强度、韧性最佳组合的制绳钢丝,为提高单股防扭钢丝绳的综合质量创造必要的条件。
2.2钢丝镀锌控制
防担钢丝纪全部用于堂外,因此对其耐腐蚀性能要求很高。制绳钢丝的锌层主要是保护纲丝不受腐蚀,从而提高防担钢丝绳的使用寿命。对于生产防担用单胶钢丝绳来说,在创绳钢丝的锌层质量以及生产加工过程中的锌层磨损、破坏等各方面需要严格控制。
钢丝饺锌一般分为热镀锌和电镀锌。电饺锌的优点是钢丝绒层厚度均匀、致密,钢丝键前和键后力学性能没有大的变化,镀层厚度也可以根据要求进行调整;缺点是如果纲丝镀前清选不干净,绒层与钢丝基体的结合力差,容易出现税锌现象田。热镀锌的优点是镀层与钢丝基体结合力强,或本比较低;缺点是热镀锌钢丝力学性能变化大,强度损失多。结合防担的丝绳的使用,采用热策锌和电键锌相互弥补的组合方式,从生产成本和生产效季等多方而进行优化组合:(l)对于水箱拉拔压缩季大于95%,且出线直径小于0.50mm的钢丝全部采用电绒生产,其余则用热绒待生产;(2)单股钢丝绳不论是点接触还是线接触,外层钢丝一律采用热键锌生产,内层可以选择使用电镜锌钢丝。
2.3钢线纪长度和线密度的控制2.3.1产品工艺设计
按照防扭钢丝绳用单股钢丝绳的技术要求,诺如规格、结构、拾距倍数、长度、长度公差范围以及单位长度质量等具体要求,进行工艺设计。
首先通过计算机模拟确定钢丝的直径以及直径公差,结构为lxl9W时,拾缩系数e与检距倍数K的关系式:s=l/cos arctan(3x/4k);结构为1×25Fi时,s=1/cos arctan(4m/5k);结构为1×29i时,c=l/cos arctan(5m/6k)。钢丝的直径可以精确到3位数,钢丝直径公差控制在主0.005mm以内,钢丝的长度按照生产倍数关系,根据定尺要求长度来以捡缩系数s即可。
2.3.2产品过程控制
根据上述工艺规定,组织各生产工序,落实工艺参数,并按照实际生产及检验效果及时进行工艺调整和工装设施的改迹。
(1)拉丝工序。严格控制各道次钢丝直径及公差,并准确计来。根据每台拉丝机的不同性能以及原料的具体情况,选择符合生产工艺的拉丝模材质以及孔型结构,保证钢丝直径及性能的通条一致性,配置性能准确的高精度计米器,按照拉丝机台的共体情况设置适当的修正系数,使得计未准确,生产完逐件进行称重复核,校正计米修正系数,
(2)捡制工序,严格控制工序的工艺操作,避免生产过程划伤钢丝表面锌层,严禁任意电接头或任意截断纲丝,在拾制车台配置高精度电子计来器,保证单股钢丝绳长度60。采用电子计米器检测钢丝绳的长度,只是在小齿轮转动时,通过电子传感器测定小齿轮轴转过的圆数,从而完成电子计米,避免了机械式计米器长期磨损易坏的问题,保证了钢丝绳的长度精确率。
(3)保证工序协调,层层检验把关,禁止短尺、超长、直径超标、钢丝或钢丝绳有接头或其他缺陷的产品流入下道工序。
防扭钢丝绳用单股钢丝绳的生产,客户基本是以长度和理论重量进行结算,因此在组织生产的过程中,长度及线密度的合理控制非常关键,稍有不慎就会增加生产成本。以上措范既能保证客户对长度和线密度的需求,又能合理控制生产成本,减少不必要的浪费。

3结论
针对影响钢丝抗拉强度和强度散差的因素,在生产中制定有效的管理措施和生产工艺,既保证了单根钢丝力学性能的通条性,又将钢丝强度波动控制在较小的范围:针对钢丝锌层的防腐要求,在生产中通过热镀锌和电策锌的有机结合,实现了锌层质量的合理达标,降低了生产成本;针对钢丝绳长度和线密度的精确控制,通过合理的工艺设计、精选计术装置和工装以及生产过程控制,保证了钢丝绳的精确计量。
通过生产工艺设计以及协调的组织生产,实现了防扭钢丝绳使用寿命影响国素和编织用单股钢丝绳实际生产控制的有机结合,保证了产品质量,提高了生产效率,降低了生产成本。