一种低松弛率桥梁缆索用锌铝镁镀层钢丝的制备方法技术

本发明专利技术提供一种低松弛率桥梁缆索用锌铝镁镀层钢丝的制备方法。本发明专利技术中，直线型满足感应加热线圈过线要求的、表面处理干净的钢丝，先经过入口张紧轮，然后钢丝在氮气保护下感应加热到300℃～450℃，再立即浸没到380℃～450℃的熔融的锌铝镁合金镀液中，经过3～5秒完成热浸镀过程，然后经过抹拭和冷却，再经过出口张紧轮，最后钢丝进入收线，完成整个加工过程；入口和出口两个张紧轮给钢丝施加恒张力，同时钢丝在热浸镀阶段被加热到380℃～450℃，使钢丝实现热浸镀锌铝镁合金镀层的同时，也实现了低松弛性能。这一制备方法在一个工序上同时完成了传统工艺的钢丝热浸镀锌铝镁合金和钢丝稳定化两个工序，降低了生产成本，提高了生产效率。高了生产效率。高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低松弛率桥梁缆索用锌铝镁镀层钢丝的制备方法


[0001]本专利技术属于热浸镀锌基多元合金钢丝制造领域，具体涉及一种低松弛桥梁缆索用锌铝镁镀层钢丝的制备方法。

技术介绍

[0002]桥梁缆索钢丝按松弛率，分为Ⅰ级松弛和Ⅱ级松弛，其中Ⅱ级松弛国标要求常温松弛率R≤2.5％(1000小时)，为低松弛钢丝。
[0003]常规低松弛桥梁缆索用镀锌钢丝工艺为：先热镀锌，然后经过稳定化生产线，得到低松弛率的钢丝。热镀锌过程为：表面处理干净的冷拔钢丝，经过助镀、烘干，再进行热浸镀，热浸镀温度：纯锌在450℃～500℃，锌铝合金在400℃～480℃，锌铝镁合金在380℃～450℃，然后抹拭和冷却。热浸镀锌铝或锌铝镁合金，需要分为两步：先热浸镀纯锌，再热浸镀合金。最后完成热浸镀的钢丝进行收线，生产速度一般不大于30m/min。稳定化的工艺过程为放线，钢丝矫直，经过入口张紧轮，在中频感应加热或铅锅加热2～8秒，钢丝加热到300℃～350℃之间，然后水冷，再经过出口张紧轮，张紧轮给钢丝施加恒张力。最后钢丝收线，生产速度一般大于100m/min。
[0004]为了获得常温松弛率R≤2.5％(1000小时)的低松弛钢丝，需要通过一对张紧轮对钢丝施加张力，在一对张紧轮之间需要对钢丝进行加热，加热温度300℃～450℃之间，被称为钢丝稳定化工艺。从300℃到450℃范围内，钢丝松弛率先下降，存在一个松弛率最低的温度，然后缓慢上升，但是均满足国标要求。
[0005]由于热浸镀和稳定化的生产速度差异很大，且稳定化加热钢丝超过350℃容易造成镀层熔化，影响钢丝镀层质量，因此不得不将热浸镀和稳定化工序分开。但是钢丝反复加热冷却，多次收放线，造成能源浪费和设备投资增加。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于将现有低松弛桥梁缆索用热镀锌铝镁合金镀层钢丝需要经过先热浸镀锌铝镁工序、再进行稳定化，两步生产的方式，减少为热浸镀和稳定化同时进行的一步生产方式，降低的设备投资和生产成本，提高生产效率。
[0007]为了实现一步生产工艺，本专利技术的实施例提供一种低松弛桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝的制备方法，需要使用盘条拉拔生产出的桥梁缆索用高强度钢丝经过矫直，钢丝直线型满足感应加热线圈过线要求。钢丝表面已经处理干净，无表面油污或锈蚀。制备方法包括如下步骤：
[0008](1)钢丝的热浸镀锌铝镁合金镀层的过程在一对张紧轮之间完成；
[0009](2)钢丝经过入口张紧轮后，进行在氮气保护下的感应加热，快速将钢丝加热到300℃～450℃，然后立即浸没到温度在380℃～450℃的熔融的锌铝镁合金液中，经过3～8秒的热浸镀，然后进行抹拭和冷却，最后经过出口张紧轮，完成整个加工过程；
[0010](3)一对张紧轮对钢丝施加张紧力，张紧力大小为钢丝破断拉力的10％～50％之
间；
[0011]其中，步骤(2)中，一对张紧轮之间，钢丝可以经过其它导轮或导辊进行转向。
[0012]整个制备过程中，钢丝生产速度可以达到80m/min以上。
[0013]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0014]1、本专利技术中，实现将钢丝低松弛的传统稳定化工艺中的中频感应加热或铅锅加热，用氮气保护下的感应加热和热浸镀工艺替代，将热浸镀工序和稳定化工序合二为一，节约了中频感应或铅锅设备投资。
[0015]2、本专利技术中，钢丝热浸镀的生产速度到达80m/min以上，热浸镀的生产速度和稳定化的速度可以做到一致。热浸镀和稳定化合二为一，生产效率提高，产能不会下降。
[0016]3、本专利技术中，钢丝经过热浸镀一次加热，就可以得到低松弛成品。而热浸镀加稳定化技术，钢丝需要加热两次，加热能耗是本专利技术的两倍。
附图说明
[0017]图1为本专利技术钢丝制备流程示意图；
[0018]附图标记说明：
[0019]1、钢材，2、入口张紧轮，3.感应加热，4.热浸镀锅，5.抹拭和冷却，6.出口张紧轮。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术的技术方案。
[0022]实施例1
[0023]采用钢种B92Si盘条拉拔生产出的桥梁缆索用高强度钢丝，直径6mm。钢丝先经过矫直器矫直，再进行抛丸处理，去除绝大部分钢丝表面磷化膜；然后在经过2次500目砂带精抛，彻底去除钢丝表面残余磷化膜；抛丸机出口压缩空气吹扫，去除钢丝表面粉尘，钢丝表面洁净度满足热浸镀要求。
[0024]1.1、本专利技术使用的生产线为单丝高速生产线，生产速度可到120m/min；
[0025]1.2、钢丝表面处理干净后，进入直径2米的入口张紧轮，在张紧轮上缠绕2圈后，进入加热管通300℃热氮气的高频感应加热设备，在2秒内将钢丝表层加热到400℃；
[0026]1.3、热浸镀锌铝镁合金镀液槽密闭在充满氮气的箱体内，仅留钢丝进出孔，氮气微正压，确保镀液表面基本无氧化。镀液槽钢丝入孔和感应加热管出口相连，确保钢丝从开始加热起就不会发生氧化。钢丝如图所示，倾斜进入400℃的6％Al
‑
3％Mg锌铝镁合金镀液，经过弯曲半径1.5米的旋转导辊组后垂直向上，脱离合金镀液，钢丝浸没时间5秒。经过电磁抹拭后，从密封热浸镀槽出口出来垂直向上，经过控制冷却装置后，钢丝表面镀层凝固，得到锌铝镁合金镀层钢丝。
[0027]1.4、热浸镀锌铝镁合金镀层的钢丝进入直径2米出口张紧轮，缠绕两圈。进出口张紧轮通过扭矩检测自动控制张力恒定，张力控制在钢丝破断拉力的30％。钢丝从张紧轮出来后进入收线，得到低松弛的锌铝镁合金镀层钢丝。
[0028]本实施例得到的桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝，强度达到2100MPa，扭转大于12
次，锌铝镁合金镀层厚度50um，经过1000小时松弛实验，松弛率为1.3％，满足国标低于2.5％的要求。整体产品性能满足要求。
[0029]以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低松弛率桥梁缆索用锌铝镁镀层钢丝的制备方法，其特征在于，所述钢丝热浸镀锌铝镁合金镀层过程在一对张紧轮之间完成，所述锌铝镁合金镀层的热浸镀工艺包括氮气保护下的快速感应加热，热浸镀，抹拭和冷却过程。2.一种低松弛桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝的制备方法，其特征在于，需要使用盘条拉拔生产出的桥梁缆索用高强度光面钢丝，钢丝表面已经处理干净，无表面油污或锈蚀，钢丝直线型满足感应加热线圈过线要求；制备方法包括如下步骤：(1)钢丝的热浸镀锌铝镁合金镀层的过程在一对张紧轮之间完成；(2)钢丝经过入口张紧轮后，进行在氮气保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡东辉，
申请(专利权)人：宝钢集团南通线材制品有限公司，
类型：发明
国别省市：