高应力幅高强度高耐腐蚀超大规格平行钢丝拉索制造技术

为了提高桥梁斜拉索的强度、载荷能力和疲劳寿命,研制了耐250 MPa应力幅1 860 MPa级镀锌铝合金7-511超大规格平行钢丝拉索。拉索用钢丝是采用"双镀法"生产的锌铝合金镀层钢丝,具有较高的耐蚀性;选用冲击性能较好的35Cr Mo锻件作为锚具材料;对拉索锚具结构重新设计及计算,使其能够满足高应力幅高强度拉索所需的各项高性能。同时在美国CTL Group实验室,按照国内外相关规范对1根规格为1 860 MPa7 mm高强度镀锌铝钢丝拉索进行弯曲疲劳试验验证,试验结果满足各项规范要求,为在国内外推广高应力幅高强度高耐腐蚀超大规格平行钢丝拉索提供了应用依据。     

高强钢丝斜拉索工艺技术探讨

斜拉索是斜拉桥的重要受力构件,国内斜拉桥应用较多的是高强钢丝斜拉索结构。高强钢丝斜拉索结构主要由索体和锚具2部分组成,索体由热镀锌高强度钢丝聚合,叠合缠带和热挤PE防护层,适应盘绕,具备长途运输条件;索端锚固采用冷铸锚和热铸锚技术,用锚具将斜拉索端头钢丝锚固起来,形成整体受力传力。指出斜拉索失效的主要原因有原材料质量、制造工艺技术,以及架设和运营期出现的问题。针对斜拉索索体、锚固制造技术以及斜拉索成品检验和长度精度控制问题提出改进措施,并对索体加工及索体防护,锚端锚固和防护进行分析。     

大跨度桥梁缆索结构对钢丝及其制品的技术要求

桥梁缆索所处工作环境恶劣,承受荷载应力,易遭受应力和腐蚀破坏。悬索桥主缆主要由高强度热镀锌钢丝通过热铸锚锚固而成的平行钢丝索股组成,在主缆外层缠绕圆形或S形钢丝后,再在表面涂装和空气除湿;拉索结构主要有用热挤高密度聚乙烯(PE)防护的半平行钢丝索配以冷铸镦头锚系统的钢丝斜拉索结构和用平行钢绞线外套HDPE护套管且两端用特殊的夹片锚群锚系统组成的钢绞线索;吊索索体材料主要有热镀锌高强度钢丝、钢绞线、钢丝绳。结合主缆和斜拉索性能要求,从钢丝防护和外观、镀锌钢丝和盘条的焊接点、钢丝的扭转和松弛指标等方面探讨主缆和斜拉索对钢丝、钢绞线、钢丝绳、异型钢丝的技术要求。     

越南Nhat Tan桥斜拉索技术

越南Nhat Tan桥是城市快速通道的五塔斜拉桥,其斜拉索耐久性、可靠性等要求较高。分析Nhat Tan桥斜拉索镀锌钢丝的技术要求,同时对成品斜拉索进行较大应力范围的抗疲劳性能研究。对比分析平行钢丝拉索和钢绞线斜拉索体系的特点,Nhat Tan桥选取平行钢丝拉索结构,采用优质、扭转性能高的高强度镀锌钢丝。镀锌钢丝强度要求达到1 770 MPa;斜拉索公称抗拉强度要求不小于1 770 MPa,弹性模量为(1.90~2.00)×105MPa。经过疲劳及静载试验后,斜拉索的断丝率在1%以下,非弹性伸长率达到2.4%,说明Nhat Tan桥斜拉索不仅具有较高的抗拉强度,也有优良的韧性。     

高强度低松弛镀锌钢丝的研制

介绍了上海杨浦大桥斜拉索用高强度低松弛镀锌钢丝工艺设计和生产性试制技术,为如何利用现有原料和设备进行索氏体化高强度钢丝工艺设计提供了值得借鉴的方法。     

大桥斜拉索制造关键技术研究

大桥用镀锌钢丝必须同时满足扭转≥8次,松弛率≤2.5%,抗拉强度≥1 670 MPa。介绍大桥斜拉索用镀锌钢丝和斜拉索制作工艺。选用宝钢B82MnQL盘条生产7.0 mm镀锌钢丝,锌层面质量≥300 g/m2。镀锌钢丝生产过程中应提高钢丝表面质量、直线度及镦头性能。降低斜拉索索体扭转的方法:改进绞制与挤塑工序牵引方式;改进绞制弯道以保持斜拉索绞制节距稳定;改进索体绕包张力。对新型斜拉索密封体系进行研发。斜拉索疲劳性能改进措施:提高镀锌钢丝表面质量均匀性、直线性和直径精度。生产的镀锌钢丝斜拉索经检验和使用,能够满足用户的特殊要求。     

大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的生产

以5.0 mm 1 770 MPa级Galfan合金镀层钢丝为例,介绍大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的生产。钢丝拉拔平均部分压缩率约18.79%。表面脱脂采用中温电解碱洗,氢氧化钠质量浓度为180~260 g/L,温度为80~95℃;酸洗采用盐酸常温酸洗,盐酸质量浓度为170~230 g/L;助镀剂氯化铵质量浓度为100~120 g/L,助镀温度为80~95℃;热镀锌温度为460℃,Dv值为180 mm·m/min,采用电磁擦拭技术确保锌层面质量≥420 g/m2。采用上述工艺生产的4.0 mm以上大规格Galfan合金镀层钢丝具有优良的耐腐蚀性能,使用寿命比普通镀锌产品长2~3倍,锌层面质量400~550 g/m2,且锌层表面光滑平整、直径均匀、外观光洁度好,可满足客户对大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的质量要求。     

大直径高钒索研制

高钒索不用进行二次防腐处理,可提高工作效率,逐渐取代原有的半平行钢丝束拉索。研制的160 mm大直径高钒索采用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线为主索体,索体公称抗拉强度为1 670 MPa,索体表面A级镀层,Z捻向。给出了索体生产工艺流程。研制过程中,拆股钢丝直径5.5 mm,钢丝最小破断拉力41.18~44.68 k N,镀层面质量≥307 g/m2。索体钢丝采用锌-5%铝-混合稀土合金镀层防护,具有较高的抗腐蚀性能,是普通镀锌层的2~3倍,160 mm索体最小破断拉力≥2.176×104k N。对成品160 mm高钒索进行静载破断试验,试验结果满足各项规范要求。     

超高强度镀锌钢丝生产工艺研究

采用中镀后拉工艺生产超高强度镀锌钢丝,拉丝模具为4段式直线孔型,孔型主要参数:工作锥角度6°~8°,工作锥长度13~15 mm,定径带长度1~2 mm;镀后拉拔采用小压缩率多道次拉拔,部分压缩率约14%,中镀后拉拔钢丝的总压缩率达84%。解决了超高强度镀锌钢丝拉拔过程容易刮锌、断丝等质量问题,生产的Φ2.0 mm超高强度镀锌钢丝的性能指标:抗拉强度为2 190~2 380MPa,扭转为26~30次,弯曲为16~18次,锌层面质量≥156g/m2,可满足YB/T 5343—2009要求。     

高强度棉花打包用镀锌钢丝的生产试制

提出高强度棉花打包用镀锌钢丝原料及成品钢丝的性能要求,介绍生产高强度棉花打包用镀锌钢丝的试生产过程。65钢盘条表面处理采用质量分数为15%～20%盐酸常温清洗、中温磷化,磷化膜厚度≥9μm;拉拔采用LT-9/560重型水箱拉丝机,部分压缩率16%～20%,总压缩率为73.4%;半成品退火温度715～730℃,保温时间约124s;电镀液pH值控制在2～4,电流密度13～30A/dm2,可使锌层面质量≥25g/m2,生产出的成品力学性能符合YB/T5033—2001《棉花打包用镀锌钢丝》B级棉花打包钢丝的要求。     

缆索起重机主索用三角股钢丝绳的研制

介绍三角股钢丝绳作为缆索起重机主索的优势及设计难点,阐述缆索起重机主索用6V×43+IWR-60mm三角股钢丝绳的设计过程及生产工艺控制,研制结果表明,产品各项性能试验指标均符合执行标准的要求,拓展了三角股钢丝绳的应用领域。     

基于光纤光栅传感技术的斜拉索智能监测

斜拉索传统监测方法在长期使用中测试结果易失真,误差较大,设备耐久性较差,并且斜拉索内部的温度、湿度及锈蚀状况无法直接测量。将光纤光栅传感技术用于斜拉索监测,采用斜拉索智能应力传感器、温度传感器、湿度及腐蚀传感器,当斜拉索使用环境变化时,信息经光纤传送到光电信号处理器,数据经过处理后,传到控制系统,通过控制系统内设置的报警装置,实现斜拉索内部状况的动态监测及警报。指出光纤光栅传感技术用于斜拉索需要解决的问题:光纤光栅的强度要满足要求,冷铸锚、热铸锚最高使用温度约为250℃,500℃,寻找合理的光纤埋入工艺,以及开发可以同时测量温度和应力并消除两者相互影响的传感器。     

大桥绳索用锚具的开发研制

锚具是大桥用绳索的重要配件 ,其质量好坏直接影响桥的质量。介绍冷铸镦头锚的构造 ,给出了主要技术要求。对锻造工艺、热处理工艺作了详细分析并给出了具体工艺参数。按此工艺生产的锚具通过了 2 0 0万次、2 5 0万次疲劳试验及超张拉性能试验和静载破断试验     

利用缆型纺纱技术生产细化羊毛纱

文章介绍了一种新的纺纱技术--缆型纺,阐述了其纺纱原理和装置改造,探讨了生产缆型纱的工艺要点.在选择原料及捻度时,缆型纱的生产工艺与传统的纺纱工艺有所不同.比较了采用缆型纺技术纺出来的纱和传统单纱的质量指标.这种新型纺纱方法可以显著改变环锭纺纱线的结构,不仅使纱线本身具有较少的毛羽,较好的耐磨性能,而且提高了纱线的织造效率,为生产单经单纬产品开辟了一条新的途径.     

悬索桥缆索用镀锌钢丝的生产

悬索桥缆索用镀锌钢丝包括主缆钢丝、吊索钢丝和绕包钢丝。对国内外主缆镀锌钢丝的性能进行对比,分析主要技术参数和关键工艺,提出盘条索氏体化、焊接点的剪切和规圆处理 3个方面的改进。介绍吊索钢丝的性能要求及生产工艺;对圆型和S(Z)型绕包镀锌钢丝主要技术参数进行对比,并给出生产工艺和技术要求。     

插编钢缆吊索及制造设备

为解决φ250 mm以上钢丝绳缆的制作及将绳缆高效率制成高质量的插编钢缆吊索难题,研制一种φ400mm缆绳编织机和φ400 mm退捻插编机。介绍插编钢缆吊索制造存在的问题及φ400 mm缆绳编织机的工作原理、结构特点、旋转系统、行走系统和控制系统。给出退捻插编机原理及机构示意图。利用φ400 mm缆绳编织机和退捻插编机可生产出最大直径450 mm、质量60 t的插编钢缆吊索,生产效率大大提高。     

绳编法制备碳纤维线缆及其性能分析

碳纤维复合材料绳索具有很多优异性能,如质量轻、比强度高、比模量高等,在新型复合材料领域受到广泛关注。但与钢缆相比,其伸长率较小,易脆断。从改变碳纤维线缆结构的角度出发,采用绳编的方法制作碳纤维线缆,并对其强力和伸长率进行测试分析;针对碳纤维线缆在测试过程中的磨损问题,可采用上浆方法予以解决,效果较好。     

ITMA 2011：直捻、倍捻、变形领域的设备创新

在巴塞罗那ITMA 2011上,世界各大知名直捻机、倍捻机和变形机生产商展出了各自最新的产品,展会处处可见体现着可持续发展和节约资源的发展趋势。     

Electrically heated cables protect vines from frost damage at early flowering

Background and Aims:  Current methods of frost protection in vineyards involve fans, air heaters or sprinklers; each is limited by environmental constraints or available water. An alternative, all-electrical technique offers growers wider choice to match options with their vineyard operations. This study evaluates the ability of electrical heating cables, wrapped around the vine cordons, to protect inflorescences from frost damage.
Methods and Results:  Five heating cable treatments in six replicates were applied to a 2-ha block of Sauvignon Blanc in the southern New England Region of Australia. Vines were subjected to a single −3°C frost event in November 2006 when at approximately 30% capfall. Non-heated vines suffered 41% (Control) and 46% (No heat) inflorescence loss. Those subjected to Low heat suffered a 28% loss, Medium-heated vines suffered a 16% loss and High-heated vines suffered a 13% loss. Qualitative scoring of the vines indicated that more than half of the Medium-/High-heated vines suffered no appreciate damage, whereas all non-heated vines suffered some form of potential crop loss or damage.
Conclusion:  Electrical heating cables of minimum 10 W/m power rating were found to significantly reduce frost damage to inflorescences at 30% capfall.
Significance of the Study:  At approximately 43 kW/ha, electrical heating cable offers an alternative frost protection method for small vineyards.