1860MPa级1×19W—28.6钢绞线结构设计

针对1860 MPa级1×7—15.24钢绞线的不足,提出开发1860 MPa级1×19W—28.6结构多丝大直径高强度低松弛预应力钢绞线设想。确定1×19W—28.6钢绞线各层钢丝直径的比例关系,并设计一定的调整值,计算出外层细丝、外层粗丝、内层丝、中心丝的直径分别为4.95,6.60,6.20,6.40 mm,捻距倍数12.5,捻距360 mm。根据JISG3536—1999标准制定1×19W—28.6钢绞线企业技术要求,设计合理的生产工艺流程,捻制后,在360～400℃进行回火稳定化处理,试制生产的钢绞线成品性能、尺寸等均能满足企业技术要求。     

1860MPa级1×19W—28.6多丝大直径预应力钢绞线生产工艺

介绍预应力混凝土用钢绞线的发展方向,提出开发1 860 MPa级1×19W—28.6多丝大直径预应力钢绞线的思路。现有盘条存在拉拔加工中盘条初始抗拉强度不高、总压缩率较低造成加工硬化以及大规模生产中成材率较低等问题,确定根据1×19W—28.6钢绞线各层钢丝直径、强度等的比例关系,使用抗拉强度平均为1 250MPa、断面收缩率大于25%的Ф14 mm SWRH82B大直径钢绞线专用盘条进行生产,研制出1 860 MPa级Ф28.6 mm瓦林吞1×19结构多丝大直径预应力混凝土用钢绞线。钢绞线成品抗拉强度1 871 MPa,最小破断力996.1 kN,最小屈服力915.9 kN,延伸率6.0%～7.0%,均能满足企业技术要求,生产成本降低,成材率大幅度提高。     

大截面导线用1×7-9.06mm钢绞线的研制

钢丝捻制成绞线后 1%伸长应力损失较大 ,三峡送电工程大截面导线用 1× 7- 9.0 6mm钢绞线较难达到的指标是绞后钢丝 1%伸长应力。改进钢丝镀锌工艺能有效提高绞前钢丝 1%伸长应力 ,再将绞线回火处理可提高绞后钢丝 1%伸长应力 ,最终得到综合性能优良的钢绞线     

预应力钢绞线伸长值的计算与偏差控制

文章主要通过对先张法预应力钢绞线伸长值计算、量测和偏差控制过程的分析,提高预应力钢绞线张拉施工中伸长值的控制工艺和方法。     

我国第一根1×7-21.6 mm预应力钢绞线诞生

天津钢线钢缆集团从意大利引进的生产能力为6万t、产品最大直径为23 mm的预应力钢绞线生产线已进入生产阶段,并已试制成功1×7-21.6 mm钢绞线。经权威部门检定为1 770 MPa低松弛级,产品各项性能指标均达到国际领先水平。我国第一根1×7-21.6 mm预应力钢绞线诞生     

预应力钢绞线车间工艺设计

预应力钢绞线生产应用现状:市场用量以年均20%以上的速度增长,拥有进口预应力钢绞线生产设备的企业约30家,国产设备的企业50多家,一些钢铁企业开始尝试建设预应力钢绞线车间。从线材表面预处理、拉丝、绞线及稳定化处理等方面阐述预应力钢绞线车间工艺设计,以1×7和1×19结构钢绞线为例,介绍生产设备和工艺参数。生产1×19结构钢绞线拉丝机进线最大直径16.0mm,最大速度15m/s,出线抗拉强度2100MPa,卷筒直径1200mm,盘卷质量4t;中频回火炉感应加热功率800kW;张力轮直径2500mm,最大张力490kN;双收/放线机收线轮外径2900mm,内径1200mm,张力3920N,生产线最大速度135m/min。对车间的平面布置和环保提出要求。     

预应力混凝土用钢绞线弹性模量不确定度来源分析及评定

为满足预应力混凝土用钢绞线在重要工程建设中的使用要求,《预应力混凝土用钢绞线》对钢绞线的弹性模量规定(195±10) GPa,预应力混凝土用钢绞线施工时,要求实际伸长值与理论伸长值误差不超过6%。准确测定弹性模量及不确定度评定对钢绞线产品质量把控和钢绞线伸长量计算具有重要意义。采用拉伸试验测定钢绞线弹性模量,对钢绞线弹性模量不确定度来源进行分析,通过对钢绞线弹性模量的测量及对误差等进行计算,得出在k_p=2及95%的置信水平下,弹性模量的试验结果准确表示为(199±10) GPa,对弹性模量不确定度进行评定可为把控评价钢绞线弹性模量质量和预应力施工伸长量计算提供参考。     

基于人工神经网络的PC钢棒力学性能预报模型

提出一种PC钢棒抗拉强度的人工神经网络模型方法,采用4×9×1的三层前向BP网络结构,模型主要因素为淬火温度、回火温度、含碳量和单位长度质量。经1500余次训练后,误差平方和<0.001。训练出来的神经网络可以预报生产现场的PC钢棒的抗拉强度σb,预报值与实测值相对偏差在±3%以内,大于93%的预报值与实测值的绝对偏差在±10MPa之间。     

CFRC8×36SW+8×17S+1×36SW-56 mm高强度钢丝绳的研制

分析满充式钢丝绳的性能特点,对CFRC8×36SW+8×17S+1×36SW-56mm1960MPa满充式钢丝绳进行研制,其研发难点是无相应标准可循、钢丝绳破断拉力值高和间隙率难以确定。通过结构设计、技术参数确定、工艺流程控制、原辅材料的优选等研制出高强度钢丝绳,钢丝绳实测直径57.2mm,最小破断拉力2872kN,比规定值高15%以上,实测弹性模量(1.27~1.30)×105MPa,满足用户使用要求。     

旋转挖泥钻用钢丝绳的研制

以Φ32 mm旋转挖泥钻用钢丝绳为例,介绍旋转挖泥钻用钢丝绳的研制过程、钢丝绳性能要求和工艺参数,对钢丝绳外层股、内层绳及各股变形前后的绳径、股径及所使用钢丝的直径进行计算。所研制的钢丝绳实测直径为32.7 mm,实测整绳破断拉力为910 kN,钢丝破断拉力总和为1 114.4 kN,弹性模量为1.36×105MPa,结构伸长为0.132%。     

1860MPa级1×19—28.6低松弛预应力钢绞线研制

介绍1860 MPa级1×19—28.6低松弛预应力钢绞线的研制过程。试验选用抗拉强度为1300 MPa、断面收缩率大于30%的φ14 mm82B专用盘条;将盘条在质量分数15%～20%盐酸溶液中去除氧化铁皮后,进入磷酸二氢锌为主液的槽中进行磷化处理,然后浸入90～100℃的皂液中皂化,最后在100℃左右的烘箱中烘干;拉拔钢丝时严格按盘条轧制方向顺向拉拔。给出捻制稳定化工艺参数:捻距400 mm,捻制速度25 m/min,张力330 kN,温度385～390℃。试验结果表明,采用上述工艺研制的钢绞线抗拉强度为1 868～1 904 MPa,延伸率为6.0%～8.5%,松弛率为1.6%,各项性能指标完全符合企业标准。     

9×19S+PWRC电梯用钢丝绳的研发及使用

阐述电梯用钢丝绳的发展概况,8×19S+FC作为电梯用钢丝绳的主要结构,适用于楼层较低和速度较慢的电梯;9×19类平行捻结构的钢芯钢丝绳柔软性好,金属填充率高,破断拉力高,结构伸长率低,抗疲劳性能好,适用于高层建筑中的高速电梯用钢丝绳。介绍捻距倍数为7的1570 MPa级9×19S+PWRC—10结构规格钢丝绳的主要技术参数及配丝计算过程,钢丝绳最小破断拉力66.0 kN,结构伸长率不大于1.5%,右交互捻,捻距67.9～72.1 mm;股捻距倍数:外层股为8.5,内层股为8.5,中心股为7。针对该结构钢丝绳结构特点,提出制造、安装和使用维护的注意事项。     

细小规格钢丝绳结构伸长研究

残余拉拔应力和捻制应力是钢丝绳在生产捻制过程产生结构伸长的主要原因。制绳钢丝的残余拉拔应力主要有残余拉应力、残余弯曲应力和残余扭转应力。钢丝绳股绳捻制过程中的捻制应力主要有扭转应力、弯曲应力和拉伸应力。以7×3—0.90结构细小钢丝绳为研究对象,将制绳钢丝的直径公差控制在±0.005 mm,中心股的3根钢丝适当加粗为0.16 mm,各股的股间间隙保证在0.01 mm,中心股丝径加粗,破断拉力上升,结构伸长下降。钢丝绳的股捻距一定,随着成品绳捻距的增大,钢丝绳破断拉力上升,结构伸长率下降。当钢丝绳成品捻距一定时,随着股捻距的增大,钢丝绳破断拉力上升,结构伸长率下降。     

防锈预应力钢绞线研制

针对PC钢绞线在腐蚀环境下易产生破坏性极强的应力腐蚀,引起结构破坏问题,进行防锈预应力钢绞线研制。采用抗拉强度超过1150 MPa的13 mm线材,制成1860 MPa级φ15.7 mm钢绞线后,将研制的水溶性防锈液使用喷淋加浸涂后再干燥工艺,均匀涂于光面钢绞线的表面,作为钢绞线在工厂制造后至使用之前的防锈措施。结果表明,钢绞线的破断载荷平均为291.45 kN,1%伸长载荷平均为264.85 kN,断后伸长率平均为5.50%,各项指标满足ASTM A 416/A 414M要求。并对无轴包装钢绞线的"歪包"缺陷提出防滑措施:内衬薄钢板,中间衬中性纸塑皱纹纸,以及轻装轻吊软着陆。     

超高速电梯钢丝绳研制及使用状况

电梯钢丝绳要求使用寿命长和质量稳定。以9×25Fi+IWRC—13.0钢丝绳为例,介绍超高速电梯用钢丝绳的研制过程及检测和安装使用情况。外层钢丝强度确定为1 600~1 700 MPa,外股内层钢丝、中心钢丝和绳芯钢丝的强度为1 620~1 850 MPa,钢丝的扭转、弯曲次数比《电梯钢丝绳用钢丝》标准规定提高15%。钢丝绳捻制时控制钢丝及股张力的均匀性、绳股和绳芯的捻制应力状态等;选择300系列捻股机对股绳进行捻制,绳股含油率控制在1.5%~2.0%;采用8辊预变形器对绳芯股进行预变形,用18辊后变形器减小绳芯的捻制应力,将绳芯股的变形率控制在50%。经过检测,钢丝绳力学性能满足相关标准要求。     

SWRH82B高碳钢盘条生产实践

SWRH82B高碳钢盘条主要用于制作高强度低松弛预应力钢丝和钢绞线。采用长短复合流程,优化化学成分,LF炉精炼时间不小于45 min,白渣保持时间不小于15 min;连铸结晶器电磁搅拌频率5 Hz,电流246 A,拉速2.1～2.3 m/min,过热度小于30℃,比水量0.7～0.85 L/kg;轧制温度1 050～1 100℃,开轧温度950～990℃,减定径轧制及吐丝温度880～900℃,辊道速度40～60 m/min。生产的预应力钢绞线用SWRH82B高碳钢盘条,抗拉强度大于1 150 MPa,断面收缩率大于35%,夹杂物的尺寸小于20μm,数量小于6个/mm2,w(N)≤70×10-6,w(O)≤40×10-6,完全满足1 860 MPa级以上钢绞线用盘条的需要。     

0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢丝冷拉工艺探讨

对Φ10.70mm0Cr17Ni4Cu4Nb(SUS630)马氏体沉淀硬化型不锈钢丝冷变形过程中易出现拉拔断裂、拉拔后自裂以及冷变形困难进行工艺分析和探讨,指出钢丝表面状态不佳是影响拉拔的主要原因。通过细晶表面处理技术,拉拔时选择道次压缩率8%～12%,使钢丝表面处于压应力状态;盘条热处理采用(1040±10)℃保温1h加上(630±10)℃保温4h时效,中间去应力退火采用(640±10)℃保温2～4h,成品前去应力退火采用(630±10)℃保温4h时效,生产出的Φ10.70mm直条钢丝平均抗拉强度1030MPa,延伸率16.4%,硬度HRC值为31,满足GB/T1220—2007要求,用户使用反映良好。     

电气化高速铁路用钢丝绳的研发与生产

介绍电气化高速铁路用钢丝绳的发展概况和技术要求。研制8×29F-PWRC平行捻密实钢丝绳,PWRC结构为(8×7-1×19W)。原料采用高碳钢盘条和304不锈钢盘条,外层股、内层股、中心股直径分别为2.63,1.43,2.42 mm,给出钢丝绳中各钢丝的直径和生产工艺。所研制的直径9.50 mm钢丝绳,抗拉强度1 960MPa,最小破断拉力达到82.5 kN,与国际通用的12×7-12×3-12×3-1×19W结构电气化高速铁路用钢丝绳进行对比,展示出所研制钢丝绳结构和性能等方面的优势。