桥梁缆索用热镀锌钢丝的性能要求与加工工艺

介绍桥梁缆索用高强度热镀锌钢丝在我国的应用和发展,说明相关标准的应用情况,指出钢丝的扭转和松弛指标可以根据实际的结构有所侧重。分别介绍斜拉索钢丝和主缆钢丝的生产流程,并对线材表面预处理生产线、拉拔生产线、热镀锌生产线、稳定化处理生产线及矫直进行分析,指出各工序的作用和控制要点,特别强调稳定化处理线的张力施加方式、张力、温度对产品性能的影响。结合高强度热镀锌钢丝的使用情况,对钢丝性能指标的选择、钢丝的表面质量、盘条和钢丝电接头、钢丝的镀层质量提出建议。     

普通铅锅回火机组上钢丝的低松弛稳定化处理

根据钢丝低松弛性能的形成机理 ,在现行普通铅锅回火机组上进行低松弛稳定化处理改造试验 ,结果表明在普通铅锅回火机组上可以实现钢丝的低松弛稳定化处理。并阐明该机组与中频感应加热机组在产品性能方面的差距     

圆钢丝稳定化处理对抗拉强度和剪切强度影响

用于特殊连接装置用途的圆钢丝要求具有较高的抗拉强度和剪切强度、极低的松弛性能。稳定化处理是获得钢丝低松弛性能的有效方法。通过模拟使用条件自制试验工装测试圆钢丝剪切强度,以及利用标准试验设备测试圆钢丝抗拉强度和松弛性能,得出为获取低松弛性能圆钢丝的稳定化处理对圆钢丝抗拉强度和剪切强度的影响规律,为用圆钢丝连接装置的设计和使用提供建议和指导。     

热镀锌时间对钢丝性能及组织的影响

通过试验研究浸锌时间对热镀锌钢丝微观组织、力学性能的影响,结果表明:钢丝经热镀锌后,其强度及扭转性能指标低于光面钢丝且随浸锌时间而变化,适当减少浸锌时间,可缩小镀层中脆性相的厚度,但过短的浸锌时间导致镀层不均匀、合金层开裂等问题出现,从而降低钢丝的扭转性能。     

拉拔钢丝扭转性能的影响因素

针对钢丝生产过程中的工艺条件,以0.30 mm冷拉镀黄铜成品钢丝为例,设计不同的试验方案,研究拉拔钢丝扭转性能的影响因素。对于相同直径的钢丝,抗拉强度越高,扭转性能越低;对于相同抗拉强度级别的钢丝,C72DA,C82DA,C92D2材料生产的钢丝扭转性能相近;镀黄铜钢丝的加热时间过长或过短、温度过高或过低,拉拔钢丝的扭转性能降低;不同湿拉工艺拉拔的钢丝扭转性能相近;湿拉成品道次后采用矫直器,可以改善拉拔钢丝的扭转性能;拉拔钢丝在250℃以上温度且1 min以上时间进行回火处理,钢丝的扭转性能明显下降。     

预应力钢材抗应力松弛性能的研究

阐述获取预应力钢材低松弛性能的途径及其影响因素,并探讨其机理。研究预应力钢材抗松弛性能与其稳定化处理工艺参数及与其它力学性能之间的关系。结果表明,低松弛预应力钢丝不能再经纯回火、纯矫直或矫直+回火处理,否则,其原有的抗应力松弛性能会被严重恶化;PC钢棒的抗应力松弛性能主要取决于最终产品的金相组织,与其所用原料的钢种与牌号关系不大;微合金化是预应力混凝土用冷拉(轧)钢产品、预应力混凝土用粗规格热轧棒材等获取较好抗应力松弛性能的有效途径。     

桥梁缆索用电镀锌与热镀锌铝钢丝耐腐蚀性能研究

钢丝的耐腐蚀性能影响桥梁缆索的使用寿命。采用电镀锌和热镀锌铝对?4.3 mm SWRS82B钢丝进行表面处理，对电镀锌和热镀锌铝钢丝在0.1 mol/L HCl溶液中进行耐腐蚀性能研究，对腐蚀后的形貌进行观察并分析腐蚀机理。结果表明：电镀锌后钢丝表面粗糙度Ra=1.024μm,热镀锌铝后钢丝表面粗糙度Ra=0.637μm,热镀锌铝试样表面粗糙度明显小于电镀锌试样；电镀锌的锌层厚度约为15μm,扩散层为35μm,热镀锌铝合金的镀锌层约为24μm,扩散层为50μm,热镀锌铝试样的耐腐蚀性能明显优于电镀锌试样。     

国内外信息

<正>温度和拉伸应力对预应力钢丝稳定化处理效果的影响稳定化处理是生产低松弛钢丝的最好方式。稳定化处理过程中温度或拉伸应力的变化对钢丝最终力学性能的影响很大,西班牙的科技工作者对此进行了研究。     

苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产

介绍苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产实践中的技术创新。通过技术分析,确定了"双张紧+限径模"工艺技术、"主导工艺+微调"整体优化技术、"三度控制"热镀锌操作技术3大关键技术,生产出了高强度(≥1 770 MPa级)、低松弛(Ⅱ级松弛率≤2.5%)、高扭转性能(扭转次数≥11)的桥梁斜拉索用镀锌钢丝。     

热镀锌工艺参数对钢丝性能的影响

采用相同原料钢丝 ,对热镀锌的主要工艺参数 (浸锌时间、温度、速度 )进行匹配选择 ,并分别取钢丝试样进行三项性能试验并比较 ,从中筛选最佳工艺。试验结果表明 :45 0℃ 16s热浸镀和 45 4℃ 18s热浸镀 ,钢丝的抗拉强度、扭转值、弯曲值匹配最好 ,产品合格率达 90 %以上。     

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。     

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。     

桥梁缆索用超高强度镀锌钢丝的研制

介绍国内外桥梁缆索用镀锌钢丝应用现状,提出提高镀锌钢丝强度的方法和途径,包括提高盘条强度、提高盘条拉拔压缩率及降低热镀锌强度损失等。提高盘条强度主要通过盘条索氏体化和合金化技术实现,C,Si质量分数分别控制在0.7%～1.2%,0.15%～1.5%,Mn,Cr质量分数分别控制在1%和0.5%以下。总压缩率控制:Φ7mm镀锌钢丝用盘条直径为13～14mm,Φ5mm镀锌钢丝用盘条直径为11～13mm。Si和Cr质量分数分别为1.2%和0.3%时,可有效降低热镀锌强度损失。选择Φ12.5mm高碳高硅盘条,试制出直径约5mm的超高强度桥梁缆索用镀锌钢丝,抗拉强度近2000MPa,钢丝扭转值达到20次以上。     

高碳钢丝扭转断裂原因分析

对桥梁悬索用热镀锌预应力钢丝和高强度胎圈钢丝扭转性能较低的实例进行分析,通过电子金相观察和夹杂物检测,指出非金属夹杂物、连铸过程产生的内裂纹、索氏体含量及线材与钢丝的表面质量是影响钢丝扭转性能的主要因素。     

锌铝合金镀层钢丝在桥梁缆索上应用的探讨

锌铝合金镀层钢丝具有比纯锌镀层钢丝耐蚀能力高的优点。介绍锌铝合金镀层的耐蚀机理 ,提出开发该产品的关键技术是牢固而均匀的镀层及其厚度控制 ,镀后拉拔的防刮伤及低松弛稳定化处理时防熔化。通过斜拉桥、悬索桥对镀锌产品性能要求的分析 ,指出桥梁缆索用锌铝合金钢丝可以先从普通松弛钢丝开始应用。     

桥梁缆索钢丝质量检验试验方法探讨

根据桥梁缆索钢丝的技术规范,按照规定的试验要求和试验方法,对原材料、钢丝加工过程、成品钢丝进行检验,要求复核成品钢丝直径、强度、弹性模量、延伸率、缠绕、扭转、松弛、疲劳、锌附着量、硫酸铜试验、表观、长度、自由圈径、不平直度等参数。比较国内外桥梁缆索用钢丝试验方法及要求的异同,国内桥梁缆索钢丝标准不允许钢丝接头,国外标准允许钢丝盘条接头,但要预先通过接头工艺试验和过程抽检来保证成品钢丝质量;国内外钢丝强度和弹性模量的试验方法相同,但强度值要求略有不同,国外钢丝强度规定了一个上限;由于取值区间不同和钢丝直径面积取值要求不同,相同的钢丝会出现不同的弹性模量计算结果;国标同时考核桥梁缆索钢丝松弛性能和扭转性能;钢丝直线度检测方法有微小差别。     

桥梁缆索用钢丝国际标准状况分析

分析美国、法国、英国、日本、中国的桥梁缆索用钢丝标准及规范。ASTM A421/A421M主要用于预应力制品行业两边镦头或者安装夹片的钢丝和钢绞线,对钢丝的抗腐蚀性能、抗疲劳性能要求较高。NFA-35-035涵盖公称直径分别为5,6,7 mm的斜拉桥和悬索桥用热镀锌及锌铝合金镀层钢丝,可直接应用于桥梁缆索用钢丝的制作、验收和检验。DRAFT pr EN 10337包括热镀锌钢丝和铝质量分数为5%的锌铝合金镀层钢丝,并按照强度、镀层对钢丝牌号进行了规定。HBS G3508—1989对钢丝的关键技术指标进行了详细的规定和要求,但权威性不足。GB/T 17101—2008将直径为5 mm钢丝的强度提高到1 860 MPa。提出随着大批国际大型悬索桥和斜拉桥的规划和建设,迫切需要一份适用于国际桥梁缆索用钢丝的产品和技术标准。     

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。