[发明专利]一种高强度预应力钢绞线生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度预应力钢绞线生产工艺，属于金属制品生产加工技术领域。

背景技术

国内生产1×7—15.20-1860MPa钢绞线技术已成熟，钢绞线直径为15.28-15.36mm，钢绞线锚具规格型号等配套设施已形成规范。现国内需要更高强度、更好的韧性、更低的松驰率的预应力钢绞线，以满足公路、铁路及桥梁工程建设的需要，特别是2000MPa级高强度预应力钢绞线需求旺盛，但目前国内2000MPa级高强度预应力钢绞线生产工艺不成熟，生产产品强度低，韧性差，松驰率大，不能满足市场需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高强度预应力钢绞线生产工艺，解决现有预应力钢绞线生产技术的不足，满足市场对2000MPa级高强度预应力钢绞线的需求。

本发明的高强度预应力钢绞线，结构为1×7，直径为15.20mm，抗拉强度为2000MPa。生产工艺如下：

（1）原料选择

采用直径φ14mm、82B盘条高碳线材，盘条化学成分为：C：0.82-0.84%、S≤0.025%、P≤0.0255%、Si：0.15-0.3%、Mn：0.6-0.9%、Cr：0.22-0.30%，V：0.05-0.1%，盘条抗拉强度1200-1250MPa、断面收缩率＞30%；

（2）盘条表面处理

1）盘条采用盐酸酸洗，酸洗时间420s，同时为了减少酸液对钢基的腐蚀，提升酸洗效果，在环境温度25℃时，缓蚀剂和盐酸添加比为0.012-0.015；盐酸酸洗采用五个酸洗槽酸洗，各槽工艺参数如下：

2）盘条磷化

磷化工艺参数如下：

磷化过程中提升磷酸总酸度到48-53点，以位提高磷化成膜的速度及质量，确保磷化膜面质量达到9-10g/mm²左右，磷化表面光滑、致密；

（3）钢丝拉拔

1）拉拔钢丝直径5.05mm，拉拔总压缩率86%，线材与成品钢丝之间的绝对变形量为8.95mm；

2）为使钢丝获得高强度和良好的塑性及韧性，采用11/1270直进式拉丝机进行拉拔，拉拔道次为11道次，1、4、8、11道次模盒采用旋转模盒，成品卷筒最高速度4m/s；

3）拉拔工艺如下：

拉拔工艺中最大部分压缩率、绝对变形量不能出现在同一道次；

4）卷筒上钢丝温度控制：控制第一、第二卷卷筒上的钢丝温度不得超过100℃，其余卷筒上钢丝温度不得超过130℃，因在生产大规格、高强钢丝时，由于变形量较大并且在干摩擦条件下变形，温升现象严重，较高温度将使钢丝的塑性降低；

5）拉拔钢丝力学性能

抗拉强度2050-2250MPa、扭转≥20次、弯曲≥12；

（4）钢绞线捻制及稳定化处理

1）钢绞线捻制外层钢丝直径为5.05mm，内层钢丝直径为5.26mm，捻制钢绞线直径为15.40-15.34mm，捻距230mm，钢绞线回火稳定化处理后直径为15.36-15.30mm；

2）钢绞线稳定化处理张力为钢绞线破断张力的44-47%，稳定化处理回火温度为385±5℃，钢绞线强度损失保持在1.5-3.5%之间，确保钢绞线获得良好的松弛性能，避免大的强度损失；

（5）钢绞线力学性能

抗拉强度2015-2110MPa，破断拉力282-295kN，屈服力247-253kN，延伸率4-5.5%，松弛率1.6%。

采用上述技术方案的有益效果是：钢绞线抗拉强度高，抗拉强度达到2000MPa，松弛率低、韧性好，钢绞线表面质量好。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：

以生产钢绞线结构为1×7，直径为15.20mm，抗拉强度为2000MPa为例：

（1）原料选择

采用直径φ14mm、82B盘条高碳线材，盘条化学成分为：C：0.82-0.84%、S≤0.025%、P≤0.0255%、Si：0.15-0.3%、Mn：0.6-0.9%、Cr：0.22-0.30%，V：0.05-0.1%，盘条抗拉强度1200-1250MPa、断面收缩率＞30%；

（2）盘条表面处理

1）盘条采用盐酸酸洗，酸洗时间420s，同时为了减少酸液对钢基的腐蚀，提升酸洗效果，在环境温度25℃时，缓蚀剂和盐酸添加比为0.012-0.015；盐酸酸洗采用五个酸洗槽酸洗，各槽工艺参数如下：