[发明专利]一种桥梁缆索用Ⅱ级松弛铝包钢丝的制造方法

说明书

本发明公开了一种桥梁缆索用Ⅱ级松弛铝包钢丝的制造方法，按如下步骤操作：准备桥梁缆索用盘条；对盘条进行表面处理；拉丝：所形成的钢丝强度达到1770~2100 MPa；包覆：包覆机模腔内温度为380~430℃，包覆速度为50~150m/min；包覆后的铝包钢丝强度范围为1720~2060 MPa；稳定化处理：铝包钢丝经过中频感应加热，加热温度控制在370~420℃，完成稳定化处理；检验：按GB/T 17101‑2008检验性能。本发明通过改变工艺路线，优化盘条表面处理、拉丝、包覆、稳定化处理的工艺参数，形成具有Ⅱ级松弛性能的桥梁缆索用铝包钢丝，完全满足高等级桥梁的使用要求。

技术领域

本发明涉及斜拉桥、悬索桥等桥梁缆索用钢丝制品技术领域，尤其涉及一种桥梁缆索用Ⅱ级松弛铝包钢丝的制造方法。

背景技术

2007年我公司在世界范围内首次设计了预应力用铝包钢丝产品，并申请了国家专利，专利号为：ZL 200710051322.9，该产品主要是针对提高桥梁缆索材料耐腐蚀性而设计的一种全新的铝钢双金属复合材料。经过我公司对预应力用铝包钢丝多年的研发试制，发现在产业化过程中，该专利技术制造工艺存在一定的缺陷，主要是产品性能方面的缺陷，具体缺陷为：试制出的制品Ⅱ级松弛性能不能满足设计要求，以至于不能在高等级长寿桥梁上使用。由于预应力用铝包钢丝没有国家、行业标准，公司销售的铝包钢丝制品除包裹材料为铝外，其性能按国家标准GB/T 17101-2008《桥梁缆索用镀锌钢丝》要求提供，该标准对应力松弛性能的要求是：缆索用钢丝在20±2℃时，试验初始载荷为公称载荷的70％条件下，1000小时后应力松弛率Ⅰ级松弛不大于7.5％，Ⅱ级松弛不大于2.5％。多次试验证明，采用该专利技术的制造工艺难以达到Ⅱ级松弛性能要求，主要表现在制造工序上，该专利技术的制造工艺是钢丝拉拔后先稳定化处理，再包覆，由于包覆工艺中的模腔温度为450～600℃，改变了钢丝的内部结构(如晶界、晶体的位错减少)，破坏了原有的松弛性能，使松弛率变大，因而，达不到苛刻的Ⅱ级松弛性能的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁缆索用Ⅱ级松弛铝包钢丝的制造方法，所得铝包钢丝制品具有良好的Ⅱ级松弛性能，产品技术性能全部满足GB/T 17101-2008高品质指标要求，达到高等级长寿桥梁的使用要求。

为实现本发明上述目的，一种桥梁缆索用Ⅱ级松弛铝包钢丝的制造方法，按照如下步骤操作：

S1，原料准备：准备相应产品规格的桥梁缆索用盘条；

S2，盘条表面处理：对桥梁缆索用盘条进行表面处理；

S3，拉丝：盘条经过拉丝机连续拉拔成所需规格钢丝，经过拉拔硬化，所形成的钢丝强度达到1770～2100MPa，然后送入包覆工序；

S4，包覆：先对拉拔后的钢丝进行脱脂，再清洗钢丝表面残余锈蚀；干燥后送入中频感应加热炉进行预热处理，钢丝感应加热到370～420℃，然后进入连续挤压包覆机；与此同时，将经清洗、干燥、矫直后的高纯铝杆或铝合金杆从包覆机的另一端同时送入包覆机模腔，包覆机模腔内温度为380～430℃，堵头压力60～80MPa，包覆速度为50～150m/min；根据不同强度要求设计不同铝层包覆厚度，冷却干燥后为铝包钢丝，包覆后的铝包钢丝强度范围为1720～2060MPa；

S5，稳定化处理：对铝包钢丝施加一定的张力，张力大小为铝包钢丝实际破断力的38～45％，在此条件下，铝包钢丝经过中频感应加热，加热温度控制在370～420℃，消除内部组织应力，完成稳定化处理；

S6，检验：经稳定化处理后的铝包钢丝用收线盘收线成卷，检查表面质量及铝层厚度，再按GB/T 17101-2008检验性能，铝包钢丝强度范围为1700～2040MPa，Ⅱ级松弛不大于2.0％。

进一步的，S2步骤中，还包括对盘条进行酸洗、磷化、中和、干燥。