[发明专利]一种桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝

权利要求书

1.一种桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：镀层中铝含量为9～14.0wt％，镁含量为0.1～0.3wt％，余量为锌、热镀层中吸收的铁和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：由于铝元素和镁元素的细化晶粒的作用，其镀层表面晶粒直径为40nm-50nm，为纯锌镀层的镀层表面晶粒直径的1/10以上。

3.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：直径5mm-7mm的盘条表面单位面积上的镀层重量不小于250g/m²。

4.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：镀层附着能力满足：在直径为钢丝直径5倍的芯棒上缠绕8圈，镀层不开裂；在直径为钢丝直径3倍的芯棒上缠绕8圈，钢丝不断裂。

5.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：镀层的耐腐蚀性能满足：在盐雾环境中的抗腐蚀性能为纯镀锌的3-6倍，在海洋环境下服役达到60年以上。

6.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：镀层的强度达到2060MPa以上。

7.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：钢丝镀层的实现方法：采用同步收线和同步放线，钢丝经过助镀后浸入温度为440℃～460℃纯镀锌锅，生成纯锌镀层和锌铁合金层，然后经过抹试装备，抹去大部分纯锌，保留锌铁合金层；再进入温度为450℃～470℃锌铝镁合金热镀锅，该锅温度高于纯锌的熔点417℃，因此钢丝表面的第一阶段的纯锌层会再熔解，锌-铁合金吸收铝镁转变为柔韧性较好的锌-铁-铝-镁镀层，包括锌-铁-铝-镁多元合金镀层中间层，和表面锌-铁-铝-镁合金镀层。

8.根据权利要求7所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：热镀结束后先氮气吹冷将镀层表面温度降到200℃以下；然后进行水冷，快速冷却至镀层表面温度降到60℃以下；最后风冷至室温。

9.根据权利要求1所述的桥梁缆索用高耐蚀性Zn90-Al10-Mg合金镀层钢丝，其特征在于：钢丝镀层的实现方法，主要流程包括：盘条预处理→氯化铵氯化锌溶剂助镀→热浸镀锌→复合抹试→热镀锌铝镁合金→氮气抹拭→冷却→收线；

助镀：钢丝均匀通过助镀液，助镀液中主要成分为氯化铵和氯化锌，通过助镀液与盘条表面残留铁盐和氧化物的进一步化学反应，在钢丝表面先生成光亮的锌-铁合金，活化盘条表面，清洁钢丝表面，防止再次氧化，并能顺利进行铁与锌及锌铝合金间浸润、溶解和扩散；

热浸镀锌：将助镀后的盘条以不小于20m/min的速度牵引浸入熔融的锌浴，借铁与锌二种金属界面的热扩散作用形成镀层；

复合抹拭：先利用交变磁场中液体锌在产生感生电流的同时受到洛伦兹力的作用，将该洛伦兹力作为对液锌的抹拭力，实现无接触式抹拭，去除大部分纯锌；然后在盘条出口处进行氮气抹拭，将具有一定压力的氮气通过环型气刀装置产生高速气流，气流将镀液表面的液态锌层吹抹下来，同时防止钢丝由锌锅液面至抹拭线圈出口段发生氧化；

热浸镀锌铝镁合金：将镀锌后的钢丝浸入锌-铝-镁合金熔液，合金溶液的温度为450℃-470℃，通过锌、铁、铝、镁的扩散作用形成锌铝镁合金镀层；

氮气抹拭：将从锌-铝-镁合金熔液中牵引出的盘条通过保护性的氮气吹抹，去除残余的合金熔液；

冷却：热镀结束后先氮气吹冷将镀层表面温度降到200℃以下；然后进行水冷，快速冷却至镀层表面温度降到60℃以下；最后风冷至室温；

收线：将冷却后的镀层钢丝收集成规律整齐的线盘。