操縱用鍍鋅鋼絲繩用鋼絲的生產(chǎn)

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)|發(fā)布時(shí)間：2022-02-18 15:35:25| 瀏覽數(shù)：...

操縱用鍍鋅鋼絲繩一般都是細(xì)繩，制造工藝和技術(shù)要求比較高，其關(guān)鍵是原料絲的熱處理與鍍鋅工藝，工藝設(shè)計(jì)不恰當(dāng)，后續(xù)的拉絲和捻制質(zhì)量就不容易控制，成品鋼絲繩的質(zhì)量也就難以保證，將會(huì)產(chǎn)生大量廢品。

1生產(chǎn)準(zhǔn)備

操縱用鍍鋅鋼絲繩用鋼絲采用的材料為亞共析鋼，最好固定在一個(gè)廠家生產(chǎn)，牌號(hào)為65，70鋼2種，直徑1.5mm。熱處理、鍍鋅后的要求：抗拉強(qiáng)度為1130~1200MPa，硬度HRC為35~38，延伸率

≥8%，鍍層面質(zhì)量30~90g/m2，除此之外還要求通條性好，沒(méi)有機(jī)械損傷，鍍層結(jié)合牢固，細(xì)致。熱處理、鍍鋅在一條作業(yè)線上完成，具體工藝：放線→前牽引→高溫爐加熱→出爐→鉛浴淬火→電解酸洗→沖洗→活化一電鍍鋅→沖洗→防銹潤(rùn)滑處理→后牽引→檢驗(yàn)收線。

2生產(chǎn)工藝

為了提高作業(yè)線的生產(chǎn)率，降低停車時(shí)間，要用大工字輪放線，每盤鋼絲質(zhì)量不低于100kg。

2.1熱處理

2.1.1高溫爐加熱

對(duì)鋼絲加熱的方法有多種，可采用燃?xì)鉅t、燃煤爐、電阻爐、高頻爐等，經(jīng)比較，用電阻爐加熱、高溫管內(nèi)走絲比較好，這種爐對(duì)鋼絲的氧化較小，溫度可靠，質(zhì)量穩(wěn)定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按下述經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算管內(nèi)的溫度可得到適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟取?/p>

0=880+10d（1）式（1）中：0——爐管內(nèi)的溫度，℃；d——鋼絲直徑，mm。

爐的長(zhǎng)度和被處理鋼絲的運(yùn)行速度成正比，也就是說(shuō)爐子越長(zhǎng)，鋼絲的運(yùn)行速度越快，運(yùn)行速度和爐子長(zhǎng)度取決于鋼絲在爐內(nèi)加熱的時(shí)間，對(duì)一定直徑和一定牌號(hào)的鋼絲，加熱時(shí)間是固定的，也就是足以把鋼絲加熱到全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的時(shí)間，其經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式

1=K（30+5d2）（2）式（2）中：t——加熱時(shí)間，s；K——保險(xiǎn)系數(shù)，取1.2；d——鋼絲直徑，mm。

爐子太長(zhǎng)，速度太快，雖然提高了效率，但給穿線、操作造成較大困難，因此爐長(zhǎng)是熱處理鍍鋅線最重要的平衡數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)處理24根鋼絲，鋼絲直徑1~2mm，爐長(zhǎng)應(yīng)為14m左右，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和產(chǎn)量比最好。

有了加熱爐爐長(zhǎng)就可大體確定其他槽的長(zhǎng)度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，加熱爐長(zhǎng)：鉛浴槽長(zhǎng)：電解酸洗槽長(zhǎng)：鍍鋅槽長(zhǎng)=1：0.25：0.25：1.3。如果爐長(zhǎng)確定為14m，那么相應(yīng)的鉛浴槽長(zhǎng)為3.5m，電解酸洗槽長(zhǎng)3.5

m，鍍鋅槽長(zhǎng)18m（槽長(zhǎng)均指有效長(zhǎng)度）。鋼絲在溫度>850℃的情況下出爐，進(jìn)人到含氧的氣氛中將迅速被氧化，并冒出小火花，沒(méi)有完全被氧化的碳和鐵就在過(guò)渡區(qū)結(jié)成硬塊，時(shí)間一長(zhǎng)就堵寨了管口，造成穿線困難，解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是在出口處形成還原性氣氛區(qū)，如圖1所示。

四還原性保護(hù)材料

面|人人當(dāng)流區(qū)鉛波覆益劑

人人分錢架鋼絲A。

·沒(méi)液

圖1爐出口處保護(hù)性氣氛區(qū)示意圖在管1山處堆積摻有碎木炭的焦炭碎塊，阻止氧氣進(jìn)入高溫管內(nèi)，鋼絲就減少了氧化。還原性氣氛區(qū)外延到管口外的一個(gè)區(qū)域，能在不停車的情況下及時(shí)清理氧化結(jié)塊。

鋼絲出加熱爐進(jìn)入到錯(cuò)液中，如果鋼絲表面的氧化層很薄，會(huì)導(dǎo)致掛鉛。也就是說(shuō)，當(dāng)出爐口到鉛浴槽的鋼絲全部被木炭屑厚厚地蓋住，鋼絲就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的掛鉛現(xiàn)象，因此出加熱爐后的鋼絲要有段裸露在空氣中，或者即便蓋住也要用較薄的焦炭層（不摻碎木炭）。一般裸露3~5cm較好，這樣既可防止掛鉛又可觀察到鋼絲的表面情況。鋼絲掛鉛的另一個(gè)原因是鉛液中的壓線輥粗糙、不靈活，劃破了鋼絲表面的氧化層，因此對(duì)壓線輥要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，粗糙度低。

2.1.2鉛浴等溫淬火

圖2為91.5mm65鋼絲的熱處理曲線及C曲線對(duì)照?qǐng)D。鋼絲從室溫進(jìn)入到加熱爐中，經(jīng)30s后鋼絲的溫度可升到800℃，這時(shí)奧氏體組織開(kāi)始形成，當(dāng)鋼絲運(yùn)行50s時(shí)，鋼絲本身的溫度已達(dá)到860

℃以上，這時(shí)奧氏體已全部形成并趨于均勻，然后從爐中出來(lái)，經(jīng)約4s進(jìn)入到鉛液中，這時(shí)鋼絲迅速降溫到600℃以下，經(jīng)1~2s的孕育期，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)闃O細(xì)的珠光體（索氏體），從圖2中看，經(jīng)8s這

種轉(zhuǎn)變基本結(jié)束，再經(jīng)約10s從鉛槽中出來(lái)，進(jìn)入保溫床，在保溫床中運(yùn)行10~20s（根據(jù)季節(jié)不同，保溫時(shí)間可調(diào)節(jié)），然后空冷，冷到約200℃進(jìn)入電解酸洗槽。增設(shè)保溫床的目的是縮短鉛槽，使形成的極細(xì)珠光體組織更可靠。經(jīng)上述處理的鋼絲抗拉強(qiáng)度在1150MPa左右。

900r800葉

o600葉

找500葉~

屈氏體焉00

-去提樂(lè)險(xiǎn)營(yíng)300-

.0：X7芝民體

b6馬氏體

0102030105060708090100110120130加熱時(shí)間/s

1一加熱到800℃以上；2一出爐；

3一入鉛浴椅；4—出鉆浴槽；5一出保溫床；

6一人電解槽

圖261.5mm鋼絲熱處理曲線和C曲線對(duì)照示意圖從圖2中可清楚地看出，如果想提高o、值可降低鉛液溫度，使組織向屈氏體靠攏；如果得到的鋼絲性能不好，則要分析此圖來(lái)尋找原因。鉛液的溫度6=540-10d式（3）中：0—一鉛液控制溫度，℃；d—鋼絲直徑，mm。

鉛液暴露在空氣中要被氧化，因此要有一種覆蓋劑使它和空氣隔開(kāi)，鋸末、碎木炭、碎焦炭、碎碳酸鎂石塊，都是有效的隔離防護(hù)劑。鋸末、木炭最有效，不足的是易燃燒，所以要經(jīng)常灑水。一般認(rèn)為干凈的碎焦炭（010~30mm），摻5%木炭或煤末，覆蓋厚度10~20cm，使用的效果比較好（使用中不斷補(bǔ)充木炭），壽命也長(zhǎng)。鋼絲從鉛液中出來(lái)到保溫床，可用碎焦炭和碳酸鎂塊覆蓋，其質(zhì)量比為l：1。

2.2電解酸洗

鋼絲通過(guò)電解槽時(shí)，鋼絲與電解槽中的鉛極板形成數(shù)對(duì)陰陽(yáng)極，使鋼絲在運(yùn)行中不斷變換陰陽(yáng)極，也就是不斷腐蝕、活化、再腐蝕、再活化，最后腐蝕，達(dá)到處理鋼絲表面的目的，這種在同l根鋼絲上出現(xiàn)數(shù)對(duì)陰陽(yáng)極的現(xiàn)象稱為雙極性現(xiàn)象。鋼絲在電鍍的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)雙極性現(xiàn)象，但是有害的，會(huì)消耗電能，浪費(fèi)原材料，還會(huì)影響鋅層的結(jié)合力，所以電鍍放鋅鏈時(shí)要和鉛極板接觸好，鋼絲和導(dǎo)電輥之間要接觸好。

電解酸洗用的是硫酸電解液，具體工藝條件：硫

酸質(zhì)量濃度40~100g/L；硫酸亞鐵質(zhì)量濃度≤30

g/L；電流密度10A/dm2；通過(guò)電解槽時(shí)間18s。

通過(guò)的時(shí)間長(zhǎng)，電流密度要小，反之則要大。酸洗時(shí)，鋼絲出槽時(shí)要為陽(yáng)極，如果是陰極，電解液中Fe2+多了，鋼絲上就會(huì)鍍上鐵，會(huì)影響鍍層和基體的結(jié)合，因此既要使鋼絲出槽前為陽(yáng)極，也要控制電解液中Fe2’的含量，多了就要更換溶液。另外電流密度要合適，密度高，鋼絲表面產(chǎn)生“黑灰”多，影響結(jié)合力；電流密度低，浸蝕不夠，也影響結(jié)合力。建議在加大電流密度的同時(shí)，在沖洗槽上設(shè)立一道砂壩，當(dāng)鋼絲通過(guò)砂壩時(shí)既洗掉殘酸，也能把“黑灰”刮去一大部分，減小了“黑灰”對(duì)結(jié)合力的影響。鋼絲鍍鋅前需進(jìn)行一道活化處理，即經(jīng)質(zhì)量濃度5g/L左右的硫酸沖一下，帶著酸液進(jìn)入鍍鋅槽電鍍。應(yīng)注意從電解酸洗到電鍍的整個(gè)過(guò)程不允許赤手或帶油污的任何東西接觸鋼絲，否則就會(huì)引起鋼絲鋅層的局部脫皮，造成拉拔時(shí)斷絲。

2.3鍍鋅

鍍鋅的目的除防銹和美觀之外，還作為拉拔過(guò)程中的潤(rùn)滑層，沒(méi)有鋅層拉不成極細(xì)的鋼絲。根據(jù)其作用，要求鋅層硬度低，延展性好，結(jié)合牢固，均勻細(xì)致。從理論上講，鋅層的純度越高，上述性能越好，鍍層的內(nèi)應(yīng)力越小越好，所以鍍液要求純凈，防止有機(jī)物或其他金屬雜質(zhì)污染鍍液，鋅陽(yáng)極的純度要求要高，鍍液不允許加任何有機(jī)添加劑，特別是光亮劑。鍍層的細(xì)致是靠鍍液純凈保障，嚴(yán)格控制酸度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.3.1工藝配方

采用的配方是酸性硫酸鋅鍍鋅，濃度范圍較寬，硫酸鋅（ZnSO。·7H20）質(zhì)量濃度250~350g/L；pH值2~3.4；電流密度10~35A/dm2。

2.3.2鍍液的配制

最好用純鋅加硫酸反應(yīng)制成硫酸鋅來(lái)配制鍍液。用市售的硫酸鋅配制只能占鍍液的一部分，即先用水把硫酸鋅溶解，然后再加一部分硫酸和純鋅，這樣配制的鍍液才好用。用過(guò)一段時(shí)間的鍍液，也要這樣處理一下。

鍍層厚度（在壓縮率一定的條件下）決定著成品絲的鍍層厚度，半成品絲鋅層面質(zhì)量≥10g/m2

（約1.4um），低于此值拉拔，鋼絲會(huì)露底、發(fā)暗；鍍層太厚，拉拔時(shí)鋼絲脫鋅嚴(yán)重，所以要掌握鍍層厚度的計(jì)算以及和壓縮率的關(guān)系。

2.4清洗潤(rùn)滑處理

鋼絲出電鍍槽后，要利用專用氣吹嘴吹射鋼絲，以減少鋼絲帶出的鍍液，再經(jīng)2次清水沖洗，達(dá)到清潔的目的，并且保證不把鍍液帶到皂液中。皂液是中性的，皂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，溫度不能低于70℃，然后要徹底烘干，特別是細(xì)絲更應(yīng)注意。潮濕的鍍鋅絲在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)氧化銹蝕，嚴(yán)重影響拉拔，以致調(diào)不到捻繩所要求的圈徑，斷頭增多。

2.5檢驗(yàn)收線

對(duì)鍍過(guò)鋅的鋼絲要做拉力、鍍層面質(zhì)量、鍍層和基體的結(jié)合性能測(cè)試；對(duì)鍍層和基體結(jié)合性能的測(cè)試要求纏繞，反復(fù)彎折、刀刮后不許有脫皮、開(kāi)裂、起泡的現(xiàn)象；對(duì)鍍層的外觀要求是均勻細(xì)致，手感滑潤(rùn)干燥。合格的鍍鋅絲用大輪收線，編號(hào)包封，并記錄上鍍層面質(zhì)量和抗拉強(qiáng)度。

3結(jié)語(yǔ)

按上述工藝生產(chǎn)操縱用鍍鋅鋼絲繩的原料絲，工藝技術(shù)要求較為合理，特別是原料絲的熱處理與鍍鋅工藝，滿足了后續(xù)拉絲和捻制工序的要求，成品繩的質(zhì)量得到了保證。