(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108176720 A(43)申请公布日 2018.06.19
(21)申请号 201711361325.2(22)申请日 2017.12.18
(71)申请人 贵州钢绳股份有限公司
地址 563000 贵州省遵义市桃溪路47号(72)发明人 张宗前 陈建辉 吴光虎 张青
吴丽 万小松 李权大 (74)专利代理机构 遵义市遵科专利事务所
52102
代理人 陈源鸿(51)Int.Cl.
B21C 1/04(2006.01)B21C 9/00(2006.01)C23G 1/04(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页
(54)发明名称
1×7-21.6mm、1860MPa钢绞线生产工艺(57)摘要
一种1×7-21.6mm、1860MPa钢绞线生产工艺，原料选用82B、Φ16mm盘条，抗拉强度1240-1260MPa，断面收缩率大于30％，表面处理时酸洗槽中添加4－8‰的缓蚀剂，酸洗时间600s，磷化工艺参数为总酸度46-52点，磷化温度55-65℃，磷化时间230-260s，促进剂2-5点，盘条磷化膜面质量达到8.5-10g/mm2，拉拔采用11/1270拉丝机经11道次拉拔，成品卷速度不大于3m/s，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125℃，钢绞线稳定化处理回火温度380-390℃，回火张力255kN，钢绞线经检测抗拉强度达到1860-1980MPa，破断拉力≥530kN,屈服力≥467kN,延伸率≥3.5％，松弛率≤2.5％。
CN 108176720 ACN 108176720 A
权 利 要 求 书
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1.1×7-21.6mm、1860MPa钢绞线生产工艺，其特征是包括如下实施步骤：(1)原料选择
原料选用添加了Cr和V合金元素的82B、Φ16mm盘条，抗拉强度为1240－1260MPa，断面收缩率大于30％；
(2)表面处理酸洗工艺参数：1#酸洗槽：盐酸浓度65－115g/l，氯化亚铁浓度150－245；2#酸洗槽：盐酸浓度125－185g/l，氯化亚铁浓度90－160；3#酸洗槽：盐酸浓度175－230g/l，氯化亚铁浓度25－100；4#酸洗槽：盐酸浓度225－255g/l，氯化亚铁浓度10－50；5#酸洗槽：盐酸浓度≤90g/l，氯化亚铁浓度≤50g/l；酸洗槽中添加4－8‰的缓蚀剂，酸洗时间600s。磷化时为提高磷化膜的质量，确保。磷化表面光滑、致密，磷化时提高磷酸总酸度。
磷化参数：总酸度46-52点，磷化温度55-65℃，磷化时间230-260s，促进剂2-5点；盘条磷化膜面质量达到8.5-10g/mm2；(3)拉拔
采用11/1270拉丝机经11道次拉拔，拉拔时采用卷筒水冷加强制风冷，成品卷速度不大于3m/s，拉拔过程中第一、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125℃，拉拔时前2道次拉丝模工作锥角度为14°，3、4、5、6、7、8、9道次拉丝模工作锥角度为13°，第10、11道次拉丝模工作锥角度为12°，拉拔工艺如下：
拉拔工艺参数：原料盘条直径16mm，成品直径7.18mm，各道次拔工艺为：16mm→14.97→13.80→12.65→11.71→10.85→10.07→9.37→8.75→8.18→7.66→7.18；
拉拔后的成品钢丝抗拉强度1980-2120MPa，扭转≥18次，弯曲≥9次；(4)稳定化处理
钢绞线捻距310mm，稳定化处理参数：回火温度380-390℃，回火张力255kN；经检测钢绞线力学性能指标如下：抗拉强度1860-1980MPa，破断拉力≥530kN,屈服力≥467kN,延伸率≥3.5％，松弛率≤2.5％，弦高≤12mm。
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CN 108176720 A
说 明 书
1×7-21.6mm、1860MPa钢绞线生产工艺
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技术领域
[0001]本发明涉及一种1×7—21.6mm、1860MPa钢绞线生产工艺，属于金属制品加工技术领域。
背景技术
[0002]1×7—21.6mm的钢绞线由于承载力大，多用于煤矿、矿山，目前国内21.6mm的钢绞线基本上为1720MPa和1770MPa强度级，对于 1860MPa强度级钢绞线的生产技术不成熟，1860MPa强度级钢绞线是今后研发及生产的趋势，该产品的运用不仅节约了材料，还降低了施工成本，缩短施工时间。发明内容
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种[0004]1×7—21.6mm、1860MPa高强度钢绞线的生产工艺，解决大直径高强度钢绞线生产技术问题。
[0005]本发明的原理：选取Φ16mm、82B原料生产，原料强度达到 1240MPa以上；控制酸洗过程，提高酸洗时间提高磷化总酸度，确保磷化膜厚度；拉拔时选用11/1270拉丝机进行拉拔，合理分配压缩率，最大绝对变形量和最大部分压缩率不出现在同一道次，控制钢丝温度和成品卷速度，拉拔时拉丝模采用不同的工作锥度；控制稳定化处理参数，使钢绞线的强度级别达到1860MPa，使钢绞线的弦高小于12mm；其余各项力学性能满足相应标准，绞线表面质量良好。
[0006]本发明的实施步骤如下[0007](1)原料选择
[0008]由于1860MPa级Φ21.6mm的绞线直径大，强度高，生产难度大。生产时必须提高半成品钢丝的强度；提高半成品钢丝强度的方法主要有：1)提高盘条原始抗拉强度；2)提高总压缩率。添加Cr和V等合金元素，可提高盘条起始强度和加工硬化率，同时具有良好的塑性，满足钢丝钢绞线的性能要求。
[0009]本发明选用添加了Cr和V等合金元素的82B、Φ16mm高强度原料，抗拉强度为1240－1260MPa，断面收缩率大于30％，钢丝经稳定化处理后抗拉强度会损失2％－4％，取钢丝强度损失5％。本发明设计成品钢丝直径为7.18mm，钢丝强度不小于1953MPa。[0010](2)表面处理[0011]酸洗时，由于盘条加入Cr和V等合金元素，使氧化膜的组成及氧化膜的致密性发生改变，为了提升酸洗效果，改变酸槽内的盐分的组成，使酸洗后的表面状态达到最佳。[0012]盐酸槽的工艺参数
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CN 108176720 A[0013]
说 明 书
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酸洗时间控制在600s左右，为提升酸洗效果，防止盐酸腐蚀钢基，在酸洗是应添加
4－8‰的缓蚀剂。
[0015]磷化时为提高磷化膜的质量，确保磷化膜面质量达到8.5－10g/mm2。磷化表面光滑、致密，磷化时提高磷酸总酸度。[0016]磷化槽参数
[0014]
[0017]
[0018]
(3)拉拔
[0019]采用11/1270拉丝机经11道次拉拔，拉拔时采用卷筒水冷加强制风冷，成品卷速度不大于3m/s，保证钢丝质量，拉拔过程中第一、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125℃。由于钢丝直径大，钢丝含C量高，拉拔时拉丝模工作锥对钢丝性能影响大，为减小拉拔后钢丝的残余应力，拉拔时前2道次拉丝模工作锥角度为14°，3、4、5、6、7、8、9道次拉丝模工作锥角度为13°，第10、11道次拉丝模工作锥角度为12°，拉拔工艺如下：
[0020]拉拔工艺参数
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CN 108176720 A[0021]
说 明 书
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[0022]
拉拔后的钢丝工艺要求：抗拉强度1980-2120MPa，扭转≥18次，弯曲≥9次。
[0024](4)稳定化处理[0025]稳定化处理时，一般在两张力轮之间施加钢绞线破断负荷41～ 43％大小的张力，使绞线获得良好的松弛性能和直线性。但由于 1860MPa级Φ21.6mm的绞线用钢丝是由Φ16mm的盘条拉拔，拉拔时绝对变形量大、强度高、变形速率大，导致钢丝的应力分布不均，钢丝间的残余应力大，所以必须提高稳定化处理时的张力和温度，消除钢丝的残余应力，实际生产时，根据实际生产，将张力提高到44～ 47％。[0026]钢绞线稳定化处理参数：回火温度380-390℃，回火张力255KN 捻距310mm[0027]经检测钢绞线力学性能指标如下：抗拉强度1860-1980MPa，破断拉力≥530kN,屈服力≥467kN,延伸率≥3.5％，松弛率≤2.5％，弦高≤12mm。具体实施方式
[0028]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：[0029]以生产1×7—21.6mm、1860MPa高强度钢绞线为例，其生产工艺包括如下实施步骤：[0030](1)原料选择
[0031]由于1860MPa级Φ21.6mm的绞线直径大，强度高，生产难度大。生产时必须提高半成品钢丝的强度；提高半成品钢丝强度的方法主要有：1)提高盘条原始抗拉强度；2)提高总压缩率。添加Cr和V等合金元素，可提高盘条起始强度和加工硬化率，同时具有良好的塑性，满足钢丝钢绞线的性能要求。
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[0023]
CN 108176720 A[0032]
说 明 书
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本发明选用添加了Cr和V等合金元素的82B、Φ16mm高强度原料，抗拉强度为
1240－1260MPa，断面收缩率大于30％，钢丝经稳定化处理后抗拉强度会损失2％－4％，取钢丝强度损失5％。本发明设计成品钢丝直径为7.18mm，钢丝强度不小于1953MPa。[0033](2)表面处理[0034]酸洗时，由于盘条加入Cr和V等合金元素，使氧化膜的组成及氧化膜的致密性发生改变，为了提升酸洗效果，改变酸槽内的盐分的组成，使酸洗后的表面状态达到最佳。[0035]盐酸槽的工艺参数
[0036]
酸洗时间控制在600s左右，为提升酸洗效果，防止盐酸腐蚀钢基，在酸洗是应添加
4－8‰的缓蚀剂。
[0038]磷化时为提高磷化膜的质量，确保磷化膜面质量达到8.5－ 10g/mm2。磷化表面光滑、致密，磷化时提高磷酸总酸度。[0039]磷化槽参数
[0037]
[0040]
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(3)拉拔
[0042]采用11/1270拉丝机经11道次拉拔，拉拔时采用卷筒水冷加强制风冷，成品卷速度不大于3m/s，保证钢丝质量，拉拔过程中第一、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125℃。由于钢丝直径大，钢丝含C量高，拉拔时拉丝模工作锥对钢丝性能影响大，为减小拉拔后钢丝的残余应力，拉拔时前2道次拉丝模工作锥角度为14°，3、4、5、6、7、8、9道次拉丝模工作锥角度为13°，第10、11道次拉丝模工作锥角度为12°，拉拔工艺如下：
[0043]拉拔工艺参数
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CN 108176720 A[0044]
说 明 书
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拉拔后的钢丝工艺要求：抗拉强度1980-2120MPa，扭转≥18次，弯曲≥9次。
[0046](4)稳定化处理[0047]稳定化处理时，一般在两张力轮之间施加钢绞线破断负荷41～ 43％大小的张力，使绞线获得良好的松弛性能和直线性。但由于 1860MPa级Φ21.6mm的绞线用钢丝是由Φ16mm的盘条拉拔，拉拔时绝对变形量大、强度高、变形速率大，导致钢丝的应力分布不均，钢丝间的残余应力大，所以必须提高稳定化处理时的张力和温度，消除钢丝的残余应力，实际生产时，根据实际生产，将张力提高到44～ 47％。[0048]钢绞线稳定化处理参数：回火温度380-390℃，回火张力255KN 捻距310mm[0049]经检测钢绞线力学性能指标如下：抗拉强度1860-1980MPa，破断拉力≥530kN,屈服力≥467kN,延伸率≥3.5％，松弛率≤2.5％，弦高≤12mm。
[0045]
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