镀锌钢丝绳的性能
电镀锌可获得任意厚度的锌层。
镀锌钢丝绳的捻制。 从理论上讲,镀锌钢丝绳的捻制与普通圆股钢丝绳相同。但根据钢丝绳使用的工作前提,对原料钢丝的锌层厚度有不同的要求:直径0.25.0mm特号和I号镀锌钢丝绳钢丝,镀层厚度可分为3组:薄镀层组上锌量为15135gm2用于轻度侵蚀前提;中镀层组上锌量为60200gm2用于中等侵蚀前提;厚镀锌组上锌量为75260gm2用于严峻侵蚀前提。而热镀锌上锌量最高值也不外593gm2目前实用的电镀锌上锌量可达1200gm2。
用电堆积的方式获得镀层,电镀锌是通过外加电源。获得的镀层是由细密的纯锌晶粒所组成。一般电镀锌层上锌量也可达750gm2当镀锌钢丝呈螺旋状环绕纠缠在直径为钢丝直径5倍或10倍的芯杆上时,锌层不应脱落或开裂。对镀锌层的耐侵蚀能力,也应做相应的检修。
为确保钢丝绳的质量,钢丝镀锌层外表应平滑、完整、平均和牢固。热镀锌会降低钢丝的力学机能,要求强度高及耐侵蚀性高的镀锌钢丝绳,多采用电镀锌钢丝捻制。热镀锌是靠物理的热扩散作用形成镀层,首先形成铁一锌化合物,接踵在铁一锌化合物外表天生纯锌层。镀锌钢丝绳的镀锌有两种方法—多线连续热镀和电镀。
镀锌钢丝绳的单丝,规定有锌层重量、硫酸铜试验次数与时间,并注明执行的标准。如:GB/T8918—1996中,对直径>0.55~0.6mm的镀锌单丝按表3规定,且分别按GB2973—91和GB2972—91,GB2973—91试验方法进行。而日本标准JISG3525中仅规定锌层重量,对于直径0.5~0.8mm锌丝按表4所列要求,且按JISH0401试验方法。
物理性能检验
(1)力学指标 ①总合破断力:指整绳的破断拉力,分为三种:a.理论计算破断拉力(Fr):等于钢丝绳的真正截面积gm与钢丝公称强度σ2的积:Fr=gmσ2;b.实测破断拉力(Fe):等于绳中全部单丝实测破断力的总和:Fe=∑fc.实际破断拉力(Fw):等于整根绳实际拉断时的力。在各国标准中列出的为Fr,检验时所得到的为Fe或Fw或两者。这是一个重要的力学指标。 ②单丝抗拉强度:一般指公称强度,是决定整绳实际力学特性的重要基础之一。单丝的实测强度同公称强度的差异,各国标准中都明确订出,有严格控制。如德国标准只允许一定的范围正差,见“7.常用标准”(19)。 ③单丝扭转、反复弯曲、缠绕或打结,均系塑性与韧性方面指标。对保证整绳的力学 性能都有重要作用,一般标准都有规定。应注意以上力学指标,各国标准中规定的检验项目不同,如我国与德国对单丝规定有:强度、扭转、反复弯曲(打结);而日本标准则规定:强度、扭转、缠绕。其次同样尺寸和强度级别的单丝,光面与镀锌的力学指标规定也有所不同,如中国标准,见“7.常标准”(2)所列。
(2)检验各力学指标的检验,均据各标准中列明的试验方法,见“7.常用标准”中所列。表5与表6分别为中国与德国标准〔“7.常用标准”中(2)(19)〕中部分直径范围的单线扭转、反复弯曲的规定。
国内市场钢丝绳主要品种:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),钢丝经过锰系或锌锰系磷化处理,钢丝表面非常耐磨,有效抑制微动磨损的发生,是光面钢丝绳的升级换代产品,在大气环境中使用寿命远远超越同结构光面钢丝绳,包括进口的光面钢丝绳(目前磷化绳是光面绳三倍左右,以后随着对耐磨磷化液的研究深入,可能还可以大幅度提高,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短。磷化膜3-60克/米2,磷化后钢丝不再进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳,注意——不能将拉拔用磷化与制绳钢丝磷化混淆),国外已经在山寨中国的磷化涂层钢丝绳创新技术。该项技术几乎适用于所有种类钢丝绳品种,如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳等(百度文库有磷化涂层钢丝绳论文免费下载)。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌,直升式热镀锌钢丝锌层较厚,锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长,电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能,锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用,如GB8918-2006重要用途钢丝绳中的B级镀锌层。
3.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,如304或316不锈钢,价格相对昂贵,对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理(不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方),同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳,在优质碳素钢丝绳基础上,在钢丝绳或股绳外层涂敷聚乙烯或聚丙烯
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,天津第一钢丝绳厂1939年开始在国内生产使用,随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场,将被磷化涂层钢丝绳全面取代。
钢丝绳围绕滑轮弯曲部分,钢丝受到拉应力之外的附加弯曲应力作用,弯曲应力有利于钢丝疲劳微裂纹的迅速扩展,降低钢丝绳使用寿命,另外,钢丝绳弯曲部分,钢丝之间的微动大于钢丝绳平直部分,钢丝表面的磨损会更加严重,所以,钢丝绳弯曲部分更容易损坏失效,使用寿命更短,仅供参考
钢丝绳的软硬程度,与热镀锌或者电镀锌没有任何关系,钢丝绳的软硬程度由钢丝根数与抗拉强度大小决定,钢丝根数越多则钢丝绳更柔软,低强度钢丝绳也比较柔软。钢丝绳直径相同时,6*37结构的比6*19结构的更加柔软。
镀锌钢丝绳耐腐蚀能力比较强,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳的耐磨损能力最强,钢丝表面有15-40克/平米的耐磨保护涂层。
钢丝绳在操作时与其它物体接触并有相对运动,产生摩擦。在机械的、物理的和化学的作用 下,钢丝绳的表面也不断磨损。磨损是钢丝绳最常见的损伤方式,一般分为外部磨损、变 形磨损和内部磨损三种情况。
2 疲劳
钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起 的疲劳。
3 锈蚀
钢丝绳一般在露天使用,日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀,尤其是在有害气体与恶劣环境下使用 的钢丝绳,腐蚀造成的损伤就更严重。因腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异, 使 表面的某一局部金属成为阳极,另一邻近的局部金属成为阴极,形成了大量的小电池。在小 电池的作用下,表面便形成很多圆形腐蚀坑,并逐步加深。这些坑就成了应力集中点、疲 劳裂纹的源泉。与此同时,腐蚀使钢丝绳的截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。
4 变形很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现,结果酿成大 祸。变形的主要原因有以下几种:外伤\压溃\扭结
5 咬绳
钢丝绳咬绳损伤现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上,有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。
6 过载
钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长,当载荷超过弹性极限时,钢丝绳就可能断裂。通常 把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10~1/5,叫作安全负荷。安全负荷表示的是钢 丝绳允许承受的额定静负荷。但钢丝绳实际上往往处于运动状态,钢丝绳在工作时除了要承 受货物、吊物、自重等静载荷外,还要受到因加速度和冲击引起的动载荷,因弯曲引 起的附加载荷,因摩擦引起的阻力载荷等等。由此可见,当除了静载荷以外的其它载荷增多 时,实际的安全系数就降低了,钢丝绳往往由此而引起过载。
钢丝绳,绳捻距一般是绳直径的5-8倍,这种参数耐弯曲变形,钢丝绳主要品种
a.磷化涂层钢丝绳,这两年出现的专利产品,钢丝经过锰系磷化处理,非常耐磨,是光面钢丝绳的理想升级换代产品,使用寿命已经超越从德国日本等发达国家进口钢丝绳
b.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,热镀锌锌层较厚,电镀锌较薄
c.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,价格相对昂贵
d.涂塑钢丝绳
e.光面钢丝绳,已经生产180年,将被磷化涂层钢丝绳取代。
钢绞线,钢绞线的捻距一般为直径的12-14倍,主要品种有镀锌钢绞线、预应力钢绞线,低松弛预应力钢绞线、涂敷酚醛树脂钢绞线等等。
钢丝束,一般捻距大于直径的15倍,其主要作用是张拉,不用考虑松散问题,所以捻距较大,一些桥梁使用的主揽需要在现场捻制,热镀锌或涂敷酚醛树脂用于防腐。
中国年产180万吨钢丝绳居世界第一,钢绳主要品种如下:
1.磷化涂层钢丝绳(专利技术),钢丝经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝耐磨性、耐蚀性全面跃升,磷化膜与润滑脂的复合作用,有效抑制微动磨损的发生,彻底解决钢丝绳的磨损问题,疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍左右,可通过疲劳试验验证疲劳寿命(亲自做疲劳试验最具可信性),是光面钢丝绳的升级换代产品,也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用(可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力),使用寿命更长,使用成本更低,稳定性更佳。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,一般而言,热镀锌锌层厚,电镀锌锌层薄
3.不锈钢丝绳,以304或316不锈钢为主,防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵
4.涂塑钢丝绳,碳素钢丝绳基础上,外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙
5.光面钢丝绳,市场需求剧减,将被磷化涂层钢丝绳全面取代。
6.海洋工程系泊用钢丝绳
7.缆索钢丝绳
大气环境中使用,优选磷化涂层钢丝绳,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意,在购货发票必须注明钢丝绳名称,如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳,以保护自身合法权益,另外,专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注,质保书应有主要技术指标,如磷化膜种类和膜重,仅供参考