钢丝绳的加工制作有什么要求?
拉丝。原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯,其间进行一次或多次的拔拉,改变其分子机构,使其达到目标直径的一种工艺手段。原材料有0.14~10.00mm的黑色金属和直径为0.01~16.00mm的有色金属。酸洗:用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程,在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳,主要把高线的氧化物剥离,以免铁锈等杂质影响开坯,损坏拉丝模具。磷化:通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。开坯:通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔,圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。冷拔丝:普通的圆钢,让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过,则圆钢直径就会变小,长度会伸长,不断重复这样的加工过程,则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加,塑性会基本消失。不要求塑性,只要求强度的场合,可以使用这样的钢材。回火:因为钢丝的分子结构已经破坏,只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝,这样不易断裂,而且能拉到我们想要的强度。
2.捻股。捻股的类型、结构和用途 钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径 0.1~6.0mm 圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时,采用 Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分:有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多,结构日益复杂,除采用各种涂层钢丝外,还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等,其中强度最为重要。钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模,绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。
3.合绳。在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后,应认真选配合绳用股,股的规格、结构、捻向(见钢丝绳捻法)、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后,将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比,仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同,区别仅在于在单捻钢丝绳中,围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的,捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳,捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似,其不同点在于,捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。
缆车索道钢丝绳是插接在一起的,插接长度至少是钢丝绳直径的1000倍,在索道国家标准之中有规定——架空索道GB21008-2007,仅供参考。
中国年产钢绳180万吨居世界第一,磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳正在被彻底淘汰,全面进入磷化涂层钢丝绳时代:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升,GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍,润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果,有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损,是光面钢丝绳的升级换代产品,可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用,目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3-4倍左右,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短,以后随着对耐磨磷化液的深入研究,还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2,钢丝磷化后不进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳。
注意:不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产,如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等,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,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,如大气环境但空气潮湿的高温环境,而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。
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,耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳,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,在钢丝绳基础上,在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产(2005年破产),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淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳,相关标准正在制定审批过程中
7.缆索钢丝绳
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳,腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳,海水环境中优选海工钢丝绳,使用寿命更长,使用成本更低。
锰系磷化使制绳钢丝表面更加耐磨和耐蚀,有效抵抗微动疲劳的发生,疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,是目前世界钢丝绳制造业的最先进技术,国外钢丝绳企业也在山寨中国专利技术呢。
本标准 在主要技术内容上修改采用ISO/DIS 2408:2002《一般用途钢丝绳最低要求》,并参照了ISO 223211990《一般用途非合金钢丝绳和粗直径钢丝绳用拉拔钢丝规范》相关内容。在附录A中列出了本标准条款和国际标准条款的对照一览表。
由 于 我 国法律要求和工业的特殊要求,本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录B中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。
本 标 准 还做了下列编辑性修改:
a) “本 国际标准”一词改为“本标准;’,
b) 用 小数点“.”代替作为小数点的逗号“,”;
c) 删 除国际标准的前言。
本 标 准 代替GB/T 8918-1996(钢丝绳》的相应部分。
本 标 准 与GB/T 8918-1996相比,技术内容主要变化如下:
增加了16个结构。
17X7类分为18X7和18X 19类
— 股结构的表示顺序改为从中心丝到外层丝。
— 钢丝绳长度允许偏差大于1 000 m为。-+2%a
— 增加了抗拉强度级别(光面、B类1 960 MPa,2 160 MPa,AB类1 870 MPa,1 960 MPa,A类1 87 0 M Pa).
— 钢丝绳直径范围改为0. 6 mm-60 mm,钢丝绳公称直径用"D',表示。
— 钢丝的直径范围为0. 15 mm-4.4 mm,钢丝公称直径用“d',表示。
— 加大钢丝绳的捻距倍数,点接触8倍,线接触7.25倍。
— 增加单股钢丝绳外层股的捻距倍数,不大于10.5倍。
— 增加四股圆股钢丝绳的捻距倍数,不大于9倍
— 取消钢丝绳或其股绳在全长上有不大于实测平均捻距士3%的偏差规定。
— 调整了6X19⑹类纤维芯和钢芯、6X37⑹类钢芯的重量系数,分开了18X7类、18 X 19类、34 X 7类 别中的纤维芯和钢芯的重量系数和破断拉力系数
— 拆股钢丝弯曲和扭转次数保留了原标准的规定并作适当调整。
— 增加了直径0.1 5^0.2 m m B类钢丝的最小锌层质量。
— 钢丝绳部分拆股试验允许的低值钢丝根数作调整(除单股绳):抗拉强度、弯曲、扭转按试验数的 20 %
— 去掉了对钢丝绳用途级别的判定。
— 品种表中的有效数字位数保留重新计算,与ISO/DIS 2408:2002一致(保留三位)。
— 第四章改为订货内容,原来各章依此类推。
— 增加本标准与ISO/DIS 2408:2002条款的对照一览表。
— 增加本标准与ISO/DIS 2408:2002技术性差异及其原因。
— 取消钢丝绳用途推荐表。
本标准的附录A、附录B为资料性附录
本标准由中国钢铁工业协会提出。
钢丝绳术语
GB 8706-88
本标准适用于钢丝绳产品及使用标准常用的术语。在制(修)订钢丝绳产品标准和实际应用中,应采用本标准规定的术语。
本标准等效采用国际标准ISO 2532—74《钢丝绳——词汇》。
在钢丝绳中,钢丝和各层的股是以最小扭矩或最小旋转程度的方式排列,例如在多层、相同结构的股构成多股钢丝绳以及围绕着一个独立的钢丝绳芯捻制的单层股钢丝绳中,钢丝和各层的股的捻制方向相反时,这种钢丝绳具有较低的扭转应力,从而呈现不旋转性或微旋转性。
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),制绳钢丝磷化膜膜重3-60克/平米,磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工,直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种方法,镀锌层越厚防腐蚀能力越强
3.涂塑钢丝绳,在钢丝绳外表面或股绳外表面涂覆一定厚度的塑料,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等
4.光面钢丝绳,经过热处理和表面准备的原料冷拉后得到的制绳钢丝(注:预处理过程中形成的磷化膜在冷拉过程中与拉丝模具激烈摩擦逐渐脱落),钢丝不再经过任何表面处理直接捻制股绳、钢芯和钢丝绳,国外1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产