CN102751046B - 特高强度铝包钢线生产方法 - Google Patents

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本发明特高强度铝包钢线生产方法涉及的是一种特高强度铝包钢线稳定化生产方法，该方法生产的铝包钢线广泛用于大跨越、沿海等特殊环境使用的架空电力导地线。其生产方法：（1）将高碳钢热扎盘条通过剥壳轮去氧化皮处理，并采用预拉机通过钨钢拉丝模将其拉制到工艺设计所需的预拉半成品钢丝直径；（2）将预拉半成品钢丝通过热处理炉进行铅浴淬火处理，去除表面氧化皮，得到表面洁净的热处理半成品钢丝；（3）将热处理半成品钢丝通过连续挤压包覆机在钢丝外层均匀地覆盖一层铝，形成包覆半成品；（4）将包覆半成品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔，拉拔出特高强度铝包钢线成品。

Description

特高强度铝包钢线生产方法
技术领域
本发明特高强度铝包钢线生产方法涉及的是一种特高强度铝包钢线稳定化生产方法，该方法生产的铝包钢线广泛用于大跨越、沿海等特殊环境使用的架空电力导地线。
背景技术
目前铝包钢产品普遍使用于电力、桥梁、铁路。电力方面有：铝包钢芯铝绞线、铝包钢绞线、光纤复合架空地线(OPGW)、预绞丝金具等；桥梁铁路方面有：高强度防氧化的承载悬索等。现行的铝包钢线抗拉强度较低，一般在1200-1590MPa左右，满足不了大跨越、大张力架空导地线的应用要求。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处，提供一种特高强度铝包钢线（丝）生产方法，是一种特高强度铝包钢线的稳定化生产工艺，即选用了高碳钢热扎盘条，改变了传统的铅浴热处理温度，降低了约20℃，提高了热处理钢丝的抗拉强度与面缩率指标，通过多道次小压缩率的双金属同步变形拉拔，优化了成品的各项力学指标，在保证产品韧性指标的前提下，铝包钢线的抗拉强度值显著上升，最终抗拉强度≥1770MPa，达到特高强度铝包钢线抗拉强度的要求，满足了应用的需求。
特高强度铝包钢线生产方法是采取以下技术方案实现的:
特高强度铝包钢线生产方法如下：
1、将高碳钢热扎盘条通过剥壳轮去氧化皮处理，并采用预拉机通过钨钢拉丝模将其拉制到工艺设计所需的预拉半成品钢丝直径。
2、将预拉半成品钢丝通过热处理炉进行铅浴淬火处理，热处理线温：900℃-905℃，铅浴温度：500-560℃，在炉时间：150-200S。再在浓度为18%-22%的工业合成盐酸中进行在线酸洗，去除表面氧化皮，得到索氏体含量90%以上，表面洁净的热处理半成品钢丝。
3、将热处理半成品钢丝通过连续挤压包覆机在钢丝外层均匀地覆盖一层铝，模腔的加热温度：≥400℃，得到包覆半成品。包覆的铝层厚度按照GB/T17937-2009标准规定的铝层厚度要求进行设计的。连续挤压包覆原理是将纯度为99.5%铝杆在模腔中形成半熔融状态，同时通过钢丝两侧，在挤压力和牵引力的作用下，与钢丝复合，一起挤出模孔，形成包覆半成品。
4、将包覆半成品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔。拉拔原理是通过压力模和钨钢拉丝模组合，在拉丝粉润滑剂的作用下，实行钢铝的同步变形。拉拔时控制总压缩率在80%左右，单道次压缩率在18%以下，8-12道次拉拔出特高强度铝包钢线成品。
所述高碳钢热扎盘条选用82B高碳钢热扎盘条。
所述拉丝粉润滑剂选用AT-02拉丝粉润滑剂。
总压缩率指拉丝的总变形量，其计算公式如下：
Q=（1-d2/D2）×100%
其中：Q为总压缩率%，D为拉丝前的铝包钢线直径mm，d为拉丝成品线的直径mm。
单道次压缩率：q = （1-dn2/dn-12）×100%
          其中：q为单道次压缩率%，dn为道次拉拔线径mm，dn-1为前一道次拉拔线径mm。
按GB/T3428-2002标准特高强度镀锌钢线强度为≥1620MPa，按GB/T17937-2009标准铝包钢线抗拉强度为≥1590MPa本发明生产出的特高强度铝包钢线经检测强度＞1770MPa，其它力学性能指标均符合铝包钢GB/T17937-2009的标准。
本发明一种特高强度铝包钢线（丝）生产方法，是一种特高强度铝包钢丝(线)的稳定化生产工艺，即选用了高碳钢热扎盘条，改变了传统的铅浴热处理温度，降低了约20℃，提高了热处理钢丝的抗拉强度与面缩率指标，通过多道次小压缩率的双金属同步变形拉拔，优化了成品的各项力学指标，在保证产品韧性指标的前提下，铝包钢线的抗拉强度值显著上升，最终抗拉强度≥1770MPa，达到特高强度铝包钢线抗拉强度的要求，满足了应用的需求。
本发明一种特高强度铝包钢线（丝）生产方法生产的特高强度铝包钢优点：
1、大幅提高了铝包钢的强度，各项力学性能指标稳定；
2.、具有良好的耐腐蚀性能和导电性能；
3、解决了大跨越、大张力架空导地线的应用要求。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明特高强度铝包钢线生产方法生产的特高强度铝包钢线结构示意图。
图2是本发明特高强度铝包钢线生产方法工艺流程图。
具体实施方式
参照附图1、2，特高强度铝包钢线（丝）生产方法如下：
1、将高碳钢热扎盘条通过剥壳轮去氧化皮处理，并采用预拉机通过钨钢拉丝模将其拉制到工艺设计所需的预拉半成品钢丝直径。
2、将预拉半成品钢丝通过热处理炉进行铅浴淬火处理，热处理线温：900℃-905℃，铅浴温度：500-560℃，在炉时间：150-200S。再在浓度为18%-22%的工业合成盐酸中进行在线酸洗，去除表面氧化皮，得到索氏体含量90%以上，表面洁净的热处理半成品钢丝。
3、将热处理半成品钢丝通过连续挤压包覆机在钢丝外层均匀地覆盖一层铝，模腔的加热温度：≥400℃，得到包覆半成品。包覆的铝层厚度按照GB/T17937-2009标准规定的铝层厚度要求进行设计的。连续挤压包覆原理是将纯度为99.5%铝杆在模腔中形成半熔融状态，同时通过钢线（丝）两侧，在挤压力和牵引力的作用下，与钢丝复合，一起挤出模孔，形成包覆半成品。
导电率设计计算：
铝（61%IACS×S铝比）+钢（9%IACS×S钢比）=导电率（单位：%IACS）。
例如：LB14导电率设计如下:
设计的导电率：
铝（61%IACS×0.13）+钢（9%IACS×0.87）=15.76%IACS
考虑到误差，最小导电率规定到14%IACS（123.15nΩ.m）。
4、将包覆半成品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔。拉拔原理是通过压力模和钨钢拉丝模组合，在拉丝粉润滑剂的作用下，实行钢铝的同步变形。拉拔时控制总压缩率在80%左右，单道次压缩率在18%以下，8-12道次拉拔出特高强度铝包钢线成品。
所述高碳钢热扎盘条选用82B高碳钢热扎盘条。
所述拉丝粉润滑剂选用AT-02拉丝粉润滑剂。
参照附图1，本发明特高强度铝包钢线生产方法生产的特高强度铝包钢线具有钢线芯1，在钢线芯1外挤压包覆有铝层2。
实施例：
以等级LB14（参照GB/T 17937-2009标准中铝包钢等级的定义，LB14表示导电率为14%IACS,IACS为国际退火铜标准），直径为Φ2.7的特高强度铝包钢线生产为例:
原材料：直径为Φ6.5的82B高碳钢热扎盘条，
预拉：将直径为Φ6.5的82B高碳钢热扎盘条通过剥壳轮去氧化皮处理，并采用预拉机通过钨钢拉丝模将其拉制到工艺设计所需的Φ5.96预拉半成品。
热处理：将预拉半成品钢线(丝)通过热处理炉进行铅浴淬火处理，热处理线温： 905℃，铅浴温度：515℃，在炉时间：182S。再在浓度为18%-22%的工业合成盐酸中进行在线酸洗，去除表面氧化皮，得到索氏体含量90%以上，表面洁净的热处理半成品钢线(丝)。
包覆：将热处理半成品钢线(丝)通过连续挤压包覆机在钢线(丝)外层均匀地覆盖一层铝，模腔的加热温度：≥400℃，得到包覆半成品。包覆的铝层厚度按照GB/T17937-2009标准规定的铝层厚度要求进行设计的。连续挤压包覆原理是将纯度为99.5%铝杆在模腔中形成半熔融状态，同时通过钢丝（线)两侧，在挤压力和牵引力的作用下，与钢丝复合，一起挤出模孔，形成直径为Φ6.4的包覆半成品。
拉丝：
   表1
Figure 885555DEST_PATH_IMAGE001
将包覆半成品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔。拉拔原理是通过压力模和钨钢拉丝模组合，在拉丝粉润滑剂的作用下，实行钢铝的同步变形。按照表1配好拉拔模，总压缩率在82.2%，单道次压缩率在18%以下，多道次拉拔出高强度大伸长率铝包钢线成品。
经检测，该特高强度铝包钢线的强度为1860MPa，断后伸长率为1.2%，扭转40圈。

Claims (3)

1.一种特高强度铝包钢丝生产方法，其特征在于：
（1）将高碳钢热扎盘条通过剥壳轮去氧化皮处理，并采用预拉机通过钨钢拉丝模将其拉制到工艺设计所需的预拉半成品钢丝直径；
（2）将预拉半成品钢丝通过热处理炉进行铅浴淬火处理，热处理线温：900℃-905℃，铅浴温度：500-560℃，在炉时间：150-200S，再在浓度为18%-22%的工业合成盐酸中进行在线酸洗，去除表面氧化皮，得到索氏体含量90%以上，表面洁净的热处理半成品钢丝；
（3）将热处理半成品钢丝通过连续挤压包覆机在钢丝外层均匀地覆盖一层铝，模腔的加热温度：≥400℃，得到包覆半成品，包覆的铝层厚度按照GB/T17937-2009标准规定的铝层厚度要求进行设计的，连续挤压包覆是将纯度为99.5%铝杆在模腔中形成半熔融状态，同时通过钢丝两侧，在挤压力和牵引力的作用下，与钢丝复合，一起挤出模孔，形成包覆半成品；
（4）将包覆半成品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔，拉拔原理是通过压力模和钨钢拉丝模组合，在拉丝粉润滑剂的作用下，实行钢铝的同步变形，拉拔时控制总压缩率在80%左右，单道次压缩率在18%以下，8-12道次拉拔出特高强度铝包钢线成品。
2.根据权利要求1所述的特高强度铝包钢丝生产方法，其特征在于：所述高碳钢热扎盘条采用82B高碳钢热扎盘条。
3.根据权利要求1所述的特高强度铝包钢丝生产方法，其特征在于：所述拉丝粉润滑剂选用AT-02拉丝粉润滑剂。
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