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    鋼絲繩小知識(二)
     

     一、了解鋼絲繩整個生產過程和主要工藝
      鋼絲繩生產工藝主要包含以下幾個部分:盤條——酸洗——涂層——冷拉拔——鍍鋅——捻股——合繩。其中,最為關鍵的是鋼絲拉拔、熱處理、鋼絲繩生產這三個環節,這三個環節往往最容易影響鋼絲繩的質量。

    1、 拉絲
      拉絲是用熱軋盤條經冷拉制成的再加工產品,是鋼絲生產中的關鏈工序。其目的是通過拉拔得到規定的直徑,光滑的表面和良好的力學性能。拉絲的步驟如下:
      原料選擇、清除氧化鐵皮、烘干、涂層處理、熱處理、拉絲、鍍層處理等。
      冷拔過程中鋼絲的組織與力學性能發生變化,產生加工硬化。隨著冷變形程度的增加,鋼絲的抗拉強度、硬度、彈性極限等增加,而延伸率、斷面收縮率等下降。由于存在加工硬化,所以當拉拔的變形程度達到一定值后,鋼絲冷加工性能的顯著下降而不適宜再繼續拉拔,需要進行中間熱處理以恢復其加工性能。因此,鋼絲生產的工藝流程具有往復循環的特點。
    2、 熱處理
      熱處理是改善鋼絲內部組織,使鋼絲具有優良的拉拔性能,也是決定鋼絲力學性能的重要工序,加強熱處理工藝的技術管理和熱處理操作是提高鋼絲質量的關鍵。
      強度是拉絲拉出來的,不是熱處理出來的。這就是鋼絲繩工藝和機械加工工藝最大的區別了。一般的強度:1470N/mm2,1570N/mm2,1670N/mm2,1770N/mm2,1870N/mm2,1960N/mm2.強度越高,拉力越強,但是韌性越差。所以,在鋼絲繩選型上應選擇合適的強度。不能一味高強度。高強度鋼絲繩拉力是強的,但是在耐磨度和柔韌性方面比較弱。
    3、 鍍層處理
      鍍層處理在非光面的要求鍍層的鋼絲表面鍍覆一層金屬或合金,目的之一是使鋼絲防腐以提高其使用壽命,如鍍鋅、鍍鋁、鍍鋅鋁合金等。生產鍍層鋼絲時在工藝流程的安排上,有的是先鍍后拔;有的是先拔后鍍。一般,在要求鋼絲表面鍍層光亮、致密且具有較高的強度時,采用先鍍后拔,而在對鋼絲表面要求不十分高、成品的強度和韌性無特殊要求,但對鍍層重量有一定要求時則采用先拔后鍍。
      鋼絲繩必須涂油。纖維芯浸油,要求油脂能夠保護纖維芯不腐爛、不銹蝕鋼絲,滋潤纖維,并從內部潤滑鋼絲繩。表面涂油使繩股中所有鋼絲表面都均勻地涂上一層防銹潤滑油脂,其中對摩擦提升和礦水大的礦井用繩,要涂增磨和抗水性強的黑油油脂;其他用途則涂成膜性強、防銹性能好的紅油油脂,并要求油層薄,便于在操作過程中保持清潔。
    4、 捻股
      將鋼絲捻成繩股。鋼絲繩的類型、結構、原料和生產工藝取決于用途。一般鋼絲繩用直徑 0.1~6.0mm 圓斷面的碳素鋼絲,捻制密封和半密封鋼絲繩時,采用 Z形和其他異型鋼絲。
      鋼絲繩的截面結構有點接觸圓股、線接觸圓股、面接觸圓股、異型股、單層股不旋轉、密封及扁平等。其中面接觸圓股鋼絲繩是靠捻股機的牽引力將線接觸繩股通過拔絲;蜉伳0沃贫。通過拉模,繩股變形前和變形后的截面捻股中有涂油和鍍層兩種防腐措施。
    5、 合繩
      在合繩機上將繩股圍繞繩芯中心線作螺旋線排列生產鋼絲繩的工藝過程。合繩與捻股相比,僅在捻制工藝上有所不同。鋼絲繩的捻制分為單捻鋼絲繩的捻制、雙捻鋼絲繩的捻制和三捻鋼絲繩的捻制3種類型。

     

    二、 鋼絲繩的主要性能指標。
      為確保鋼絲繩使用的安全性和可靠性,要求鋼絲繩有足夠的強度,良好的撓性、捻制的密實性、抗壓性、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞強度等,其中強度最為重要。
      進口的鋼絲繩在此方面作的較好。不但保證了繩子的強度,而且韌性也很不錯。如現在最好的到了2060~2160N/mm2,而國內目前只能達到1770N/mm2或者1870N/mm2。主要的原因就是鋼材材質好,加工工藝先進。很好的把抗拉強度與鋼絲脆性的矛盾矛盾解決了。
    1、 密度:
      鋼絲繩內實際的金屬斷面積(即繩內各鋼絲斷面積總和)與鋼絲繩斷面積(即以鋼絲繩直徑的面積)之比,稱為鋼絲繩的密度(密度系數)。
      密度系數對鋼絲繩性能的影響:直徑和公稱抗拉強度相同的情況下,鋼絲繩密度系數越大,其總和破斷拉力就越高。
    2、 可撓性:
      可撓性是表示鋼絲繩柔軟程度的物理量。
      韌性系數:鋼絲繩直徑與繩內鋼絲直徑之比為韌性系數Ky。韌性系數Ky表示鋼絲繩的柔軟性能(即可撓性)的好壞。
    3、 鋼絲繩最小破斷拉力計算:
    鋼絲繩最小破斷拉力: F=K′D2 R/1000
    F—鋼絲繩最小破斷拉力,單位kN;
    D—鋼絲繩的公稱直徑,單位mm;
    K′—某一指定結構鋼絲繩的最小破斷拉力系數,K 值見下表;
    R—鋼絲繩公稱抗拉強度,單位MPa。
    各種常用結構鋼絲繩的最小破斷拉力系數表:

     
      鋼絲繩最小破斷拉力與鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和的區別:
      鋼絲繩的標準最小破斷拉力:是要求整繩拉斷時的最小值,它是一個計算值,是鋼絲繩的一個重要的使用指標。實測破斷拉力是鋼絲繩整繩拉斷時的實測值。
      標準的鋼絲破斷拉力總和:是要求鋼絲繩的所有鋼絲單根拉斷值總和的最小值,它也是一個計算值。實測鋼絲破斷拉力總和是鋼絲繩的所有鋼絲單根實際拉斷值的總和。
      鋼絲繩的承載能力是鋼絲繩最重要的力學性能指標,它可由整繩破斷拉力和鋼絲破斷拉力總和來描述。而鋼絲繩的整繩破斷拉力是一個能全面反映鋼絲繩的實際承載能力的科學指標,因此國外和我國重要用途鋼絲繩標準都要求提供鋼絲繩的整繩破斷拉力。
    4、 鋼絲繩的伸長:
      鋼絲繩在受力時要產生伸長,它包括結構伸長和彈性伸長,結構伸長是永久伸長。鋼絲繩只有產生永久性伸長穩定后,才可以近似為剛性材料只有彈性伸長。鋼絲繩的結構伸長在某些場所(如吊橋的吊桿鋼絲繩)是不允許存在的, 對鋼絲繩進行預張拉是消除結構伸長的有效方法。一般6股和8 股纖維芯鋼絲繩的結構伸長大約為5‰, 6 股和8 股金屬芯鋼絲繩的結構伸長大約為4‰,單股鋼絲繩的結構伸長為3‰。
    5、 鋼絲繩的彈性模量:(1.0×105MPa)

    6、 鋼絲繩的旋轉特性及對使用的影響:

      鋼絲繩是由一定斷面和表面狀態的鋼絲(或股)按照一定規則捻制而成。所以,普通的鋼絲繩都具有一定的旋轉性,在某些高揚程或單繩起吊場所,鋼絲繩的旋轉是不允許存在的,這時就要求使用抗旋轉鋼絲繩。
      質量判斷:
      1、比重。鋼絲繩直徑是一樣的,比重越重的,鋼絲繩質量越好;
      2、鋼絲繩繩芯。鋼絲繩繩芯越結實,比重越重,對鋼絲繩外層股支撐力越好,鋼絲繩質量越好;
      3、材料。材料就是鋼號和強度。鋼號越高,強度越高的鋼絲繩質量越好;
      4、繩子剪開以后微松散的質量好,捻距相對長的鋼絲繩質量比短捻距的好;
      5、316不銹鋼鋼絲繩防腐能力比306不銹鋼鋼絲繩的防腐能力強,306比熱鍍鋅鋼絲繩防腐能力強,熱鍍鋅比電鍍鋅鋼絲繩質量好;尼龍涂塑鋼絲繩質量比PE包塑鋼絲繩強,PE包塑鋼絲繩比PVC涂塑鋼絲繩質量好,涂塑比鍍鋅鋼絲繩防腐能力強。
     

     



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