操纵用镀锌钢丝绳用钢丝的生产

来源：网络|发布时间：2022-02-18 15:35:25| 浏览数：...

操纵用镀锌钢丝绳一般都是细绳，制造工艺和技术要求比较高，其关键是原料丝的热处理与镀锌工艺，工艺设计不恰当，后续的拉丝和捻制质量就不容易控制，成品钢丝绳的质量也就难以保证，将会产生大量废品。

1生产准备

操纵用镀锌钢丝绳用钢丝采用的材料为亚共析钢，最好固定在一个厂家生产，牌号为65，70钢2种，直径1.5mm。热处理、镀锌后的要求：抗拉强度为1130~1200MPa，硬度HRC为35~38，延伸率

≥8%，镀层面质量30~90g/m2，除此之外还要求通条性好，没有机械损伤，镀层结合牢固，细致。热处理、镀锌在一条作业线上完成，具体工艺：放线→前牵引→高温炉加热→出炉→铅浴淬火→电解酸洗→冲洗→活化一电镀锌→冲洗→防锈润滑处理→后牵引→检验收线。

2生产工艺

为了提高作业线的生产率，降低停车时间，要用大工字轮放线，每盘钢丝质量不低于100kg。

2.1热处理

2.1.1高温炉加热

对钢丝加热的方法有多种，可采用燃气炉、燃煤炉、电阻炉、高频炉等，经比较，用电阻炉加热、高温管内走丝比较好，这种炉对钢丝的氧化较小，温度可靠，质量稳定。根据经验按下述经验式计算管内的温度可得到适当的热处理温度。

0=880+10d（1）式（1）中：0——炉管内的温度，℃；d——钢丝直径，mm。

炉的长度和被处理钢丝的运行速度成正比，也就是说炉子越长，钢丝的运行速度越快，运行速度和炉子长度取决于钢丝在炉内加热的时间，对一定直径和一定牌号的钢丝，加热时间是固定的，也就是足以把钢丝加热到全部转变为奥氏体的时间，其经验计算公式

1=K（30+5d2）（2）式（2）中：t——加热时间，s；K——保险系数，取1.2；d——钢丝直径，mm。

炉子太长，速度太快，虽然提高了效率，但给穿线、操作造成较大困难，因此炉长是热处理镀锌线最重要的平衡数据，根据经验处理24根钢丝，钢丝直径1~2mm，炉长应为14m左右，设备的运转效率和产量比最好。

有了加热炉炉长就可大体确定其他槽的长度，根据经验，加热炉长：铅浴槽长：电解酸洗槽长：镀锌槽长=1：0.25：0.25：1.3。如果炉长确定为14m，那么相应的铅浴槽长为3.5m，电解酸洗槽长3.5

m，镀锌槽长18m（槽长均指有效长度）。钢丝在温度>850℃的情况下出炉，进人到含氧的气氛中将迅速被氧化，并冒出小火花，没有完全被氧化的碳和铁就在过渡区结成硬块，时间一长就堵寨了管口，造成穿线困难，解决这个问题的办法是在出口处形成还原性气氛区，如图1所示。

四还原性保护材料

面|人人当流区铅波覆益剂

人人分钱架钢丝A。

·没液

图1炉出口处保护性气氛区示意图在管1山处堆积掺有碎木炭的焦炭碎块，阻止氧气进入高温管内，钢丝就减少了氧化。还原性气氛区外延到管口外的一个区域，能在不停车的情况下及时清理氧化结块。

钢丝出加热炉进入到错液中，如果钢丝表面的氧化层很薄，会导致挂铅。也就是说，当出炉口到铅浴槽的钢丝全部被木炭屑厚厚地盖住，钢丝就会出现严重的挂铅现象，因此出加热炉后的钢丝要有段裸露在空气中，或者即便盖住也要用较薄的焦炭层（不掺碎木炭）。一般裸露3~5cm较好，这样既可防止挂铅又可观察到钢丝的表面情况。钢丝挂铅的另一个原因是铅液中的压线辊粗糙、不灵活，划破了钢丝表面的氧化层，因此对压线辊要求转动灵活，粗糙度低。

2.1.2铅浴等温淬火

图2为91.5mm65钢丝的热处理曲线及C曲线对照图。钢丝从室温进入到加热炉中，经30s后钢丝的温度可升到800℃，这时奥氏体组织开始形成，当钢丝运行50s时，钢丝本身的温度已达到860

℃以上，这时奥氏体已全部形成并趋于均匀，然后从炉中出来，经约4s进入到铅液中，这时钢丝迅速降温到600℃以下，经1~2s的孕育期，过冷奥氏体转变为极细的珠光体（索氏体），从图2中看，经8s这

种转变基本结束，再经约10s从铅槽中出来，进入保温床，在保温床中运行10~20s（根据季节不同，保温时间可调节），然后空冷，冷到约200℃进入电解酸洗槽。增设保温床的目的是缩短铅槽，使形成的极细珠光体组织更可靠。经上述处理的钢丝抗拉强度在1150MPa左右。

900r800叶

o600叶

找500叶~

屈氏体焉00

-去提乐险营300-

.0：X7芝民体

b6马氏体

0102030105060708090100110120130加热时间/s

1一加热到800℃以上；2一出炉；

3一入铅浴椅；4—出钻浴槽；5一出保温床；

6一人电解槽

图261.5mm钢丝热处理曲线和C曲线对照示意图从图2中可清楚地看出，如果想提高o、值可降低铅液温度，使组织向屈氏体靠拢；如果得到的钢丝性能不好，则要分析此图来寻找原因。铅液的温度6=540-10d式（3）中：0—一铅液控制温度，℃；d—钢丝直径，mm。

铅液暴露在空气中要被氧化，因此要有一种覆盖剂使它和空气隔开，锯末、碎木炭、碎焦炭、碎碳酸镁石块，都是有效的隔离防护剂。锯末、木炭最有效，不足的是易燃烧，所以要经常洒水。一般认为干净的碎焦炭（010~30mm），掺5%木炭或煤末，覆盖厚度10~20cm，使用的效果比较好（使用中不断补充木炭），寿命也长。钢丝从铅液中出来到保温床，可用碎焦炭和碳酸镁块覆盖，其质量比为l：1。

2.2电解酸洗

钢丝通过电解槽时，钢丝与电解槽中的铅极板形成数对阴阳极，使钢丝在运行中不断变换阴阳极，也就是不断腐蚀、活化、再腐蚀、再活化，最后腐蚀，达到处理钢丝表面的目的，这种在同l根钢丝上出现数对阴阳极的现象称为双极性现象。钢丝在电镀的过程中也会出现双极性现象，但是有害的，会消耗电能，浪费原材料，还会影响锌层的结合力，所以电镀放锌链时要和铅极板接触好，钢丝和导电辊之间要接触好。

电解酸洗用的是硫酸电解液，具体工艺条件：硫

酸质量浓度40~100g/L；硫酸亚铁质量浓度≤30

g/L；电流密度10A/dm2；通过电解槽时间18s。

通过的时间长，电流密度要小，反之则要大。酸洗时，钢丝出槽时要为阳极，如果是阴极，电解液中Fe2+多了，钢丝上就会镀上铁，会影响镀层和基体的结合，因此既要使钢丝出槽前为阳极，也要控制电解液中Fe2’的含量，多了就要更换溶液。另外电流密度要合适，密度高，钢丝表面产生“黑灰”多，影响结合力；电流密度低，浸蚀不够，也影响结合力。建议在加大电流密度的同时，在冲洗槽上设立一道砂坝，当钢丝通过砂坝时既洗掉残酸，也能把“黑灰”刮去一大部分，减小了“黑灰”对结合力的影响。钢丝镀锌前需进行一道活化处理，即经质量浓度5g/L左右的硫酸冲一下，带着酸液进入镀锌槽电镀。应注意从电解酸洗到电镀的整个过程不允许赤手或带油污的任何东西接触钢丝，否则就会引起钢丝锌层的局部脱皮，造成拉拔时断丝。

2.3镀锌

镀锌的目的除防锈和美观之外，还作为拉拔过程中的润滑层，没有锌层拉不成极细的钢丝。根据其作用，要求锌层硬度低，延展性好，结合牢固，均匀细致。从理论上讲，锌层的纯度越高，上述性能越好，镀层的内应力越小越好，所以镀液要求纯净，防止有机物或其他金属杂质污染镀液，锌阳极的纯度要求要高，镀液不允许加任何有机添加剂，特别是光亮剂。镀层的细致是靠镀液纯净保障，严格控制酸度来实现的。

2.3.1工艺配方

采用的配方是酸性硫酸锌镀锌，浓度范围较宽，硫酸锌（ZnSO。·7H20）质量浓度250~350g/L；pH值2~3.4；电流密度10~35A/dm²。

2.3.2镀液的配制

最好用纯锌加硫酸反应制成硫酸锌来配制镀液。用市售的硫酸锌配制只能占镀液的一部分，即先用水把硫酸锌溶解，然后再加一部分硫酸和纯锌，这样配制的镀液才好用。用过一段时间的镀液，也要这样处理一下。

镀层厚度（在压缩率一定的条件下）决定着成品丝的镀层厚度，半成品丝锌层面质量≥10g/m2

（约1.4um），低于此值拉拔，钢丝会露底、发暗；镀层太厚，拉拔时钢丝脱锌严重，所以要掌握镀层厚度的计算以及和压缩率的关系。

2.4清洗润滑处理

钢丝出电镀槽后，要利用专用气吹嘴吹射钢丝，以减少钢丝带出的镀液，再经2次清水冲洗，达到清洁的目的，并且保证不把镀液带到皂液中。皂液是中性的，皂质量分数为1%，温度不能低于70℃，然后要彻底烘干，特别是细丝更应注意。潮湿的镀锌丝在短时间内就会氧化锈蚀，严重影响拉拔，以致调不到捻绳所要求的圈径，断头增多。

2.5检验收线

对镀过锌的钢丝要做拉力、镀层面质量、镀层和基体的结合性能测试；对镀层和基体结合性能的测试要求缠绕，反复弯折、刀刮后不许有脱皮、开裂、起泡的现象；对镀层的外观要求是均匀细致，手感滑润干燥。合格的镀锌丝用大轮收线，编号包封，并记录上镀层面质量和抗拉强度。

3结语

按上述工艺生产操纵用镀锌钢丝绳的原料丝，工艺技术要求较为合理，特别是原料丝的热处理与镀锌工艺，满足了后续拉丝和捻制工序的要求，成品绳的质量得到了保证。