钢丝镀锌生产线健康监测及预测性维护研究

人工智能、数字孪生、工业互联网等新兴信息技术的崛起,推动了传统制造业向数字化、网络化、智能化的方向转型和升级。本文介绍了基于工业互联网、云平台等技术的钢丝镀锌生产线健康检测与预测性维护技术,分析了影响生产线健康状态指标的因素,提出了生产线健康检测与预测性维护策略的设计方案。钢丝镀锌生产线健康状态监测系统的投用,有助于及时、准确、有效地对生产线的生产、设备和环境安全状况进行预测性维护,对全面提升镀锌钢丝产品质量和生产效率有着非常重要的意义。

镀锌钢丝拉拔出成品模单丝温度影响因素分析

钢丝绳生产过程中常出现因捻制断丝导致产品合格率下降,生产效率降低。分析了镀锌钢丝拉拔过程中影响出成品模单丝温度的主要因素。结果表明:出成品模单丝温度最主要的影响因素是最后1道次的压缩率,最后道次的压缩率较大,出成品模单丝的温度越高;最后道次压缩率较小,出成品模单丝的温度越低。生产过程中的拉拔速度、镀锌钢丝的抗拉强度对出成品模单丝温度无明显影响。

高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响

针对钢丝镀锌后扭转值波动很大的实际问题,本文系统表征分析了钢丝拉拔—热镀锌—扭转生产过程中的微观组织演化.研究结果表明:钢丝的微观组织在生产过程中会发生较大的变化.拉拔和扭转过程中索氏体片会发生扭曲变形使得片层间距减小,渗碳体片发生破碎,小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解,钢丝中的位错密度会显著增加;而热镀锌过程使得小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解,同时能消除钢丝内部的应力,使得位错密度降低.渗碳体片破碎、渗碳体颗粒溶解、索氏体片层间距、位错密度等因素综合作用,导致了钢丝扭转过程中的性能差异.

锌镀层对桥梁缆索钢丝应力腐蚀性能的影响

桥梁缆索钢丝长期承受巨大载荷,又处于高温和海水侵蚀环境中,极易发生应力腐蚀开裂。研究热浸镀锌在改善钢丝耐蚀性、延长桥梁使用寿命方面的作用。采用恒载荷应力腐蚀方法,结合电化学测试,研究了锌镀层对桥梁缆索钢丝应力腐蚀行为的影响。结果表明,在70%F_(max)和NH_(4)SCN质量分数为20%溶液的共同作用下,热浸镀锌可以使应力腐蚀开裂时间从21.8 h延长至89.4 h。在钢丝生产过程中提高镀层与基体之间的冶金结合并开发耐蚀性好的镀层材料,可以有效改善钢丝的耐应力腐蚀性能。

海底海缆镀锌钢丝铠装层在模拟海水中腐蚀研究

【目的】近年来风力发电、海洋油气的开发、跨国电网及通信的互联,使得海底电缆/海底光电复合缆需求大大增加。但海缆修复成本较高,因此提高海缆的使用寿命有一定的研究价值。对海缆铠装层镀锌钢丝在海水中的腐蚀情况进行研究,可以了解海水中各离子对其的腐蚀作用。【方法】选择某公司海底电缆铠装层镀锌钢丝,三个平行试样在常温条件下分别在只含Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)离子的溶液及三种离子的混合溶液中即模拟海水,使用CS2350H型电化学工作站进行测试,先做试样的开路电位,然后做电化学交流阻抗谱,最后做动电位极化。【结果】当开路电位稳定后,所做的交流阻抗谱得出的数据反映在模拟海水溶液中,镀锌钢丝腐蚀最快,在只含HCO_(3)^(-)离子的溶液中腐蚀最慢。通过极化曲线试验中腐蚀电流密度的比较可知,试样在模拟海水溶液中发生的腐蚀最严重。【结论】由试验结果得出,模拟海水溶液中SO_(4)^(2-)离子对镀锌钢丝影响最大。本试验只考虑三种离子,实际海水中会有其他离子及微生物等会对海缆有腐蚀作用,今后可以进一步研究。

桥梁缆索用热镀锌钢丝盐雾条件下腐蚀防护的试验研究

通过对在中性盐雾条件下的腐蚀状态及腐蚀量的计算,评价几种防护材料对桥梁缆索用热镀锌钢丝的保护作用。通过失重法,评价中性盐雾对桥梁缆索用热镀锌钢丝不同周期腐蚀的影响。结果表明:随着实验时间的增长,桥梁缆索用热镀锌钢丝表面的锌层首先被腐蚀,生成白色锈蚀产物,随着腐蚀的加剧,锈蚀产物逐渐变成红褐色及黑色锈蚀产物,通过不同的防锈防护材料的应用,可以显着延长锈蚀产物生成的时间。

微合金高碳盘条生产预应力镀锌钢丝研究

以SWRH82BCr和B82Mn QL盘条作为热镀锌的试验材料,利用拉伸试验机、反复弯曲试验机对其力学性能进行了测试,借助金相显微镜、扫描电镜分析了几种工艺下的横截面和轴向截面以及拉拔断口的组织形貌,测试了显微硬度。结果表明:在冶炼时加入Cr等合金元素可明显改变盘条在后续加工中的性能,SWRH82BCr拉拔后抗拉强度由原来的1250 MPa提高至1676 MPa,B82Mn QL拉拔钢丝抗拉强度由原来的1192 MPa提高至1670 MPa。采用新工艺和助镀配方,钢丝镀锌后SWRH82BCr抗拉强度下降幅度为1.5%,B82Mn QL抗拉强度下降幅度为1%,均低于传统的8%。稳定化后,SWRH82BCr镀锌钢丝的平均抗拉强度为1727 MPa,反复弯曲为5次,扭转次数为13次;B82Mn QL镀锌钢丝的平均抗拉强度为1710 MPa,反复弯曲为5次,扭转次数为21次。稳定化后,硬度较镀锌的明显提高且其分布均匀。通过优化工艺,可提高SWRH82BCr和B82Mn QL盘条的抗拉强度。

国产桥梁斜拉索用1770MPa镀锌钢丝制造技术的研究

重点介绍了宝钢集团公司在苏通大桥斜拉索用高强度镀锌钢丝的研制实践中,通过制造技术研究和技术创新,形成了"双张紧+限径模"工艺、"主导工艺+微调"整体优化、"三度控制"热镀锌操作等三大关键技术,生产制造出了高强度、低松弛、具有良好扭转性能的国产桥梁斜拉索用高强度(1 770 MPa级)镀锌钢丝。

悬索桥主缆镀锌钢丝腐蚀过程及抗力变化试验研究

为了确定悬索桥主缆镀锌钢丝的剩余抗力和腐蚀外观之间的对应关系,采用中性盐雾试验对16组(共320根)镀锌钢丝试件进行420d的加速腐蚀,观察钢丝的外观腐蚀过程,研究其腐蚀指标随腐蚀程度的变化过程,对腐蚀后的钢丝进行拉伸试验,测试其剩余抗力,并以此为依据对钢丝的腐蚀程度进行分级。结果表明:钢丝的外观腐蚀过程分为镀锌层腐蚀和基体腐蚀2个阶段;钢丝的质量、直径和破断力等指标在镀锌层腐蚀阶段降低较慢,钢丝发生延性断裂,进入基体腐蚀阶段后降低较快,钢丝发生脆性断裂;根据钢丝的腐蚀外观和腐蚀指标、抗力指标的损失,将钢丝的腐蚀分为8个等级,实桥检测时可通过腐蚀外观判断钢丝的剩余抗力。

桥梁缆索腐蚀镀锌钢丝的疲劳强度试验研究

为研究桥梁缆索镀锌钢丝的腐蚀程度、缺口形状对钢丝疲劳性能的影响规律,对3种腐蚀程度的镀锌钢丝进行疲劳试验,并根据腐蚀试件设计人造圆形、三角形和含切口的三角形缺口试件,采用试验和有限元法研究缺口试件的疲劳强度。结果表明:钢丝腐蚀越严重,腐蚀坑区域越集中,腐蚀坑越深,且疲劳强度随腐蚀程度加深而降低;在400MPa应力幅的循环作用下,圆形缺口试件到100万次仍没破坏;三角形缺口试件的疲劳强度低于圆形的,寿命很短;带切口的三角形缺口试件寿命更短,且与切口长度无关;三角形缺口试件的S～N曲线与实际腐蚀钢丝的S～N曲线有相似的趋势;缺口应力集中系数实测和有限元计算值表明缺口形状是疲劳强度降低的主要因素。

温度和湿度环境下未镀锌高强钢丝的腐蚀速率谱

为了预测主缆钢丝在服役过程中的腐蚀发展,计算了主缆钢丝在不同温度和湿度环境条件下的腐蚀速率,将主缆腐蚀环境的温度和湿度划分为5个等级,采用正交试验方法将其进行正交组合,控制恒温恒湿试验箱实验温度和湿度,利用微型极化电阻腐蚀传感器测量未镀锌高强钢丝的腐蚀速率,获得了温度、湿度与腐蚀速率的关系和耦合效应.试验结果表明:可将环境湿度70%、温度10℃以下区域归为钢丝弱腐蚀区;湿度75%以下、温度20~50℃区域归为钢丝低腐蚀区;湿度75%以上、温度10~50℃区域归为钢丝强腐蚀区.

镀锌钢丝扭转试验异常断口分析

利用扫描电镜对镀锌钢丝扭转试验异常断口进行分析,结果显示,锌铁合金层之间的纵向裂纹以及钢材中的条状硫化物是造成断口异常的原因。

桥梁缆索用高强度镀锌钢丝

为了获得桥梁缆索用镀锌钢丝所需要的强度,防止在扭转试验中出现裂纹以及控制热浸镀锌过程中钢丝强度的损失尤其重要。对防止钢丝开裂而言,提高索氏体化盘条强度比增加拔丝过程的总变形量更为有效。硅和铬两种元素可提高索氏体化盘条强度,减少镀锌过程中渗碳体的球状化而引起的强度损失。基于这些发现,高强度镀锌钢丝得以成功研制,其力学性能不低于常用的钢丝。对于这种新研制的高强钢丝,还研究了它的疲劳性能以及允许应力条件下的延迟开裂性能。

保护层的质和量与镀锌焊接钢丝网水泥的耐久性

本文首先讨论以混凝土保护层的性能推测砂浆保护层的耐久性是否可靠．然后介绍讨论１００多个钢丝网水泥试件在荷载与氯化钠溶液（或酸性溶液）腐蚀共同作用下的长期性能实验结果；并结合工程实际，说明在保证质量前提下，保护层厚为５ｍｍ的镀锌焊接钢丝网水泥具有良好的耐久性．

桥梁缆索用超高强度镀锌钢丝的研制

介绍国内外桥梁缆索用镀锌钢丝应用现状,提出提高镀锌钢丝强度的方法和途径,包括提高盘条强度、提高盘条拉拔压缩率及降低热镀锌强度损失等。提高盘条强度主要通过盘条索氏体化和合金化技术实现,C,Si质量分数分别控制在0.7%～1.2%,0.15%～1.5%,Mn,Cr质量分数分别控制在1%和0.5%以下。总压缩率控制:Φ7mm镀锌钢丝用盘条直径为13～14mm,Φ5mm镀锌钢丝用盘条直径为11～13mm。Si和Cr质量分数分别为1.2%和0.3%时,可有效降低热镀锌强度损失。选择Φ12.5mm高碳高硅盘条,试制出直径约5mm的超高强度桥梁缆索用镀锌钢丝,抗拉强度近2000MPa,钢丝扭转值达到20次以上。

镀锌钢丝与锌基合金复合的界面特征

通过镀锌钢丝与锌基合金复合方法获得复合材料。借助金相、扫描电镜、显微硬度 ,分析了复合材料界面结构及力学性能。结果表明 ,6 80℃以下浇铸的复合材料界面过渡区为分层结构 ,结合强度较低 ;70 0℃浇铸的复合材料界面层组织细小、均匀 ,界面区显微硬度过渡连续 ,界面结合良好。

苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产

介绍苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产实践中的技术创新。通过技术分析,确定了"双张紧+限径模"工艺技术、"主导工艺+微调"整体优化技术、"三度控制"热镀锌操作技术3大关键技术,生产出了高强度(≥1 770 MPa级)、低松弛(Ⅱ级松弛率≤2.5%)、高扭转性能(扭转次数≥11)的桥梁斜拉索用镀锌钢丝。

复合力抹拭在钢丝热镀锌上的应用

分析传统石棉夹、油木炭、气体抹拭在钢丝热镀锌应用上的优缺点。指出复合力抹拭可将镀锌钢丝的锌层面质量控制在100～450 g/m2,偏差±7.5 g/m2,节锌约20%;Dv值可达120 mm.m/min;钢丝直径0.8～7.0 mm;单组复合力抹拭装置可同时对6～20根不同直径钢丝进行抹拭处理。介绍复合力抹拭设备的原理,抹拭装置的组成及技术指标。使用证明复合力抹拭可达到高速、高效、环保的目的。

桨板打包用镀锌钢丝工艺流程优化

针对桨板打包用镀锌钢丝锌层附着性优良,具有一定抗拉强度和断裂伸长率的要求,制定企业标准Q/320281PF04—2008。对桨板打包用镀锌钢丝进行使用受力分析,提出原料及成品钢丝的性能要求,并优化生产工艺流程:由热镀锌替代电镀锌,表面脱脂回火处理利用450～550℃的等温铅锅,加热时间为8～10 s;酸洗采用质量浓度为80～150 g/L盐酸进行常温酸洗;助镀剂氯化铵质量浓度为80～120 g/L,助镀温度不小于70℃;热镀锌锌锅温度为450℃,Dv值为90 mm.m/min,采用垫擦抹锌方式,锌层面质量不小于40 g/m2。热镀锌成品钢丝锌层表面光滑平整、直径均匀,与钢丝基体的结合力远大于电镀锌钢丝。