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铝包钢绞线生产要点分析

来源:admin 发布日期:2015-04-29 09:54 浏览:

 铝包钢绞线是一种双金属复合材料,产品具有高强度、耐腐蚀、高效、节能等特点,广泛应用在电力、通讯、铁路等领域。

它的生产主要有原料准备包覆、拉拨、绞制等工序;钢原料采用碳质量分数为0.6%——0.8%的优质碳素钢盘条,钢芯需要进行铅浴火热处理;处理后的钢丝表面不得挂铅和其他妨碍使用的缺陷。铝盘条一般采用L2型号铝杆,抗拉强度不超过110MPa。采用机械除锈加化学洗方式清洗钢丝,清洗头的孔径为钢芯直径的1.52倍。采用CONFORM挤压工艺进行包覆,20AC铝包钢绞线包覆速度不大于140m/min40AC不大于110m/min。强调铝杆强度的目的是要在挤压包覆过程中减少模具的损失。采用有退扭的行星试绞线机进行绞制,使用张力传感器控制各轴单丝张力,使产品达到使用要求。

一、原材料的准备:

它的生产对原材料的表面要求很高,钢丝表面是否光洁,钢芯具体是否有划伤,决定了包覆后铝和钢结合力的好坏,以及后续拉拨效率的高低,是生产中控制的重点;

清洗是确保铝和钢双金属复合后有良好结合力的前提,是后续生产必要条件。铝杆的清洗一般在生产线上进行,分碱洗(NaOH)、草酸中和、水洗3个过程。钢丝清洗采用磷酸洗、水洗、钢丝的清洗效果是决定铝包钢丝生产的关键因素。钢丝的清洗主要是去掉钢丝表面的氧化铁皮,方式依据各企业的设备情况各有不同,一般有化学清洗和机械除锈2中方式。

方式特点:都不能完全除去表面氧化层,达到钢丝光亮的目的,大部分厂家采用机械除锈化学清洗联合方式。但应注意-1、钢丝经过线轮槽、清洗头可能会出现不同程度的径向擦伤、径向擦伤在包覆后双金属拉拨变形过程中,会出现应力集中现象,造成斜口断丝,达不到铝包钢丝的长度要求,所以在钢丝的清洗过程中要时常检查过线轮及里孔的光洁度、吊装、运输需用软质的物品、避免擦伤的发生和发展。钢丝清洗常采用热西磷酸高压喷洗,压力较高。因此要注意清洗头与钢丝直径的比例关系,还要注意查看请洗头的损坏及破坏情况。

二、包覆:

钢芯和铝杆经表面处理后,进入连续挤压机(CONFORM生产线)进行包覆,先将模具、导模、定径模装入模靴,并电加热装置,当到430-450e时,将模靴体与挤压紧封闭,钢丝由模靴内穿过,并与牵引盘、收线轴绕好,运行时,感应加热钢丝,启动清洗泵,然后送铝杆,在计算机控制下,成为铝包钢丝半成品。

铝条进入挤压轮槽内被压缩,随轮槽一同旋转运动,产生相对摩擦,经模靴档块进入模腔,在压缩摩擦下铝条的温度不断升高,模腔内的压力也不断增大,当铝达到塑性流变极限时,铝处于熔融状态,在模靴内导线模、定经模的控制及钢丝运行的牵引下,铝向压力小的方向既定径模方向运动,铝钢结合,在钢丝周围形成一个无缝的铝管层,完成挤压包覆全过程中。

包覆需要具备以下条件:铝条挤入模腔内温度要适宜,一般不低于420e;模腔的设计要合理,腔内的铝量要充裕、稳定、以保持腔体内压力足够大;钢丝要预热,温度控制在300e左右;给铝量必须正确,经计算机设定后,随包覆速度变化,给铝量进行调整;包覆速度非常重要,一般20AC铝包钢丝包覆速度不大于140m/min40AC铝包钢丝不大于110m/min,速度太快会增加包覆过程的钢铝结合速度,易造成钢铝结合力小,应选择适当的包覆速度,让铝、钢进行充分的湿润,扩散,达到冶金结合。

包覆的过程中会产生断铝或者漏钢,器原因是供铝不足,钢芯表面不洁或铝条有杂质,形成钢铝排斥,解决措施就是调整供应量,清洁钢铝表面,选用优质铝条;还有铝包钢表面有气泡,钢芯表面有水蒸气,这种方法就要检查在线气吹抹是否干净,检查挤压模具是否渗水,及时修理、更换破损模具。同时,铝条不净或模具出口角度不正确造成表面出现铝刺或疙瘩等问题。

为了确保铝包钢丝的力学性能,其总压缩率应控制在80%以下,部分压缩率不大于20%,在这两个条件下确定拉拔道次。其中压力腔是解决金属变形的关键部件,它的材质及间隙决定拉拔速度的高低,压力腔材料采用H13钢,并经热处理提高耐磨性,腔体内应光滑,达到流动性强的液态润滑状态。

三、拉拔问题:

压力拉拔时冷却很重要,冷却的目的是防止钢丝过热,否则会影响钢丝的力学性能。要注意模具的水冷却,避免连续拉拔的摩擦升温,风冷对拔冷却也十分有效。确定了合理的模子尺寸及拉拔道次后,其操作也要掌握其规律:勤观察上粉情况及钢丝是否划伤、拉丝粉会自动沉积、要勤翻动、拉丝粉要少加、勤加;拉丝速度一般为5-6m/s.

四、绞制过程:

铝包钢丝的钢芯强度通常达到1800MPa以上,绞制工艺和传统的镀锌钢绞线相近,一般采用有退扭的行星式绞线机绞制,经过模孔,过线轮均采用软质材料。还有一个重要的环节是内应力的消除,在各轴上的单丝张力要均匀一致,预变形,后矫直处理都需要严格按工艺规程进行,否则会出现散股、起灯笼、挤扁、划伤等问题。最简单的张力控制方法是对单个工字轮进行单独控制,使用张力传感器控制各轴单丝张力均匀一致,使绞合后的钢绞线更柔顺,无蛇形线产生。