一种1860MPa级预应力钢绞线及其制造方法技术

本发明专利技术属于预应力钢绞线技术领域，涉及1×19结构的钢绞线，尤其是一种1860MPa级预应力钢绞线及其制造方法,包括一根中心丝、六根内层丝、六根外层粗丝和六根外层细丝，其特征在于：19根丝同时捻制，捻向为左捻，捻距为386毫米，所述中心丝的直径为6.60‑6.66毫米，内层丝的直径为6.10‑6.16毫米，外层粗丝的直径为6.60‑6.66毫米，外层细丝的直径为4.86‑4.92毫米，捻制后的公称直径Φ为28.6毫米；所述预应力钢绞线，相邻内层丝之间的缝隙为0.20‑0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.20‑0.23毫米；所述外层粗丝与钢绞线形成的外接圆相内切，外层细丝不超出钢绞线形成的外接圆。

【技术实现步骤摘要】
一种1860MPa级预应力钢绞线及其制造方法
本专利技术属于预应力钢绞线
，涉及1×19结构的钢绞线，尤其是一种1860MPa级预应力钢绞线及其制造方法。
技术介绍
国内现有1×19W-Φ28.6mm预应力钢绞线，多应用在煤矿支护领域，且强度级别为1720、1770级，而日本等国家已经将其推广到建筑工程领域，强度级别达到1860级。而国内现有1×19W-Φ28.6mm1860MPa级钢绞线受制于原料、设备、工艺设计等多方面原因造成钢绞线的成材率极低，甚至无法做到批量生产。一般厂家只能通过提高原材料直径及强度，来提高1×19W-Φ28.6mm1860MPa级钢绞线的强度，但现阶段热轧控冷盘条的轧制水平在短时间内，很难有大的飞跃，现阶段多数厂家生产出的钢绞线不能保证钢绞线达到1860MPa级，力学合格率达不到批量生产的需求。另外，1×19W-Φ28.6mm钢绞线的结构特征，也影响了其力学性能的检测结果。现有1×19W-Φ28.6mm钢绞线的外层丝有粗丝和细丝两种尺寸，经捻制之后，外层细丝多是超出钢绞线形成的外接圆的。因此，在之后的力学试验、松弛试验，还有在混凝土结构中进行使用时，上述结构都会导致外层粗、细钢丝受力不均匀的问题出现，出现外层细丝承受更大的力的情况；而且又受制于直径的影响，外层细钢丝破断力本身就低于外层粗钢丝，所以这种结构下会使钢绞线整体破断力水平难以提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种1860MPa级预应力钢绞线及其制造方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种1860MPa级预应力钢绞线，包括一根中心丝、六根内层丝、六根外层粗丝和六根外层细丝，其特征在于：19根丝同时一次捻制成型，捻向为左捻，捻距为386毫米，所述中心丝的直径为6.60-6.66毫米，内层丝的直径为6.10-6.16毫米，外层粗丝的直径为6.60-6.66毫米，外层细丝的直径为4.86-4.92毫米，捻制后的公称直径Φ为28.6毫米。而且，所述预应力钢绞线，相邻内层丝之间的缝隙为0.20-0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.20-0.23毫米；所述外层粗丝与钢绞线形成的外接圆相内切，外层细丝不超出钢绞线形成的外接圆。而且，捻制和稳定化处理后的预应力钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于990千牛，最大力总伸长率达到3.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％。本专利技术的另一目的是提供一种1860MPa级预应力钢绞线的制造方法，工序包括，盘条选取→检、试验→酸洗、磷化→检验→拉拔→半成品检、试验→捻股→稳定化处理→层绕→成品检、试验→包装→入库，进一步的，所述盘条选取工序中，选取的盘条直径为16mm，82B盘条高碳线材；盘条化学成分为：C：0.78-0.85％、Si：0.10-0.30％、Mn：0.60-0.90％、S≤0.025％、P≤0.025％、Cr：0.40％、V：0.060-0.090％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，盘条索氏体含量应≥90％，各种非金属夹杂物应≤1.5级，中心丝、内层丝和外层粗丝所用的盘条直径为16.0mm，外层细丝所用的盘条直径为12.5毫米。进一步的，所述拉拔工序中，分别对中心丝、内层丝、外层粗丝和外层细丝采用九道次拉拔，所述中心丝由16.0毫米经九道次拉拔至6.62-6.68毫米；内层丝由16.0毫米经九道次拉拔至6.12-6.18毫米；外层粗丝由16.0毫米经九道次拉拔至6.62-6.68毫米；外层细丝由12.5毫米经九道次拉拔至4.88-4.94毫米；中心丝所用盘条抗拉强度大于1170MPa、内层丝所用盘条抗拉强度大于1150MPa外层粗丝所用盘条抗拉强度大于1170MPa，外层细丝所用盘条抗拉强度大于1200MPa。所用盘条进一步的，所述捻股工序中，中心丝、内层丝、外层粗丝和外层细丝进行配丝，中心丝的直径为6.62-6.68毫米，内层丝的直径为6.12-6.18毫米，外层粗丝的直径为6.62-6.68毫米，外层细丝的直径为4.88-4.94毫米；相邻内层丝之间的缝隙为0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.23毫米；外层细丝径向方向的外缘与钢绞线形成的外接圆形成间隙，间隙为0.03毫米；捻制中，多层同时捻制，捻向为左捻，捻距为386毫米。进一步的，张力系统设置为415kN，回火温度为385～390摄氏度。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术中，包括一根中心丝、六根内层丝、六根外层粗丝和六根外层细丝，通过合理设计中心丝、内层丝、外层粗丝和外层细丝的分布、直径和结构，使得各丝之间既有缝隙，又紧密不松散；外层细丝的外缘位于钢绞线形成的外接圆内，克服现有钢绞线结构上的不足，外层细丝不会由钢绞线形成外接圆表面突出，使得外层粗、细钢丝受力均匀，有效避免在后续的实验和使用过程中，外层细丝由于承受更大的力所导致的断裂情况出现，使钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于990千牛，最大力总伸长率达到3.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％的设计目的，达到相应标准和实验的要求。2、本专利技术中，采用本专利技术中所述的制造方式用于生产相应规格的钢绞线，以满足相应的设计要求，首先针对原料的选择，首先确定预应力钢绞线所需达到的强度和设置要求，之后通过公式进行理论推导，选取适合规格和强度的盘条。3、本专利技术中，设计相应的拉拔工艺和道次，使得选取的盘条经拉拔之后达到相应的抗拉强度，之后设计相应的配丝，采用中心丝的直径为6.62-6.68毫米，内层丝的直径为6.12-6.18毫米，外层粗丝的直径为6.62-6.68毫米，外层细丝的直径为4.88-4.94毫米；相邻内层丝之间的缝隙为0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.23毫米；外层细丝径向方向的外缘与钢绞线形成的外接圆形成间隙，间隙为0.03毫米的设计，可使得在之后的捻制工艺中，各丝之间既有缝隙，又紧密不松散；另外，外层细丝也不会由钢绞线外接圆的表面突出，进而达到设计要求。4、本专利技术中，根据半成品钢丝合力以及预计成品钢绞线强度级别，将捻制时的张力设定为415kN；同时由于钢绞线直径较大且为多层结构需要更高的回火温度来消除钢丝拉拔时的加工硬化恢复钢丝的韧性以及固化钢绞线结构防止松散，所以将回火温度设定为385-390℃。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中钢绞线中钢丝间隙的示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种1860MPa级预应力钢绞线，包括一根中心丝4、六根内层丝2、六根外层粗丝1和六根外层细丝3，本专利技术的创新在于，19根丝同时一次捻制成型，捻向为左捻，捻距为386毫米，所述中心丝的直径为6.60-6.66毫米，内层丝的直径为6.10-6.16毫米，外层粗丝的直径为6.60-6.66毫米，外层细丝的直径为4.86-4.92毫米，捻制后的公称直径Φ为28.6毫米。本实施例中，所述预应力钢绞线，相邻内层丝之间的缝隙为0.20-0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.20-0.23毫米；所述外层粗丝与钢绞线形成的外接圆相内切，外层细丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1860MPa级预应力钢绞线，包括一根中心丝、六根内层丝、六根外层粗丝和六根外层细丝，其特征在于：19根丝同时捻制，捻向为左捻，捻距为386毫米，所述中心丝的直径为6.60‑6.66毫米，内层丝的直径为6.10‑6.16毫米，外层粗丝的直径为6.60‑6.66毫米，外层细丝的直径为4.86‑4.92毫米，捻制后的公称直径Φ为28.6毫米。

【技术特征摘要】
1.一种1860MPa级预应力钢绞线，包括一根中心丝、六根内层丝、六根外层粗丝和六根外层细丝，其特征在于：19根丝同时捻制，捻向为左捻，捻距为386毫米，所述中心丝的直径为6.60-6.66毫米，内层丝的直径为6.10-6.16毫米，外层粗丝的直径为6.60-6.66毫米，外层细丝的直径为4.86-4.92毫米，捻制后的公称直径Φ为28.6毫米。2.根据权利要求1所述的一种1860MPa级预应力钢绞线，其特征在于：所述预应力钢绞线，相邻内层丝之间的缝隙为0.20-0.25毫米，相邻外层粗丝和外层细丝之间的缝隙为0.20-0.23毫米；所述外层粗丝与钢绞线形成的外接圆相内切，外层细丝不超出钢绞线形成的外接圆。3.根据权利要求1所述的一种1860MPa级预应力钢绞线，其特征在于：捻制和稳定化处理后的预应力钢绞线的抗拉强度大于等于1860兆帕，最大力大于等于990千牛，最大力总伸长率达到3.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％。4.根据权利要求1或2或3所述的一种1860MPa级预应力钢绞线的制造方法，工序包括，盘条选取→检、试验→酸洗、磷化→检验→拉拔→半成品检、试验→捻股→稳定化处理→层绕→成品检、试验→包装→入库，其特征在于：所述盘条选取工序中，选取的盘条为82B盘条高碳线材；盘条化学成分为：C：0.78-0.85％、Si：0.10-0.30％、Mn：0.60-0.90％、S≤0.025％、P≤0.025％、Cr：0.40％、V：0.060-0.090％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，盘条索氏体含量应≥9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文喜，蔺秀艳，李博，杨志强，王鸿利，王正康，潘捷，梁颖，
申请(专利权)人：天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12