鋼絲繩的生產(chǎn)有拉絲、捻股及合繩三個基本工序。
拉絲
原材料:這里說的鋼絲繩拉絲是指原材料經(jīng)過酸洗、磷化、剝殼、開坯,其間進行一次或多次的拔拉,改變其分子機構(gòu),使其達到目標直徑的一種工藝手段。
原材料有0.14~10.00mm的黑色金屬和直徑為0.01~16.00mm的有色金屬。
酸洗:用酸液洗去鋼絲繩原材料表面銹蝕物和軋皮的過程,在鋼絲繩生產(chǎn)工藝中又叫剝殼,主要把高線的氧化物剝離,以免鐵銹等雜質(zhì)影響開坯,損壞拉絲模具。
磷化:通俗的說就是把材料浸入磷酸鹽溶液中,使其表面獲得一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的工藝。在一定程度上防止腐蝕。
開坯:通過各種拉制金屬線的模具中心的一定形狀的孔,圓、方、八角或其它特殊形狀。當金屬強行穿過??讜r尺寸、形狀都發(fā)生變化。
冷拔絲:普通的圓鋼,讓它通過比它的直徑小一點的孔中強行拉過,則圓鋼直徑就會變小,長度會伸長,不斷重復(fù)這樣的加工過程,則圓鋼就會進一步變小。產(chǎn)生這種塑性變形以后的鋼材硬度會增加,塑性會基本消失。不要求塑性,只要求強度的場合,可以使用這樣的鋼材。
回火:因為鋼絲的分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞,只有回火再次還原鋼絲內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。以便于再次拉絲,這樣不易斷裂,而且能拉到我們想要的強度。強度就是我們說的的抗拉強度。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大的區(qū)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(yīng)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。
卷線工序:將鋼絲線盤,重新卷在捻股機的工字輪上;也可將鋼絲從拔絲機后直接卷到工字輪上。捻股將鋼絲捻成繩股。捻股機有筐籃式、軸管式、無管式和雙捻機等。為12軸管式捻股機示意圖,1是裝下層繩股的工字輪,2是旋轉(zhuǎn)的機筒,內(nèi)裝12個卷滿鋼絲的工字輪,3是成股的壓線瓦,4是牽引輪,5是上層繩股的收線輪,機筒旋轉(zhuǎn)一周,牽引輪引出的繩股長度即為股的捻距。
單捻鋼絲繩捻制方法和捻制工藝與相同結(jié)構(gòu)的股的捻制方法和捻制工藝基本相同,區(qū)別僅在于在單捻鋼絲繩中,圍繞繩芯外的各捻制層的鋼絲捻向是交替變化的,捻向則按外層鋼絲的捻向確定。密封鋼絲繩屬單捻鋼絲繩,捻制方法與捻制圓股單捻鋼絲繩相似,其不同點在于,捻制時繩芯外的異形鋼絲大面始終朝向鋼絲繩的外表面。密封鋼絲繩繩芯外異形鋼絲的捻制一般在設(shè)備上完成。
由于鋼絲繩特性能,迄今為止國內(nèi)外還未找到一種更理想的產(chǎn)品來全面或在一個領(lǐng)域內(nèi)替代鋼絲繩,因而,鋼絲繩在冶金、礦山、石油天然氣鉆采、機械、化工、航空航天等領(lǐng)域成為的部件或材料,其質(zhì)量也被國內(nèi)多個行業(yè)所關(guān)注,并投入大量人力、物力進行鋼絲繩使用研究和產(chǎn)品開發(fā)工作,對鋼絲繩的結(jié)構(gòu)選擇、日常使用、維護保養(yǎng)、更換報廢等各個環(huán)節(jié)制定了很多規(guī)程和細則。
由于繩芯損壞而引起的繩徑減小
當鋼絲繩的纖維芯損壞或鋼芯(或多層結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部繩股)斷裂而造成繩徑顯著減小時,鋼絲繩應(yīng)報廢。
微小的損壞,特別是當所有各繩股中應(yīng)力處于良好平衡時,用通常的檢驗方法可能是不明顯的。然而這種情況會引起鋼絲繩的強度大大降低。所以,有任何內(nèi)部細微損壞的跡象時,均應(yīng)對鋼絲繩內(nèi)部進行檢驗予以查明。一經(jīng)證實損壞,則該鋼絲繩就應(yīng)報廢。
彈性減小
在某些情況下(通常與工作環(huán)境有關(guān)),鋼絲繩的彈性會顯著減小,若繼續(xù)使用則是不安全的。
鋼絲繩的彈性減小是較難發(fā)覺的,如檢驗人員有任何懷疑,則應(yīng)征詢鋼絲繩的意見。然而,彈性減小通常伴隨下述現(xiàn)象:
a.繩徑減小
b.鋼絲繩捻距伸長
c.由于各部分相互壓緊,鋼絲之間和繩股之間缺少空隙
d.繩股凹處出現(xiàn)細微的褐色粉末
e.雖未發(fā)現(xiàn)斷絲,但鋼絲繩明顯的不易彎曲和直徑減小比起單純是由于鋼絲磨損而引起的也要快得多。這種情況會導(dǎo)致在動載作用下突然斷裂,故應(yīng)立即報廢。