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预应力钢绞线拉拔断丝的原因

2018-06-06 15:59 浏览

预应力钢绞线主要用于铁路桥梁、公路桥梁、高速公路和水利设施等,其生产材质一般为SWRH82B线材。预应力钢绞线在生产中会出现拉拔断丝现象,不仅影响预应力钢绞线的产品质量,且严重影响生产效率和成材率。具体断丝原因是:

  1、线材表面缺陷
  钢绞线断裂多发生在线材表面,有明显的擦伤和裂纹现象。显微发现,难变形区组织为针状马氏体和屈氏体组织,产生原因:由于冷态下快速硬擦伤造成擦伤区域温度过高,但由于擦伤区域过小,冷却过快,产生马氏体组织;在拉拔时产生表面裂纹,并随着变形量的逐步增加以致断丝。
  2、中心夹杂物
  电镜扫描发现,裂纹源中心存在夹杂物,夹杂物主要为铝酸钙类型,是在炼钢脱氧过程中产生。线材中非金属夹杂物的存在,破坏了组织和基体的连续性,夹杂物的存在起到了一个显微裂纹的作用,一旦受力,当裂纹达到失稳状态尺寸,便瞬间产生断裂,形成断丝。
  3、异常组织
  断丝中心会存在粗细不均、断续分布的一条或多条白条带组织,并有垂直拉伸方向的短细裂纹存在。分析发现为Mn、Cr等合金元素的偏析。偏析的存在,线材在正常冷却速度下使C曲线右移,在中心产生条带状马氏体异常组织。马氏体在拉拔过程中由于不易变形而产生横向裂纹,最终导致断丝。
  4、拉拔工艺
  对于每一个拉拔道次,拉丝模工作角度和压缩率的结合落在中心断裂区里会导致线材中心的附加拉应力;当拉拔工艺参数不够理想,拉丝模变形区域及压缩率参数匹配不合理,造成附加拉应力过大,当拉应力超过材料抗拉强度时,就会产生断丝。
  5、润滑
  润滑不良,在拉丝模与线材之间产生距离摩擦,线材与拉丝模模孔内壁摩擦系数增大,使拉拔力与线材表面的附加拉应力大大增加,使线材表面温度过高所致,而马氏体组织的出现,在线材表面形成裂纹源,随着进一步拉拔,裂纹不断扩展,造成拉拔断丝。


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