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镀锌钢丝网围栏断丝问题的工艺探讨

来源:任丘市嘉华电讯器材有限公司 点击量: 日期:2012-05-31
                镀锌钢丝网围栏断丝问题的工艺探讨
    摘要:针对镀锌钢丝网围栏断丝的当今现状,从原材料、钢丝拉拔、热处理、电镀锌
及围栏网的编制和安装架设等工艺及操作上进行了分析探讨,提出了改进的方法。
  关键词;围栏丝断丝工艺探讨
    退牧还草是西部大开发的重点工程项目之一,工程内容主要是通过架设
镀锌钢丝网围栏把牧场保护起来,形成草原,以达到保护自然资源和环境的
目的。在热镀锌钢丝网围栏架设过程中经常发生断丝现象,造成网田栏的损耗
加大,工期延误,给广大用户带来很大损失,严重影响了退牧还草工程的质
量。编制网围栏所用的主要原材料是镀锌田栏钢丝,保证和提高镀锌围栏钢
丝的质量是保证镀锌网围栏质量的关键所在。我们经过几年的摸索和探讨,
围栏丝的选材、钢丝生产工艺及围栏网的编制和安装架设操作等方面进行
了研究和改进,基本上解决了镀锌钢丝网田栏的断丝问题.
    1、钢丝的质量状况
    目前各生产厂家都根据YL34D26-一91的规定,进行镀锌围栏丝的生产,
使用单位按照JBIT7137,JBIT7138的规定进行网围栏的编制和安装架设。通
过检测,钢丝的性能一般都符合表一的技术要求,但在网围栏的编结和安装
架设中经常发生断丝现象,断裂部位通常发生在钢丝的弯曲绕结处,断口为
斜口曲线脆断形状。
表一、一股用途围栏钢丝技术要求
公称直径      允许偏差      抗拉强度MPa      缠绕圈数      备注
2.5            士0 .08      1000-1700        大于等于6
2.8



    2,钢丝断丝原因分析
    通过对钢丝的生产过程和网围栏的编制安装架设过程的跟踪观察,钢丝
的断丝都是脆断造成的,造成钢丝脆断的原因有选材、拉拔工艺、脱脂工艺、
电镀锌工艺、编结和安装架设操作等几个方面,分别讨论如下:
    2. 1原材料的影响
    镀锌围栏丝常用的原料品种有45#, 55#, 60#, 65#, 70#, 75#等中高
碳线材,受线材供应的制约,各种线材都在投入使用。根据生产情况统计,
用65#以上的钢材生产中发生断丝的比例较大,占70%一80%,主要是因为线
材中含碳量较高,在轧制过程中不易控制冷却,线材在凝固过程中产生成份
偏析,局部区域含碳量较高,容易在品界生成网状渗碳体。这种发生中心碳
偏析,并且形成网状渗碳体的线材在进行拉拔时整体承受外力不均匀,容易
在渗碳体品界处引起较大的应力集中,在拉拔力的作用下渗碳体品界处首先
形成微裂纹,并随着拉拔程度的增加迅速扩散,形成钢丝断裂的隐患,使钢
丝在编结和架设中受弯曲作用时断裂。有的钢丝在拉拔和镀锌过程中就发生
断丝,钢丝表面能观察到细微的裂纹。
    另外,用S5#, 70#, 75#钢等生产的田栏丝,因钢的含碳量较高,当拉
拔至2.5二、2. 8m时,钢丝的抗拉强度超过1700MPa,塑韧性下降,脆性增
大,在网围栏编制中受弯曲作用时也容易发生断丝现象。
    2.2钢丝拉拔工艺的影响
    钢丝拉拔过程中由于中高碳钢强度较高,硬度较大,配模工艺不当,部
分压缩率过大,会造成模孔变形力大,所需拉拔力较大,钢丝极易发热形成
时效脆化,使钢丝的塑韧性下降,脆性增大。另外,钢丝发热温度过高,会
引起润滑剂的润滑失效,使拉拔力急剧增大,钢丝不均匀程度加剧;发热会
引起模具使用寿命缩短,对钢丝表面造成拉伤或形成偏应力等缺陷;发热会
引起钢丝表面温度高于钢丝中心部份,使钢丝内部形成残余应力,表面形成
微裂纹。所以拉拔过程中拉拔速度控制不好,卷筒和模盒冷却不好,钢丝润
滑状况不好等都将导致钢丝发热产生时效脆化,使拉拔过程中就形成钢丝不
平整、断丝等缺陷.
        2.3脱脂工艺的影响
    钢丝经过拉拔后,表面残存有油污和润滑脂,在电镀前必须处理干净,
通常采用低温灼烧法(低温脱脂)烧除,在脱脂过程中往往存在对脱脂温度
和保温时间控制不严,使钢丝内外部受热不均匀,表面局部组织发生变化,
残余应力增加,脱脂后出现钢丝不平整或翻盘现象,这种钢丝在编结和安装
架设中也容易发生断丝。
    2.4电镀锌工艺的影响
    钢丝在电镀前要进行酸洗,以去除灼烧后的附着物及氧化皮。由于中高
碳钢对酸的敏感性较强,酸洗过程中对酸的浓度和酸洗时间控制不严格,很
容易形成过酸洗氢脆断丝。
    在电镀过程中,由于电镀溶液中存在一定量的氢离子,在电镀化学反应
中,当金属在阴极析出时往往伴有氢气的析出,同时有一部分氢以原子的状
态渗入到基体金属及镀层中,使基体金属及镀层的韧性下降而变脆,形成电
镀氢脆,高碳钢电镀中氢脆情况更严重。
    在镀锌收线和放线中,没有按顺序放线,收线处理不好等容易形成钢丝
不平整、乱线和翻盘等缺陷,在编结、架设网围栏中容易发生断丝现象。
    2.5编结和安装架设的影响
中高碳钢强度较高,对表面质量状况要求比较严格,造成轻微的伤痕,
在弯曲时都容易发生断丝。在编制操作中,首先要对钢丝进行机械校直和切
断,然后张紧、编结、收卷,在机械校直和张紧工序中,工件不规范、张紧
方式不当,对钢丝表面造成轻微卡伤现象,卡伤部位在受到弯曲作用时容易
发生断丝。在网围栏编结中,工件弯曲部位无圆弧过渡,缠绕速度过快,使
钢丝承受的冲击力较大,容易造成断丝。
    3、改进措施
    针对上述造成钢丝断丝的多种原因,经过认真的试验和分析,在工艺和
操作上采取如下改进措施:
    3.1生产工艺流程
    原料~检验~拉拔生产一脱脂处理一电镀锌生产~检验~编制网围栏一
安装架设
    3.2选用优质原料
    在钢丝生产中仍先45#, 55#钢进行生产,其含碳量不太高,线材轧制过
程中易于控制冷却,很少产生夹杂和成份偏析情况,拉拔中也很少产生应力
集中,可有效的防止拉拔中的断丝和编制安装中的断丝。对65#钢以上的线
材,通过调整拉拔工艺,减小部分压缩率,提高脱脂温度等措施,以减少和
消除轧制生产中的缺陷,防止断丝的发生。
    3.3改进拉拔工艺
    必须根据不同种类的原料,计算确定不同的拉拔工艺,并在拉拔过程中
严格控制拉拔速度,保证拉丝模盒和各道卷筒的良好冷却,防止钢丝发热产
生时效脆化。
    45#, 55#常用的拉拔工艺为:(以2.8围栏丝生产为例)
          6.5-5.7一5. 0-4. 3-3. 7一3.35一3.0一2.8
    65#, 70#, 75#钢常用的拉拔工艺为:(以2.8围栏丝生产为例)
          6,5一5.8一5,1一4,5一4,0一3,7一3.35一3.0一2.8
    实际生产中要根据原料的种类和质量状况,对配模工艺进行适当的调整。
    成品卷筒拉拔速度要严格控制在3,5一5米/秒内,否则速度过高使钢丝
发热严重,影响润滑,影响冷却效果,最终影响钢丝的质量。
    在成品卷筒收线中要加装辨子,松紧要R`a直,既能起到校直作用,又能
起到消除拉拔应力和残余应力的作用,保证钢丝的平整度。
    3.4严格控制脱脂工艺
    脱脂温度和保温时间控制不好,使钢丝表面局部组织发生变化,引起应
力集中,容易发生断丝。实际生产中脱脂温度要严格控制在250一300℃之间,
为保证脱脂均匀,保温时间要控制在3一4小时,同时要根据热处理炉的性能
情况,准确掌握保温时问。对65#以上的钢丝,由于抗拉强度较高,钢丝的
脆性较大,可将脱脂温度提高到430^-520C对钢丝进行一定程度的低温退
火,使其抗拉强度下降至1600UPa以下,塑韧性提高,脆性下降,但必须严
格控制保温时问,保证钢丝受热的均匀性,防止钢丝性能不均匀造成断丝。
    3.5镀锌工艺的控制
    在钢丝酸洗过程中,为防止酸洗缺陷,防止过酸洗氢脆造成断丝,必须
严格控制酸的浓度和酸洗时间,根据酸的浓度确定适当的酸洗时问。一般盐
酸酸洗中酸的浓度调整到10一124,常温下酸洗3一5分钟即可,酸洗中要注
意亚铁离子浓度不能超过2209/1,以免影响酸洗效果。
    在电镀过程中,要减小电镀氢脆对钢丝性的影响,一方面要采取措施减
少氢气的析出量,主要措施有:选择阴极材料,提高氢的过电位,一般选用
铜滚、铁滚做阴极;防止酸洗时发生过腐蚀,保持阴极金属表面光滑,使氢
电位高,析氢困难;减少电镀溶液中的络合剂量,注意选择能增加氢过电位
的添加剂,控制好渡液的PH值。另一方面加强工艺中热水槽和烘干箱的工序
控制,保证热水槽的温度在70一80 C,对进入烘干箱的钢丝进行清洗和预热;
保证烘干箱的温度在200℃左右,以达到烘干钢丝表面水份和一定的除氢作
用。
    在镀锌放线中,放线顺序必须与拉拔时的收线顺序一致,将钢丝的扭劲
拆掉,否则钢丝的扭劲越来越大,形成一定的扭转应力,一方面造成钢丝包
反弹严重,另一方面容易造成使用中的断丝现象。
    3.6规范编制和安装架设操作
    在机械校直和编制过程中尽是采用圆弧过渡校直和张紧,避免直角受力
对钢丝表面造成损伤。在编制围栏网过程中,缠绕工具也要使用圆弧过渡,
并注意缠绕速度不台部立快,减小对钢丝的冲击力,防止缠绕中的断丝。
    4、结语
    断丝问题是镀锌网围栏最主要质量问题,提高围栏丝的质量是保证镀锌
网围栏的关键,生产钢丝的原料、生产工艺状况及编制安装架设是影响钢丝
断丝的直接原因,在实际生产中必须通过改进生产工艺,严格工艺操作来减
少或避免钢丝断丝的发生,为镀锌网围栏提供质量保证。
                              参考文献
1.李志深《钢丝生产工艺》.湘潭钢铁公司职工大学‘1992. 6  63一6s
2《电桩手册》国际工业出社.1979. 9  141一144 177一180-
作者简介:陈国荣,工程师,1994年毕业于甘肃广播电视大学堆叫城制造工艺与设备专业。
          刘进,助工,1994年毕业于甘肃广播电视大学岸KA工程专业.
热镀锌钢丝 围栏网用钢丝 http://www.wwwgm13800.com
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