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高频炉对钢丝感应加热快速热处理

时间:2018-03-06 点击:

钢丝是线材经深加工而成的金属制品,其种类繁多,用途广泛,是一种重要的钢铁材料。根据钢丝的品种和用途不同,在其制造过程中的半成品和制成品都需要进行热处理,以提高其加工性能和使用性能。因此,钢丝热处理的目的大体上可分为两种:一种是改善半成品钢丝的拉拔性能,以利于继续拉拔;另一种是改善成品钢丝的综合性能,以便提高其使用性能。 
    
钢丝热处理常用的工艺方法有索氏体化处理、稳定化处理、再结晶退火处理、调质处理四种。其中,调质处理和稳定化处理主要用于成品钢丝热处理,索氏体化处理和再结晶退火处理,既可用于改善半成品钢丝的拉拔性能,也可以用于成品钢丝热处理。 
    
高频炉感应加热替代传统加热方法,在钢丝热处理方面的生产应用和试验研究概况。钢丝感应加热快速热处理自20世纪70年代开发应用于高碳钢丝至今已有40多年的历史,目前已在预应力钢丝、弹簧钢丝、高强度镀锌钢丝等方面得到应用。生产实践证明,钢丝感应加热快速热处理与传统钢丝热处理工艺相比,在产品质量、使用性能、生产效率、节能减排、改善劳动条件、经济效益等方面均具有明显的优势,这项新的工艺技术应当推广应用。

    
预应力钢丝的感应加热稳定化处理
    
预应力钢丝又称PC钢丝,它有别于预应力钢棒(PC钢棒)。首先,两者用钢的化学成分不同,预应力钢丝为含碳量0.80%左右的碳素钢,预应力钢棒为含碳量0.30%左右的低合金钢。其次,两者的热处理工艺完全不同,预应力钢丝经冷拉至成品后,只需稳定化回火处理即可使用;而预应力钢棒需经淬火与回火调质处理后方能使用。最后,两者的用途不同,预应力钢丝主要用于轨枕、电杆、管件、钢绞线等所使用的高强度低松弛率钢丝;预应力钢棒主要用于高层建筑立柱、桥基立柱、管桩等用钢筋。
    
稳定化处理是预应力钢丝生产过程中重要的工序,对提高钢丝抗应力松弛性能起到决定性的作用。稳定化处理是将经过冷拔后的钢丝,在一定张力作用下进行等温回火处理,随后在张力下冷却至常温的处理方法,借此提高钢丝的形变抗力。稳定化处理又称为应变回火处理,其本质上是一种低温形变热处理。
    
预应力钢丝感应加热稳定化处理概况

 

预应力钢丝是采用优质高碳钢盘条冷拔制成,常用钢号含碳量70%一0.80%,相当于JISG3502 中的SWRS 80B、82B。作为预应力钢丝使用的规格多为直径4~7mm,钢丝表面可带螺旋刻槽。 
    
预应力钢丝感应加热稳定化处理的目的是提高钢丝的抗应力松弛性能。钢丝抗应力松弛性能是指在恒温、恒应力作用下,钢丝的屈服强度随时间降低的速度。降低的速度越小,则抗应力松弛性能就好,相反降低速度快,抗应力松弛性能就差。因为,应力松弛会引发预应力钢丝的强度损失,导致钢丝过早断裂失效。通过钢丝稳定化处理来提高预应力钢丝的抗应力松弛性能,对延长钢丝构件的使用寿命具有重要的意义。
    
钢丝感应加热稳定化处理的工艺过程,半成品钢丝由放线盘放线,经矫直机矫直后进入前张紧轮,在前后两张紧轮的作用下,通过张力传感系统给钢丝施加一定张力。经拉丝模定径后进人感应线圈加热至规定的回火温度,在张力作用下进行回火。钢丝的前进速度由PLC设定并通过调速电机进行控制。回火温度由红外测温仪将温度信号传送给PLC与加热功率组成的闭环控制系统进行自动控制。高频感应加热电源功率和频率的配置与预应力钢材调质处理工艺相似,此处不重述。经回火处理的钢丝冷却后,由收线机收线完成全部处理过程。