预应力钢绞线用盘条抗拉强度变化规律研究.pdf

第37卷第2期
甘肃冶金
Vol 37 No.2
2015年4月
GANSU METALLURGY
ADr.2015
文章编号:1672-4461(2015)02-0083-03
预应力钢绞线用盘条抗拉强度变化规律研究
付红卫,李定义
(甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司,甘肃嘉峪关735100)
摘要:通过对预应力钢绞线结构、工艺及绞线性能要求的分析,推导计算盘条的最低抗拉强度要求以及实际生产
中应达到的平均水平,从而设计较为合理的盘条强度成分控制目标。
关键词:预应力钢绞线;盘条抗拉强度;研究
中图分类号:TG142.12
文献标识码:A
Study on the Strength Variation of Tensile Strength of Wire Rod for
Prestressed Steel Strand
PU Hong-wei, Ll Ding-yi
Gansu J ISCO Hongxing ron& Steel Stock Co Itd, Jiayuguan 735100, China)
Abstract: Through the analysis of Structure, process and performance requirement of prestressed steel strand, the minimum
tensile strength requirement for the wire rod and the average level in production practice were calculated. According to the
comparison of component and properties of different specifications, a relatively reasonable composition control target was
proposed
Key Words: prestressed steel strand; tensile strength of wire rod; study
1钢绞线简介
预应力钢绞线主要应用于铁路、公路、跨江、跨
海大桥、大型工业建筑、水利、能源和岩土错固等领
1xi6)
X?12
域,具有抗拉强度高、延伸率好、松弛值低、应力损失
小、抗疲劳性能优良等特点。预应力钢绞线是由2、
3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆,并经消除
应力处理(稳定化处理),适合预应力混凝土或类似
用途。预应力钢绞线常用断面结构如图1所示。预
X919+9)
体民
当鲁氏
应力钢绞线的生产主要经过原料盘条的选择与准
图1钢较线常用断面结构
备、盘条表面磷化处理、盘条拉拔钢丝、拉拔钢丝捻
制钢绞线、钢绞线稳定化处理等工艺过程。
绞线破断力为绞线要求强度与公称面积的乘
积
2钢较线结构和性能要求的分析
由于破断力是绞线的核心指标,钢绞线生产厂
2.1钢绞线结构尺寸分析
会根据单丝强度的高低在公差允许范围内增减单丝
钢绞线公称直径为绞线的最大外径:2×边线直直径以达到既满足绞线强度要求又实现最低的金属
径+芯线直径。
消耗的目的。因此对于盘条来说,追求高的强度有利
绞线公称截面积为组成绞线的各单线面积总
于降低钢绞线的生产成本(减小单丝直径)。以1x7
和
17,.8/1860、1X7-21.6-1770为例,理论计算钢绞线的直
径和截面积略大于产品标准的公称尺寸(表
甘肃冶金
第37卷
表11×7-21.6-1770钢絞线尺寸、性能的标准要求与理论计算对比
边线
芯线
绞线直径/
绞线截面积/m2绞线强度要求/MPa破断力/kN
线表格(直径メ支数)(直径x支数)标准理论计算标准理论计算
标准理论计算
l×7-17.8/1860
7.25mmx6
7.5mm×1
1x7-21.6/1770
5.79mmX66.15mm×1
17.8
17.73
191
I87.7
1860
353
355.3
注:标准指CB/T5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》
2.2钢绞线性能要求分析
3%~5%左右,
理论上钢绞线强度与构成绞线的各单丝强度的
单丝强度≥绞线标准要求强度ⅹ标准的公称面
平均值应该基本一致。单丝的强度通常是在拉拔后积/计算面积+绞线标准要求的强度×4%。
绞线前测定的值。而单丝合成绞线成品要经过弯曲
对1x7-17.8/1860、1×7-21.6-1770钢绞线来说,
变形、300~400℃稳定化处理等工艺过程,而且绞单丝强度分别要达到1963MPa和1798MPa(计算
线拉伸试验时轴向拉力与边线单丝的横截面有一定见表2)以上方能满足成品绞线强度大于1860MPa
夹角。通常绞线前单丝测定强度要比绞线强度高出和1770MPa的性能要求。
表2单丝最小强度推算
单丝平均最低强度
绞线截面积/mm2
绞线强度/MP
绞线规格
公称
理论计算
标准值
面积差修正值与单丝差异
1×7-21.6/1770
1770
1728.3
表4以芯线强魔推算盘条最小强度
3钢绞线用盘条强度要求测算
线短格条径务强度边丝直径边丝强度
3.1盘条最小抗拉强度测算
lx7-17.8/1860
1098
1963
在钢绞线拉拔工艺设计中,要根据总压缩率来
1×7-21.6/1770
15
1145
7.5
1798
对各道次压缩率进行合理配置,道次压缩率分配原
则遵循平均道次压缩比按照18%~20%左右分配较
由计算结果可见,选用15mm82B盘条生产
为合理,并且按照以下规律进行分配:第一道次应分
7-21.6/1770钢绞线的7.25边线,盘条的抗拉强
配较小的压缩率;第二道次利用钢丝的塑性给予较
度不能低于1120MPa、生产7.5心线的盘条抗拉
大的部分压缩率,后续道次随着钢丝的形变硬化变
强度不能低于1145MPa;生产1x7-17.8/1860钢绞
形抗力加大而逐渐降低部分压缩率。
根据对1x7-17,8/1860、1×7-21.6/1770单丝拉线的。.79边线,盘条的抗拉强度不能低于1056
拔过程的强度变化统计计算发现,道次的平均压给MPa,生产6.15心线的盘条抗拉强度不能低于
率20%左右时,其平均加工硬化系数约为1.075
1098MPa。
对于原料盘条规格和成品钢丝确定的情况下,总的
3.2盘条抗拉强度均值的确定
压下率与拉拔道次的关系即为(D/d)2=1.25”,由此
通过钢绞线标准要求的最低强度推算出了盘条
推算拉拔道次n=9xln(D/d)。
的最低强度,但在实际生产中盘条强度有较大的波
拉拔后钢丝与盘条的关系即为
动,检验又采用极低概率的随机抽样,即使是同一卷
g=OXK
盘条,一次抽样检验得到最低强度的概率极