影响预应力钢绞线表面质量的因素

胡邮邮

摘 要：预应力钢绞线在各项工程中的应用颇为广泛，例如在公路桥梁建设用在钢筋混凝土结构中、在建筑工程中作为房屋的结构索等。但在钢绞线的生产过程中，常会出现表面生锈、刮伤、不平整、折弯等表面质量问题，难以满足客户对钢绞线的要求，使得生产出来的部分钢绞线滞销，对企业造成不必要的损失。故本文将从各个生产工艺中进行分析，找出影响预应力钢绞线表面质量的因素。

关键词：预应力；钢绞线；表面质量；影响因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.039

1 预应力钢绞线的概念及重要性

1.1 预应力钢绞线的概念

预应力钢绞线通常是由多根高强度钢丝构成的钢缆，并有相应的稳定化处理。这种钢绞线是一种现有较为优秀的建筑材料，其自身的强度、韧性、松弛性等性能在各种建筑材料中都是较为优秀的，故在各领域中都有所应用，例如公路、核电、房屋等工程。一般根据表面状态的不同来分类，包含光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线和涂环氧树脂钢绞线等。

1.2 预应力钢绞线的重要性

一般的鋼绞线就是一种强度较高的抗拉材料，但如果在预应力混凝土结构中想要使用钢绞线，就需要对钢绞线加上预应力，否则，如果混凝土开裂，或者裂缝较大的时候，钢绞线本身的应力就消耗掉了一部分，从而导致自身的高强度特性难以发挥，所以，为了防止混凝土开裂，以及确保钢绞线能够发挥自身的应力，就对钢绞线加上预应力，即对其进行张拉，这样一来，就能够给混凝土一个压力，从而实现了两方面的优势都能够发挥出来，既发挥了钢绞线的强度优势，又能够防止混凝土的开裂。

2 影响原料表面质量的因素

2.1 酸洗不彻底

所用来制作钢绞线的原料需要进行的第一步处理就是进行酸洗，目的是除去原料表面的一层氧化膜。但有时因为酸洗所用的盐酸浓度较低，浸酸时间不够，缓蚀剂添加比例不合适或者酸液没有及时的更换等原因，都会导致酸洗过程不彻底，难以将其表面的氧化膜除去，从而使得在后续的制作中，原料拉拔存在缺陷。所以，在进行酸洗过程时，务必确保原料浸酸时间充足，并且也要防止浸酸时间过长，同时添加合适比例的缓蚀剂；此外，也要及时的更换所用的酸液，避免酸液中的亚铁离子含量过高，无法除去原料表面上的氧化膜。

2.2 磷化膜质量差

磷化膜的作用主要是使得钢丝表面形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐外膜。该层外膜能够在一定程度上防止金属被腐蚀。而在这一过程中，有许多的因素会影响磷化膜的质量。首先，在酸洗之后，需要进行水冲洗、表调液清洗等步骤，其目的在于将原来表面所残留的酸液洗去，防止酸液酸根离阻止磷化的生成，从而破坏磷化膜的保护特性。其次，磷化作用也需要合适的磷化液参数，如果磷化液的酸度没有达标，假如浓度较低，就会使得难以将原料表面的铁充分溶解，难以形成完整的磷化膜，膜结构较薄，所形成的结晶不够细致；假如所使用酸液的浓度过高，则会促进原料表面铁的溶解，从而导致所形成的磷化膜结构较为疏松，难以有效地防护钢绞线。最后，如果酸液中存在较多的废渣，也会使得磷化膜的厚度不均匀。

3 影响钢丝表面质量的因素

3.1 拉丝的润滑程度

拉丝就是指通过拉丝模，将盘条通过塑性变形拉拔至需要的尺寸。在这个过程中，常常会因为润滑度的原因，对钢丝表面质量产生一定的影响，主要原因有两方面。一方面是因为拉丝模具工作锥角度不合理，使得在拉丝过程中，钢丝与模具之间的摩擦力加大，并且在一定程度上影响润滑剂的渗入，从而导致在拉丝过程中摩擦阻力加大，使得钢丝受到损伤，在其表面和组织产生缺陷。另一方面，在拉丝过程中，因为拉丝速度快，钢丝与模具之间容易产生高温高压的环境，这使得润滑剂较易在钢丝与模具之间形成结块，从而降低了润滑剂的润滑效果，导致钢丝表面形成横裂纹。

3.2 拉拔速度

在拉丝过程中，拉丝的速度是极为关键的一步，需要合适地进行控制。拉丝速度过快，易使得钢丝表面的温度快速升高，从而使得润滑剂焦化，在模具和钢丝之间形成结块，降低了润滑效果。所以在拉丝过程中，通常情况都是速度较快，此时就需要通过水冷进行冷却作用，确保在钢丝性能。

3.3 钢丝的储存环境

钢丝的储存环境也是至关重要的一点，其要求主要有：不能在潮湿环境或者含有腐蚀性气体环境下存放。如果在潮湿环境下存放钢丝，容易发生缓慢氧化过程，使得钢丝表面原有的磷化膜被破坏，从而进一步破坏钢丝的表面结构。

4 影响钢绞线表面质量的因素

4.1 捻制过程

钢绞线在捻制过程中，需确保工装的完好有效，过线模块完好、压线瓦无刮伤、过线辊正常运转等。否则会造成钢绞线表面刮伤，刮伤深度超过线径了的5%，只能作废处理。

4.2 水冷处理

中频炉回火后的绞线，需进行水冷处理，以确保钢绞线平直度。水冷过大，吹刷不净，钢绞线内层还含有水分，会导致钢绞线生锈。水冷过小，会造成钢绞线平直度过大，弦高不喝过，用户在使用过程中，穿线困难。

4.3 包装步骤

对于钢绞线的包装而言，一般是采用三层包装的形式，包装材料通常使用塑料编织布、吹膜。这种材料一方面可以有效地隔离有害物质，另一方面，其价格相对来说较为便宜，可以对钢绞线进行多层包装，从而避免在运输或者储存过程中，出现钢绞线表面磕损的情况。而在装卸过程中，也需要进行注意，防止钢绞线的外包装受到损坏。

5 结语

对于预应力钢绞线的表面质量问题，我们需要从多个方面下手，进行全方位的处理：首先，在选取原料时，所选原料质量一定要过关，偏析率低，拉拔后的钢丝不脆断；其次，在原料表面处理过程中，合适的酸洗参数选择，以及缓蚀剂的添加量，确保氧化铁去除干净；再者，在对盘条进行拉拔处理时，一方面要选取好相应的模具，工作锥角度的选择，另一方面，也要控制拉丝速度，保证水冷效果，防止因温度多高造成的钢丝损坏；最后，在钢绞线捻制过程中，确保中频参数、工装的完好有效，控制水冷冷却，保证吹刷效果，防止钢绞生锈和弦高超标，包装过程中，包装紧密不松散。

参考文献：

[1]邓宗才，李辉.预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能研究[J].预应力技术，2016（05）：12-18+21.endprint