預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量缺陷分析與改進(jìn)措施

李田壯

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司，天津 300000）

鋼材性能對施工質(zhì)量有關(guān)鍵性影響，目前，預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量改進(jìn)工作勢在必行。結(jié)合市場發(fā)展需要，探索鋼絞線82B質(zhì)量優(yōu)化策略具有迫切性和重要性。基于此，本文針對該論題展開細(xì)致分析，論題內(nèi)容闡述如下，以便從整體上提升國內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量。

1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B基本介紹

82B即碳素結(jié)構(gòu)鋼，其中，含碳量為0.80%。這類鋼絞線適用于高強(qiáng)度作業(yè)，其盤條質(zhì)量對鋼絞線質(zhì)量有重要影響。正常來說，直徑為1.25cm的82B在公路建設(shè)、橋梁建設(shè)中大范圍應(yīng)用。隨著鋼材發(fā)展階段的不斷遞進(jìn)，鋼絞線強(qiáng)度逐年增加，同時(shí)，不同鋼號的鋼盤條標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高，對比于發(fā)達(dá)國家，我國鋼絞線強(qiáng)度仍有較大提升空間[1]。

從名稱分析中可知，碳元素含量、性能對鋼材質(zhì)量的影響不言而喻。一旦施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)碳偏析現(xiàn)象，極易產(chǎn)生拔絲斷裂問題，最終工程質(zhì)量、施工進(jìn)度因盤條斷裂而受到影響?；陬A(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量完善角度予以分析，應(yīng)全面總結(jié)常見質(zhì)量缺陷，并深究其原因，據(jù)此制定可行性改進(jìn)措施，促使預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量大幅度提升，推動相關(guān)建筑事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

2 常見質(zhì)量缺陷及原因分析

2.1 化學(xué)成分

盤條化學(xué)成分是否符合均勻性要求，這間接反映鋼材純度。現(xiàn)下，82B盤條加工環(huán)節(jié)普遍存在雜物片面清除、有害氣體殘留現(xiàn)象，加之，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.0003，故而，加工后的盤條會出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。

2.2 外表質(zhì)量

82B盤條常見的外表缺陷，即折疊、麻坑、翹皮、結(jié)疤、輥印、刮傷、裂紋等。若外表質(zhì)量影響因素得不到有效控制，極易影響生產(chǎn)進(jìn)度，且鋼材利用率會大大降低。究其原因，盤條生產(chǎn)階段經(jīng)扭轉(zhuǎn)操作，一旦扭轉(zhuǎn)力度把控不當(dāng)，亦或是坯料質(zhì)量低下，無疑會出現(xiàn)斷拔現(xiàn)象。除此之外，成品應(yīng)用環(huán)節(jié)因腐蝕、過度使用而留下安全隱患，最終弱化82B盤條應(yīng)用性能。足以見之，82B盤條質(zhì)量參數(shù)控制效果對外表質(zhì)量優(yōu)化程度有關(guān)鍵性影響。

2.3 內(nèi)部質(zhì)量

內(nèi)部質(zhì)量缺陷表現(xiàn)為材質(zhì)不均、盤條斷裂等，基于質(zhì)量影響因素，分析質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的具體原因。其中，中心縮孔直接作用于鋼坯強(qiáng)度和應(yīng)力集中度，一旦縮孔范圍超過既定標(biāo)準(zhǔn)，必然會出現(xiàn)盤條斷裂現(xiàn)象。在此期間，空穴效應(yīng)、坯制工藝對盤條壓縮比例顯效控制，最終鑄坯縮孔壓實(shí)度會因此受到影響。此外，碳中心偏析通過調(diào)整滲碳體聚集速度及含量來改變鋼材均勻效果[2]。

3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量改進(jìn)措施

結(jié)合鋼材生產(chǎn)要求，探究預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量缺陷彌補(bǔ)措施，并掌握質(zhì)量改進(jìn)的注意事項(xiàng)，確保鋼絞線材質(zhì)、性能均符合施工要求。

3.1 具體措施

（1）優(yōu)選盤條。82B盤條作為鋼絞線的主要原料，原料質(zhì)量優(yōu)化的過程中，既要準(zhǔn)確把控外形尺寸，又要參照性能指標(biāo)來改善其力學(xué)性能。一方面，把控外形尺寸。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋圓盤條允許偏差》的相關(guān)參數(shù)（盤條1.25cm，直徑偏差±0.03cm，盤條不圓度不超過0.048cm）進(jìn)行尺寸控制。另一方面，提升力學(xué)性能。參照相關(guān)要求（直徑1.25cm，抗拉強(qiáng)度1145MPa～1240MPa，伸長率11A/%，斷面收縮率28Z/%）提升盤條韌性，進(jìn)而增強(qiáng)鋼絞線力學(xué)性能，以便滿足生產(chǎn)實(shí)踐需要。如果盤條強(qiáng)度較低，意味著鋼絞線產(chǎn)品達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)，致使鋼絞線應(yīng)用環(huán)節(jié)出現(xiàn)扒拉斷裂現(xiàn)象。

（2）外表質(zhì)量控制措施。82B盤條外表質(zhì)量改善時(shí)，詳盡分析《預(yù)應(yīng)力鋼絲及鋼絞線用熱軋盤條》的實(shí)踐要求，以便為雜物清除、外表質(zhì)量控制提供依據(jù)。若不然，盤條尺寸會發(fā)生偏差，并極易出現(xiàn)橫向裂紋這一質(zhì)量缺陷。一般來說，盤條拉拔階段極易受氧化鐵皮影響，進(jìn)而產(chǎn)生多樣化質(zhì)量問題。對此，應(yīng)于82B盤條外表均勻涂抹潤滑劑，以此降低拉拔斷裂幾率。最為關(guān)鍵的是，遵循處理工藝，其重要工序（酸洗、磷化）分析如下。

酸洗工序：利用鹽酸進(jìn)行盤條清洗，其優(yōu)點(diǎn)即省去加熱程序、縮短清洗時(shí)間等，對比于硫酸清洗液，其安全性、潔凈度較高。在這一過程中，嚴(yán)控酸洗時(shí)間、酸洗濃度，適宜的酸洗時(shí)間即12min～18min，鹽酸濃度為5%～19%。若酸洗時(shí)間過長，極易出現(xiàn)盤條斷裂現(xiàn)象；若酸洗時(shí)間過短，會為拉拔操作增加阻力[3]。

磷化工序：上述工序結(jié)束后，盤條置入混合溶液，以便為電化學(xué)反應(yīng)提供條件，進(jìn)而形成磷酸鋅鹽涂層。在此期間，適當(dāng)把控磷化參數(shù)，并合理調(diào)整磷化膜均勻度，針對油污、托渣、銹蝕等現(xiàn)象高效處理，以免影響磷化膜吸附效果。需注意的是，合理應(yīng)用溫鋅鹽磷化工藝，其中，磷化溫度63℃～74℃，磷化時(shí)間120s～240s，磷化液總酸度79～122點(diǎn)，游離酸度7～9點(diǎn)，酸比7～10。

（3）內(nèi)部質(zhì)量控制措施。82B盤條內(nèi)部質(zhì)量影響因素總結(jié)為三種，因素一即夾雜物水平，從業(yè)者評價(jià)純凈度的過程中，參照等級細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)獲知評價(jià)結(jié)果，82B盤條夾雜物級別細(xì)分四個(gè)等級，各等級均小于2.0級。因素二即化學(xué)成分，各化學(xué)成分包括C、Mn、S、Si、P，其中，碳成分偏析適度把控，正常來說，碳含量范圍在0.03%左右，其控制效果對碳化物網(wǎng)狀脆性組織有關(guān)鍵性影響。Mn成分偏析情況細(xì)致分析，這對馬氏體組織預(yù)防、鋼絞線抗拉強(qiáng)度提升有促進(jìn)作用。此外，S、Si、P的化學(xué)成分分別為≤0.024wt/%、0.21wt/%～0.32wt/%、0.23wt/%～0.31wt/%。因素三即高倍組織，具體要求：金相組織為84%以上的索氏體組織。其中，網(wǎng)狀滲碳體對鋼絞線強(qiáng)度有重要影響，一旦網(wǎng)狀滲碳體組織達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)，那么鋼絞線抗拉強(qiáng)度會逐漸弱化[4]。

（4）改善拉絲工藝。拉絲工藝改善方向，傾向于拉拔壓縮率、模具設(shè)計(jì)、潤滑、冷卻、矯直等?；阡摻g線質(zhì)量，適當(dāng)縮小拉拔壓縮率，若壓縮對象為高碳鋼，則壓縮率應(yīng)持續(xù)縮小。其中，760/9型直進(jìn)式拉絲機(jī)在穩(wěn)定化拉拔中占據(jù)優(yōu)勢。需注意的是，鋼材生產(chǎn)單位應(yīng)動態(tài)了解客戶需求，并參照國家標(biāo)準(zhǔn)，以此保證鋼材尺寸精確度及性能。模具設(shè)計(jì)期間，調(diào)整工作錐角度為10°～15°，定徑帶直徑為0.2cm～0.5cm。這是鋼絞線穩(wěn)定性保證、磨損幾率降低的基本要求。鋼絞線生產(chǎn)、拉拔階段，視情況添加潤滑粉，以此減少能量損耗、延長模具使用時(shí)間。據(jù)試驗(yàn)可知，2～4道次用粗潤滑粉，6～10道次用細(xì)潤滑粉。對于鋼絲冷卻環(huán)節(jié)，將模具冷卻、卷筒冷卻等內(nèi)容落實(shí)于細(xì)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)理想的冷卻效果，應(yīng)動態(tài)測量溫度，使模具溫度、卷筒溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)溫度驟然升高或降低現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)通知班組人員，并啟動修復(fù)措施，以免影響鋼絲質(zhì)量。待加工任務(wù)結(jié)束后，針對盤條矯直處理，以免形成內(nèi)應(yīng)力，并保證鋼絲強(qiáng)度。

3.2 注意事項(xiàng)

首先，準(zhǔn)確定位鋼絞線位置。如果鋼絞線位置偏移，那么鋼絞線磨損程度會大大增加，隨著作業(yè)時(shí)間的延長，鋼絞線性能將明顯降低?；诖?，測量工作者應(yīng)優(yōu)選型號，并精確控制直線間隔、圓弧間隔等參數(shù)，在這一過程中，借助測量儀器進(jìn)行定位、穩(wěn)固處理，以免運(yùn)行期間出現(xiàn)偏移、變形等現(xiàn)象。

然后，密封存儲管材、妥善放置相關(guān)物料。此項(xiàng)工作的重要性毋庸置疑，因此備專員予以管理是極為必要的。一旦發(fā)現(xiàn)管材變形、破損，應(yīng)及時(shí)更換，否則絞線張拉階段極易出現(xiàn)斷絲問題，最終會延長施工進(jìn)度、增加施工成本。

最后，遵循張拉程序。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉前，基于群拉單端法觀察鋼絞線滑動效果，若出現(xiàn)滑動受阻現(xiàn)象，應(yīng)具體確定受阻原因，針對阻塞位置準(zhǔn)確標(biāo)記，并制定可行性解決措施[5]。

4 總結(jié)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量控制工作刻不容緩，在掌握質(zhì)量缺陷的基礎(chǔ)上，提出合理的質(zhì)量改進(jìn)措施。這既能提升預(yù)應(yīng)力鋼絞線性能，又能為應(yīng)用行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益增加做出重要貢獻(xiàn)，進(jìn)而取得優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的良好效果。因此，質(zhì)量管理主體應(yīng)以此為借鑒，結(jié)合具體情況，探索預(yù)應(yīng)力鋼絞線82B質(zhì)量控制的可行性路徑。