磷化钢丝的生产和质量控制

磷化钢丝的生产和质量控制

南通帅龙钢丝绳有限公司虞建宏、凌桂庭、明志光

目前光缆中使用的钢丝基本上已用磷化钢丝替代过去的镀锌钢丝。本文介绍了磷化钢丝的基本要求，分析了连续式生产线和分段式生产线这二种生产工艺对磷化钢丝质量的影响。

磷化钢丝、生产、质量

加强件是光缆的基本构件之一，而钢丝加强件在我国的光缆中又估有极大的份额。它的质量好坏直接影响到光缆的寿命。随着光缆的技术进步，钢丝的材质和制造技术也在不断的更新和提高。目前光缆中使用的钢丝基本上已用磷化钢丝替代过去的镀锌钢丝，本公司是国内主要的磷化钢丝生产厂家之一，现将我们对磷化钢丝生产中的一些看法叙述如后。

二、磷化钢丝的基本要求

磷化钢丝是光纤光缆增强用材料，表面要做到无水、污、油、锈蚀、毛刺、裂纹、折弯等缺陷，磷化膜连续、均匀、光亮、不脱落、磷化膜重量应大于等于2．5g／m。，外径圆整、通条性好、无应力，剪6米长自然放地上应平直，不成“s”形，矢高不得大于5厘米，弹性模量≥190GPa，永久伸长率≤0．10，强度根据用户需要，有1370MPa、1470MPa、1570 MPa、1670MPa、1770 MPa、1870 MPa等。

三、生产T艺方面对磷化钢丝质量的影响

我们都知道，要生产出合格的磷化钢丝，关键在于选用好的母材，采取合理的开坯、热处理、酸洗磷化及拉拔工艺。

关于母材，选用国产宝钢72A或72B的材料，其各项指标完全能满足生产磷化钢丝的需要，无须从国外高价进口原材料。

因此磷化钢丝的质量主要还是取决于它的生产工艺。

目前，国内外生产磷化钢丝有二种工艺：

1、连续式生产线；

2、分段式生产线

下面我们就这两种生产工艺来具体谈一下它对磷化钢丝质量的影响。

1、连续式生产线

此为国内外大多光缆钢丝生产厂家采取的生产工艺，其较突出的优点为：生产速度快，产量高；其缺点如下：

(1)投资大，生产成本高；

连续式生产线大多是进口或仿进口的设备，故投资很大，造成了生产成本的增加，从而抬高了成品钢丝的价格。

(2)磷化层薄且易脱落；

首先，我想谈一下磷化层对磷化钢丝的作用。

大家都知道，钢丝在潮湿的空气或水中容易发生原电池反应，钢丝表面很快就会锈蚀，而磷化膜就起到了将钢丝与外界空气相隔绝即防锈的作用。因此，磷化层的厚薄决定了钢丝受外界侵害的程度。当然，磷化膜的防锈作用也不是万能的，因为磷化膜表面成鱼磷状，存在一定的空隙，要防止钢丝生锈，还取决于钢丝的贮存环境，钢丝不能暴露在潮湿的空气中，磷化层厚度受钢丝与磷化液反应条件限止，不可能达到过厚。一般磷化层厚度大于等于2．5g ／m2为最佳。要想得到致密牢固的磷化膜，关键在于对钢丝表面的处理及合理的磷化时间。连续式生产线因受拉丝速度的影响，酸洗、磷化的时间很短。酸洗时间短，表面杂质去除不干净，势必造成磷化膜在钢丝表面吸附不牢，以至于在后面拉拔过程中脱落，再加上随着磷化液的消耗而磷化时间不能改变，势必造成磷化膜过薄，达不到磷化钢丝的要求。

(3)钢丝力学性能不稳定。

我们都知道，钢丝的力学性能取决于母材、热处理和拉拔工艺，由于连续式生产工艺受拉拔速度和热处理设备本身影响，热处理后钢丝坯料强度不可能达到一样，势必会造成钢丝强度高、韧性差或强度低、韧性好。

(4)做不到100％无焊接；

连续式生产线生产时一捆材料(2吨左右)用完后必定要将第二捆(2吨左右)材料用焊接的方法连接起来继续生产，焊接部位的强度肯定达不到材料的原始强度，因此成品钢丝就存在断裂的隐患。

2、分段式生产线

优点如下：

(1)投资少，生产成本低；

设备投资一般用国产的干式拉丝机，投入较低，故成本不会很高。

(2)磷化层厚且不易脱落；

分段式生产的酸洗、磷化、拉丝都是独立的，故它有足够的时间在酸洗时清除原料表面的杂质，磷化时能够与磷化液充分地结合，因此生产出来的钢丝表面磷化膜厚且不脱落。 (3)钢丝力学性能稳定

分段式生产工艺可以根据热处理后坯料强度分等级，根据不同等级的坯料来改变拉拔工艺，使钢丝的力学性能达到光缆钢丝的要求。

(4)能做到100％无焊接。

开坯根据成品的需要定坯料长度，这样就可以做到100％无焊接，剩余零头钢丝做其它产品，这样即不浪费又能杜绝钢丝断裂隐患。

缺点：生产速度慢，产量低。

当然，生产速度的快慢和产量的高低只是相对而言的。如在一定的时间对磷化钢丝的需求量在较适中的范围内，分段式生产线就有了它明显的优势。无论在质量上，还是在价格上，都有连续式生产线不可比拟的地方。

四、用“在线检测"提高磷化钢丝的质量控制水平

“在线检测’’是成品拉丝过程中加一个在线检测设备，如某一部位的钢丝不能达到预定的抗拉强度就会自行断裂，此设备确保了光缆生产厂家生产光缆时钢丝无断裂隐患。据了解，目前只有我厂使用此设备。另外，磷化钢丝的平直度、平整度也是关键，故生产磷化钢丝厂家的调直设备和操作工的技术水平是致关重要的。

上述的种种因素决定了磷化钢丝的质量水平。当然，影响光缆钢丝的因素远不止这些，我们还在进行深入的探讨和研究，不断提高磷化钢丝的质量水平。

参考文献 (略)