平均道次压缩率对钢丝性能的影响

ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ２ ． ６ １ ｗ ｉ ｈ ｔ ｄ ｅ ｃ ｅａ ｒ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｐ ａ ｓ ｓ ｄ ｒ ａ ｕ ｈｔ ｇ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｓ ｓ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｉｓ ｗ ｔ ｐ ｏｐ ｒ ｅｒ ｔ ｙ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ６ ９ ％ ｔ ｏ ９ ２ ％， ｈｅ ｔ
表 ２ 第 二方 案 中钢 丝的 力学性 能检 测数 据
试 样 数量／ 盘
（ ａ ） ７道 次拉 拔 口 平 均 ２ １ ． ６ ６ ％
试样 数鳝 ／ 盘
（ ｂ ） ９道 次 拉 拔 口 平 均 ＝１ ７ ． ２ ９ ％
图１ 不 同平 均道 次压 缩率 对钢 丝扭 转性 能 影响的 对 比
工艺 ： ４． ０ ０ － － ＊ ３ ． ６ ８ —３ ． ３ Ｏ 一２ ． ９ ６ —２ ． ６ ６ —２ ． ４ ｌ 一２ ．
１ ９— ． ０ ０＿＋１ ． ８ ４＿＋１ ． ７ ０ ｍｍ 。
对 方 案 二 生 产 的 １ ． ７ ０ ｍ ｌ Ｔ ｌ 钢 丝 头 尾 进 行 力 学 性 能 检 测 。其 中 １ ０ ０盘 钢 丝 的 检 测 数 据 见 表 ２ 。
Ｚ ｈ ｕ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｙ ｉ ｎ Ｄ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｃ ａ ｏ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｗ ｉ ｒ ｅ＆ Ｃ Ｃ ｏ ． ３ ０ ０ １ ８ ２）
（Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
压缩 率和各道次钢丝直径 等工艺参数 的各不相 同。
１ ． １ 方 案 一
设备选 用 Ｌ Ｗ２—７ ／ ５ ６ ０拉 丝 机 。 由 ０ ４ ． ０ ｍｍ
到 １ ． ７ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ 的 钢 丝 定 为 ７道 次 拉 拔 ， 其 总 压 缩 率
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ｐ ａ ｓ ｓ ｄ ｒ ａ ｕ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ ２１ ． ６ ６ ％ ａ ｎｄ １ ７． ２ ９ ％ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｅ ｘ ｅｒ ｐ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｗｉ ｓ ｔ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｗｉ ｒ ｅ ｉ ｎ —
为８ １ ． ９ ％， 平 均道次压缩率为 ２ １ ． ６ ６ ％， 各 道 次 钢 丝 直 径 工 艺 参数 为 ０ —３ ． ６ ３ —３ ． １ ６ —２ ． ７ ５ —２ ． ４ ２
２． ４２— ． １ ３－ ＋１． ８ ９－ ＋１． ７０ ｍｉ ｌ ｌ 。
导 致 钢 丝 力 学 性 能 发 生 显 著 变 化 。这 一 变 化 除 了 与钢丝 的化学成分 密切相 关外 ， 还 与 钢 丝 拉 拔 工 艺 有 关 。在 钢 丝 生 产 工 艺 中 ， 平 均 道 次 压 缩 率 的合 理 确 定 是 最 为 关 键 的环 节 之 一 ， 对 钢 丝 获 得 良好 的 综
常 秋
石嘴山 ７ ５ ３ ２ ０ ２ ）
（ 宁 夏恒 力钢 丝绳 股份 有 限公 司
摘 要 经铅浴淬火且磷化处理后的 ６ ５ 钢丝由 ０ ４ ． ０ ｍ ｍ拉拔到 １ ． ７ ０ ｎ ｉ ｌ ｎ ， 分别采用 ７ 道次和 ９ 道次进行拉
拔， 平均 道 次压缩 率 分别 为 ２ １ ． ６ ６ ％和 １ ７ ． ２ ９ ％ 。实验 结果 表 明 ： 随着平 均道 次 压缩 率 的减小 ， 钢丝 的扭 转值 平均 提 高２ ． ６ １次 ， 扭 转性 能 合格 率 由 ６ ９ ％ 提 高到 ９ ２ ％； 弯 曲次 数平 均提 高 ０ ． ６ ３次 ； 钢 丝抗 拉强 度值 变化 不 大。 关键 词 平均 道次 压缩 率 钢丝 力学 性能 影 响
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｐ ａ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｄ ６ ５ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｗ ｉ ｒ ｅ ｉ ｓ ｄ ｒ ａ ｗ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ０４ ． ０ ｍｍ ｔ ｏ ０１ ． ７ ａｉ ｒ ｎ ｉ ｎ ｓ ｅ ｖ ｅ ｎ ｎｄ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｐ ａ ｓ ｓ， ｗｉ ｔ ｈ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ
在生 产实践 中， 同一 产 品 的 生 产 采 用 两 个 不 同 的拉 丝 方 案 。结 果 表 明 ： 不 同 的 道 次 压 缩 率 生 产 的 钢 丝 力 学 性 能 差 别 明显 。 两 方 案 均 以拉 拔 １ ． ７ ０ ｍｍ 的重 要 用 途 钢 丝 绳 用钢 丝 为 目 的 。原 料 均 采 用 经 铅 浴 淬 火且 磷 化 处 理 的０ ４ ． ０ ｍｍ６ ５钢 钢 丝 ， 其条 件符合 Ｇ Ｂ ６ ９ ９标 准 规
对方案 一生 产 的 １ ． ７ ｍ ｉ ｌ ｌ 钢丝 头尾进 行 力学
性 能 检 测 。其 中 １ ０ ０盘 钢 丝 的检 测 数 据 见 表 ｌ 。
表 １ 第一 方案 中钢 丝 的力学 性ｌ ■ ■据
合力 学性 能具有 十分 重要 的意义 。
１ 不 同道 次 压 缩 率 拉 丝 方 案
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第２ ９ 卷
Ｖｏ １ ． ２ ９
第６ 期
Ｎｏ ． ６
金
Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
属
Ｗｉ ｒ ｅ
制
品
２ ０ ０ ３ 年 ｌ ２ 月
￣ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ ｏ ３
Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
平 均 道 次 压 缩 率 对 钢 丝 性 能 的 影 响
定， （ Ｓ ） ， （ Ｐ ） ≤０ ． ０ ３ ％。 由 ０ ４． ０ ｍｍ 拉 拔 到 １ ．
７ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ ， 经 计 算 其 总 压 缩 率 均 为 Ｑ总＝８ １ ． ９ ０ ％ 。 方 案 的 不 同之 处 为拉 拔 道 次 不 同 ， 决 定 了其 平 均 道 次
ｂ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ０ ． ６ ３， ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｅｎ ｒ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅｌ ｉｒ ｗ ｅ ｈ ａ ｓ ｎ ｏ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｃ ｈ ｎｇ ａ ｅ ．
第 ６期
续表 １
常
秋： 平 均道 次压 缩率 对钢 丝性 能 的影 响
表 ３ 不 同 平 均 道 次 压 缩 率 拉 拔 对
钢 丝 力 学 性 能 产 生 的 影 响
Ｌ Ｌ
１ ． ２
方 案 二
设备 选用 Ｌ Ｗ２—９ ／ ５ ６ ０拉 丝 机 。 由 ０ ４ ． ０ ｍ ｍ 拉 拔 到 １ ． ７ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ 时， 定 为 ９道 次 的 拉 拔 ， 其总压缩 率为 ８ １ ． ９ ％， 平 均 道 次 压缩 率 为 １ ７ ． ２ ９ ％， 钢丝拉拔
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ａ ｖ ｅ ｒ ｇｅ ａ ｐ ａ ｓ ｓ ｄ ｒ ａ ｕ ｈｔ ｇ ； ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｗ ｉ ｅ； ｒ ｍ ｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ； ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ
钢 丝拉拔 过程 中 ， 随着 金 属 塑性 变 形 的加 剧 ，
属
Ｗｉ ｒ ｅ
制
品
２ ０ ０ ３ 年 ｌ ２ 月
Ｄｅｃ ｅ ｍｂｅ ｒ ２０ ｏ３
Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
螺 旋 肋 钢 丝 成 肋 过 程 的 有 限 元 模 拟
初元 璋 付 美丽 朱 龙 殷 东生 曹红 军
３ ０ ０ １ ８ ２ ） （ 北 京科 技大 学 １ ０ ０ ０ ８ ３ ） （ 天津 钢线 钢缆 集 团公 司
２ ． ２ 分 析
通过表 ３ 、 图 １对 比 可 以看 出 ， 不 同平 均 道 次 压
缩 率 拉 拔 的钢 丝 ， 在扭 转 、 弯曲、 抗 拉 强 度 方 面 的影
响如下 。
（ １ ） 钢丝的扭转值 随着平 均道次 压缩率 的减小
呈现较大幅度 的增加 ， 平 均压 缩 率 降低 ４ ． ３ ７ ％， 扭 转次数上升 ２ ． ６ １ 次， 提高 ７ ． ７ ９ ％； 扭转 性能 合格率
由６ ９ ％提高到 ９ ２ ％， 提高 ２ ３ ％， 效果 明显 。
（ ２ ） 在钢 丝 的扭转 性 能 方 面 ， 由 图 １的 对 比 可
以看 出 ， 平 均 道 次 压 缩 率 的 减 小 不 但 使 扭 转 值 散 差
２ 不 同平 均 道 次 压 缩 率 拉 拔 结 果 的对 比 分 析
上升 ０ ． ６ ３次 ， 提高 ２ ． ９ ６ ％， 虽 然 提 高 幅 度 不 是 很 大， 但 毕 竟 还 是 达 到 了 弯 曲 性 能 提 高 的效 果 。
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第２ ９ 卷
Ｖ０ １ ． ２ ９
第６ 期
Ｎｏ ． ６
金
Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
Ｆｉ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｅｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒｉ ｂ Ｆｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｉ ｒ ａ ｌ ｉｂ Ｒ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｗ ｉ ｒ ｅ
Ｃｈ ｕ Ｙ ｕ ａ ｎ ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｆ ｕ Ｍ ｅ ｉ ｌ ｉ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ・ ・ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ・ ・ ｐ ｌ ｓｔ ａ ｉ ｃ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｓ ｐ ｉ ｒ ａ ｌ
２ ． １ 对 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
减小 ， 且 扭 转 次数 相 对 稳 定 。
（ ３ ） 钢 丝 的 弯 曲值 也 随 着 平 均 道 次 压 缩 率 的 减 小而增加 ， 平 均 道次 压缩 率 降低 ４ ． ３ ７ ％， 弯 曲 次 数
采 用 不 同平 均 道 次 压缩 率 拉 拔 后 所 取 得 的结 果 见表 ３ 、 图１ 。可 以看 出不 同平 均 道 次 压缩 率 对 钢 丝 扭转及 弯曲次数 、 抗 拉 强度 均 产 生 了影 响 。
摘
要
以大 型专 用有 限元 模 拟软 件 ＡＮ Ｓ Ｙ Ｓ ／ Ｌ Ｓ—Ｄ ＹＮ Ａ为仿 真 工 具 ， 研 究 了螺 旋 肋 成肋 过 程 中的 三维 弹塑
性有 限 元模 拟技 术 。对 螺旋肋 钢 丝成 肋 拉拔 过 程进 行 了模 拟 ， 得 到 成 肋 过 程 中 工件 内部 的应 力 场 和应 变 场 的信 息， 描 述 了工件 不 同部 位 的变形 特点 ， 揭示 了成 肋拉 拔 过程 中金 属 的流动 规律 。 关键 词 螺 旋肋 钢 丝 拉拔 有 限 元
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ａｖ ｅ ｒ ａｇ ｅ Ｐａ ｓ ｓ Ｄｒ ａ ｕｇ ｈｔ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｗｉ ｒ ｅ
Ｃｈ ａ ｎ ｇ Ｑｉ ｕ
（ Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ胁 ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｒ ｏ ｐ ｅ Ｃ ｏ ． ， ｄ ． Ｓ ｈ ｉ ｚ ｕ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ ７ ５ ３ ２ ０ ２ ）