《高强度大桥缆索钢丝用热轧盘条》行业标准

《高强度大桥缆索钢丝用热轧盘条》行业标准

编制说明

一、任务来源

《高强度大桥缆索钢丝用盘条国产化攻关》课题，为国家科技部科技支持项目《高强度大桥缆索的研究及国产化》项目中的子课题之一，其中《桥梁缆索高强度钢丝用热轧盘条》行业标准，是《高强度大桥缆索钢丝用盘条国产化攻关》项目的研究内容之一，通过该课题的研究成果及产业化，制定一项桥梁缆索用高强度度钢丝盘条的行业标准，通过制定该项标准，填补我国没有大桥缆索高强度钢丝用盘条的国家标准的空白，使国内钢铁行业有一个统一的生产和验收的技术依据，同时提高我国高强度钢丝用热轧盘条的生产技术水平及产业化的规模，扩大中国大桥缆索的生产技术，进而扩大中国制造的大桥缆索在世界各国桥梁建设中的市场占有率。

根据工业和信息化部工信厅[2009]104号文《关于印发2009年第一批工业行业标准制修订计划的通知》、SAC/TC183 全国钢标委 [2009]15号文《关于下达全国钢标委2009年第一批行业标准制修订项目计划的通知》的要求，由江阴兴澄特种钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院负责制订《高强度大桥缆索钢丝用热轧盘条》行业标准。

二、国内外桥梁缆索用盘条技术发展现状

目前国内外桥梁缆索技术发展具几个发展趋势：随着桥梁跨经的增大，桥梁缆索材料向高强度和超高强度发展；桥梁缆索的使用寿命要求提高；桥梁缆索的抗风雨振性能要求提高桥梁使用安全性和可靠性要求更高。

桥梁缆索用镀锌钢丝是大桥的主要受力构件，其技术性能指标要求很高，过去一直以高价从国外进口，1994年以后，江阴华新钢缆、上海申佳、江西九江等企业相继投产，广东虎门大桥悬索用普通松驰镀锌钢丝，被江阴华新钢缆与德国联合中标，由此填补了此类产品国内生产的空白，结束了我国长期依赖进口的局面。

抗拉强度是主缆钢丝的重要指标，湖北宜昌大桥、江苏江阴大桥的主缆钢丝的抗拉强度都是1600Mpa, 随着大桥跨经的增加，为减少主缆索重量，国际上以提高钢丝的抗拉强度为发展趋势，明石海峡大桥主缆钢丝的抗拉强度提高到1760Mpa，重庆鹅公岩大桥、江苏润杨大桥的主缆钢丝的强度为1670Mpa，广西柳州红光大桥、浙江舟山西堠门大桥主缆索钢丝强度提高到1770Mpa，目前已经建成的苏通大桥主跨度达到1088米，主缆索钢丝强度要求达到1770Mpa以上。

长期以来,桥梁缆索用镀锌钢丝的抗拉强度一直维持在1570 MPa ～1670MPa 之间,目前1770 MPa级已成为市场的主流,1860Mpa~2000Mpa级成为世界桥梁主缆索用钢丝的发展方向。

2000年以前，所有桥梁缆索用镀锌钢丝的盘条均采用进口盘条，但存在成本较高，采购周期长等缺点。国外生产桥梁缆索镀锌钢丝用盘条，主要国家为日本、德国、法国、意大利、韩国等，我国主要从日本进口盘条生产桥梁缆索用镀锌钢丝，其中以日本新日铁生产的DLP（盐浴淬火）盘条

技术性能最佳。近几年，兴澄、宝钢、沙钢都相继进行了桥梁缆索用镀锌钢丝盘条的试制及生产研究。

江阴兴澄特钢公司与江阴华新钢缆合作开发的大桥缆索镀锌钢丝专用盘条，以日本JIS G3502的SWRS82B为基础，盘条通过微合金化处理及控制冷却，加工后的镀锌钢丝的强度可以达到1670Mpa 以上，平均1720Mpa。目前国内生产桥梁缆索钢丝专用盘条的企业主要有兴澄、宝钢、武钢、首钢、沙钢、天钢等企业，以提供抗拉强度在1770Mpa以下的桥梁缆索用镀锌钢丝专用盘条为主，目前以实现部分替代进口盘条。

从国产盘条与日本进口盘条对比结果看，主要存在国产盘条的抗拉强度有的比日本DLP盘条低，特别是大直径Ф13mm盘条抗拉强度偏低，断面收缩率国产盘条比日本DLP盘条低，国产盘条的索氏体化含量比日本DLP盘条小，这是由于国内盘条冷却线均采用斯太尔摩线冷却（缓冷、空冷、风冷等），而日本DLP盘条还采用了盐浴淬火冷却，这样可以提高盘条的索氏体化，提高盘条的通条性能。国产SWRS82B盘条与日本S82B盘条的化学成份基本相差不大，理化性能和杂夹物含量与日本DLP盘条相差不大，钢的纯净度略低于日本。国产S82B盘条的实物质量，还应从盘条的抗拉强度、断面收缩率、索氏体化、钢的纯净度指标方面进一步提高，特别是盘条的通条性、稳定性，以提高钢丝生产企业的加工成材率和生产效率。

通过对SWRS82B盘条质量的稳定与提高将为高强度级别桥梁缆索用钢丝及桥梁缆索钢丝专用盘条的开发奠定一定的基础。

目前国内高强度（抗拉强度1770Mpa）桥梁缆索钢丝专用盘条的生产已经开始应用，处于产业化生产阶段，1860 Mpa～2000 Mpa桥梁缆索钢丝专用盘条国际上还处于研发阶段，也是我们今后的发展方向。通过制定大桥缆索用高强度镀锌钢丝用盘条的行业标准，推进高强度盘条生产的新工艺新技术的应用，建立盘条生产企业和镀锌钢丝、缆索制造企业之间的科研生产和市场的纽带，推动高强度盘条的应用领域，通过标准化实现为金属制品行业的节能降耗服务，引领特钢行业高强度盘条生产的技术进步。

三、该领域国内外知识产权情况

目前与本项目相关的专利情况如下表所示：

备注：1～3项为日本新日铁在中国申请的发明专利，7～12项为新日铁在国际诸多国家申请的发明专利。目前，高强度镀锌钢丝用盘条的生产技术及实物质量水平，还是以日本生产的产品为世界领先水平的代表。

四、国内外相关标准简析

目前与该领域相关的主要技术标准情况如下：

1、GB/T 4354-1994优质碳素钢热轧盘条，于1984年首次发布，1994年修订，该标准钢牌号引用

GB/T 699的钢牌号，适用于炭素弹簧钢丝、油淬火回火弹簧钢丝、预应力钢丝、高强度优质炭素结构钢丝、镀锌钢丝、镀锌钢铰线及钢丝绳用碳素热轧盘条的生产，该标准仅对优钢盘条的一般技术要求做了限定，该标准由于适用范围宽，诸多技术要求均不能满足特殊用途钢丝对热轧盘条的技术要求。

2、YB/T 146-1998预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条，是冶金行业根据日本JIS G 3502:1996

琴钢丝用盘条标准转化而来，本标准仅部分采用了JIS G 3502:1996的部分钢牌号和化学成分，并对标准中部分基础标准和检验方法标准转化成为我国相应的国家标准，国内金属制品企业及盘条生产企业很少采用此标准。

3、YB/T 170.1-2000、170.2－2000、170.3－2000适用于低强度钢丝（强度小于400Mpa）所用盘

条的生产。

4、YB/T 170.4－2000适用于特殊用途盘条的牌号和技术要求，但对于镀锌钢丝的特殊要求标准中

未有明确描述，企业采用这个标准订货时还要另签技术协议；

5、JIS G 3502标准主要用于高强钢丝、油回火高强钢丝、PC钢丝、PC钢丝绞合线、钢丝绳等制

造用途的盘条，我国目前对于高强度桥梁缆索钢丝用盘条各生产企业一般均参照日本JIS G 3502标准与用户之间签订技术协议，有的企业制定了相应的企业标准；

6、ISO 16120-4-2001标准被修改采用于我国的行业标准YB/T 170.4－2000中。

五、编制原则

1、积极采用国际标准和国外先进标准，引用和引导新工艺新技术的应用，引领行业的技术进步；

2、充分考虑国家桥梁缆索发展战略和发展趋势，通过标准化推行国家的产业发展政策，体现行

业的发展方向和行业的科技发展水平；；

3、以满足我国桥梁缆索用镀锌钢丝的使用为前提，体现目前国内桥梁缆索用盘条生产的实物质

量水平，提高标准的市场适应能力；

4 、综合考虑企业生产成本及国内外原料资源的供应情况，降低生产成本，节约能源、降低原料

消耗。

六、技术条款编制说明

1、钢牌号的选择

ISO 16120-4-2004标准中的80以上牌号的钢的化学成分：

表1 —化学分析(炉次分析) a