本發(fā)明屬于金屬線材制造和材料熱處理領(lǐng)域，尤其涉及一種1960MPa及以上級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條鹽浴處理方法及鹽浴處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年隨著我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，交通基礎(chǔ)建設(shè)蒸蒸日上，特大跨度懸索橋梁數(shù)量迅猛增長。隨著跨度和車道數(shù)量的增加，國內(nèi)外懸索橋的主纜鋼絲已處于超高強(qiáng)度發(fā)展階段，不斷提高鋼絲的抗拉強(qiáng)度成為橋梁纜索的發(fā)展趨勢。橋梁主纜鋼絲的抗拉強(qiáng)度較長時(shí)間維持在1570 MPa ～1670MPa 之間，近幾年快速經(jīng)過1770MPa和1860MPa級別，1960MPa～2000MPa級成為了目前世界橋梁主纜鋼絲的發(fā)展方向。

目前鍍鋅鋼絲用盤條成分體系和制造方法只能滿足1860MPa級別橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條的生產(chǎn)，如CN2012101325872。隨著強(qiáng)度要求的進(jìn)一步提高，扭轉(zhuǎn)性能降低，風(fēng)冷工藝帶來的同圈組織、性能差異的影響也愈加明顯。因此在成分體系調(diào)整的基礎(chǔ)上，對熱軋盤條采用等溫?zé)崽幚淼姆椒ㄊ巧a(chǎn)1960 MPa ~2100MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條的必經(jīng)之路。

等溫處理分為在線和離線兩種，在線熱處理以新日鐵DLP工藝為代表，軋制完成后，高溫線材直接進(jìn)入雙鹽浴槽進(jìn)行熱處理，通過控制相變溫度得到均勻一致的索氏體組織，該工藝需要對目前生產(chǎn)線進(jìn)行較大改動(dòng)，投資巨大。離線熱處理則是以鉛浴為代表的等溫?zé)崽幚砉に嚕紤]到環(huán)保和工人健康等方面，鉛浴處理將面臨淘汰。目前缺乏一種可與現(xiàn)有設(shè)備配合使用且無污染的等溫?zé)崽幚砉に?，以有效提高級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條的強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的技術(shù)問題，提出一種1960MPa及以上級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條鹽浴處理方法，以及適用于該方法的鹽浴處理設(shè)備。該方法采用離線生產(chǎn)的方式，以無污染、零排放的等溫硝鹽浴為淬火介質(zhì)，對高線廠的熱軋盤條進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，可生產(chǎn)以1960MPa～2100MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條為代表的優(yōu)質(zhì)高碳鋼盤條，兼顧經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種1960MPa及以上級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條鹽浴處理方法，包括以下步驟，a盤條開卷放線；b盤條在850℃-1050℃下加熱并保溫7min-18min進(jìn)行奧氏體化；c將盤條通過鹽浴槽在500℃-600℃下進(jìn)行等溫鹽浴淬火，所述淬火介質(zhì)為硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈉中的兩種或幾種；d盤條收線。

作為優(yōu)選，所述步驟a與步驟b之間還包括盤條表面氧化鐵皮去除處理。

作為優(yōu)選，所述步驟c與步驟d之間還包括盤條表面清洗步驟，采用溫度27℃-50℃的水對淬火后的盤條進(jìn)行表面清洗，清洗分為三級，第三級清洗后的盤條溫度控制在350℃-450℃。

作為優(yōu)選，步驟b中奧氏體化采用可控氣氛加熱爐進(jìn)行電加熱或燃?xì)廨椛涔芗訜帷?/p>

作為優(yōu)選，所述淬火介質(zhì)為由硝酸鈉、硝酸鉀、亞硝酸鈉和亞硝酸鉀中的三種組成的熔融態(tài)硝鹽，并根據(jù)盤條實(shí)際冷卻速度加入適量水。

作為優(yōu)選，每卷盤條在放線末端，通過雙鍛壓焊接機(jī)焊接連接下一卷盤卷，接頭表面經(jīng)打磨后對焊接接頭及附近位置進(jìn)行多次回火處理，防止在熱處理及收線過程中斷裂。

本發(fā)明還提出一種盤條鹽浴處理設(shè)備，包括槽體和槽蓋，所述槽體和槽蓋左右兩側(cè)均安裝有導(dǎo)線輥，所述槽體側(cè)壁底部安裝有用于調(diào)節(jié)溫度的電加熱器及冷卻管及多組攪拌淬火介質(zhì)的攪拌器，所述鹽浴槽槽底設(shè)置有導(dǎo)流槽

作為優(yōu)選，所述槽體內(nèi)盛放有硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈉中的兩種或幾種構(gòu)成的淬火介質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述槽蓋上方安裝有升降槽蓋的提升機(jī)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述槽體和槽蓋均設(shè)置有耐火纖維構(gòu)成的保溫層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

1、本發(fā)明所述的盤條鹽浴處理方法，可以生產(chǎn)1960MPa～2100MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條、高強(qiáng)簾線鋼、切割絲用鋼、彈簧鋼盤條等高端熱處理盤條。經(jīng)處理后盤條的強(qiáng)度波動(dòng)控制在±15Mpa，消除了心部的網(wǎng)狀碳化物和馬氏體帶，盤條通條組織和性能均勻。

2、鹽浴處理設(shè)備適合多股盤條同時(shí)進(jìn)行鹽浴處理，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，導(dǎo)流槽及攪拌器的設(shè)置有效保證了槽體內(nèi)介質(zhì)的可控性及均勻性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鹽浴處理方法的盤條鹽浴熱處理后索氏體組織顯微圖；

圖2為本發(fā)明鹽浴處理設(shè)備的主視剖視圖；

圖3為本發(fā)明鹽浴處理設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

以上各圖中：1、槽體；2、槽蓋；3、保溫層；4、提升機(jī)構(gòu)；5、導(dǎo)線輥；6、盤條；7、電加熱器；8、冷卻管；9、導(dǎo)流槽；10、攪拌器。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例做具體說明。

實(shí)施例一：一種1960MPa及以上級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條（QWTP）鹽浴處理方法，主要包括以下步驟，a盤條開卷放線；a1盤條表面氧化鐵皮去除處理；b盤條加熱奧氏體化；c盤條等溫鹽浴淬火；c1盤條表面清洗；d盤條收線。

a：盤條開卷放線

盤條的規(guī)格在5.5-16mm之間，本實(shí)施例采用橋梁纜索用鋼制成的直徑13-16mm盤條。盤條開卷放線采用立式或臥式放線機(jī)，多個(gè)放線機(jī)分兩列平行布置，每架放線機(jī)后設(shè)置導(dǎo)線和矯直輥，使多股盤條按一定間隔（如10cm）平行直線進(jìn)入加熱爐。放線速度控制在1.5-5.0m/min。放線架底座安裝旋轉(zhuǎn)阻尼，防止開卷過程因慣性影響生產(chǎn)。每卷盤條在放線末端，通過雙鍛壓焊接機(jī)焊接連接下一卷盤卷。焊接采用雙鍛壓焊接機(jī)，焊接后接頭表面用砂輪打磨，打磨后對焊接接頭及附近位置進(jìn)行多次回火處理，防止盤條在熱處理及收線過程中斷裂。

a1：盤條表面氧化鐵皮去除處理

該過程可離線進(jìn)行也可在線進(jìn)行。離線進(jìn)行除磷可采用機(jī)械剝殼機(jī)，盤條機(jī)械剝殼后收集在線架上，收集完一卷后可直接將線架帶盤條吊運(yùn)到放線架上進(jìn)行熱處理。在線除磷采用機(jī)械拋丸方式，對平行并排的16-24股放線后的盤條進(jìn)行集中拋丸處理，通過合理的設(shè)計(jì)每股之間的間距和拋丸機(jī)的噴射角度，來優(yōu)化機(jī)械除鱗的效果。本實(shí)施例采用在線鐵皮去除處理工藝，與放線機(jī)配合，可高效快速的同時(shí)去除多股盤條表面氧化層。

b：盤條加熱奧氏體化

采用電加熱或燃?xì)廨椛涔芗訜岱绞?，加熱爐內(nèi)通甲醇、天然氣和氮?dú)獾刃纬蛇€原性氣氛，防止除鱗后的盤條表面再次產(chǎn)生氧化鐵皮和深度脫碳。加熱爐爐膛內(nèi)設(shè)置導(dǎo)線槽，確保平行進(jìn)入加熱爐的盤條在各自的導(dǎo)線槽內(nèi)行走，防止相互打結(jié)造成停車。導(dǎo)線槽采用耐火材料，表面光滑以防止造成盤條表面缺陷。加熱爐額定溫度1050℃，溫度均勻性控制在±3℃，加熱爐控溫精度±1℃。配合收線速度，使盤條加熱保溫時(shí)間為7-18min。

c：盤條等溫鹽浴淬火

采用實(shí)施例二所述的鹽浴處理設(shè)備對奧氏體化后的盤條進(jìn)行鹽浴淬火，淬火介質(zhì)為硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈉中的兩種或多種鹽調(diào)配而成，本實(shí)施例采用硝酸鉀50wt%和及亞硝酸鈉50wt%。等溫鹽浴的溫度范圍為500-600℃。

c1：盤條表面清洗

采用溫度27-50℃的水對淬火后的盤條進(jìn)行表面清洗，清洗分為三級清洗，通過控制每一級的清洗水壓力來控制清洗效果和盤條溫降。第三級清洗后的盤條溫度控制在350-450℃范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)盤條激冷而產(chǎn)生殘余應(yīng)力，防止后期盤條收卷帶來難度。

d：盤條收線

采用立式收線機(jī)加對處理完的直條進(jìn)行收集，收線速度控制范圍在1.5-5m/min，收集后的盤卷內(nèi)徑900mm，外徑1350mm。

采用采用本實(shí)施例所述的盤條鹽浴處理方法，可以生產(chǎn)1960MPa～2100MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條、高強(qiáng)簾線鋼、切割絲用鋼、彈簧鋼盤條等高端熱處理盤條。經(jīng)過處理后盤條的強(qiáng)度波動(dòng)控制在±15Mpa，消除了心部的網(wǎng)狀碳化物和馬氏體帶，索氏體化率能夠達(dá)到95%以上，索氏體片層間距100nm以內(nèi)（如圖1所述）。盤條通條組織和性能均勻，非常適合深加工企業(yè)進(jìn)行高端和深度拉拔鋼絲的生產(chǎn)。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例提出一種盤條鹽浴處理設(shè)備，如圖2和圖3所示，包括長方形槽體1和平板形槽蓋2，所述槽體1內(nèi)盛放有硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈉中的兩種或幾種構(gòu)成的淬火介質(zhì)。所述槽蓋2上方設(shè)置有可提升或蓋合槽蓋2的提升機(jī)構(gòu)4，本實(shí)施例采用鏈輪及鏈條，經(jīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。也可采用伸縮氣缸實(shí)現(xiàn)槽蓋2的升降。

以附圖所示方位為準(zhǔn)，槽體1左側(cè)為盤條6入口，右側(cè)為盤條6出口。所述槽體1左右兩側(cè)壁頂端均安裝有導(dǎo)線輥5，槽蓋2底部安裝有兩組向下的導(dǎo)線輥5，四組導(dǎo)線輥5保證由加熱爐出來的盤條經(jīng)過淬火介質(zhì)時(shí)保持平行狀態(tài)，防止打結(jié)或擦傷。另外，槽蓋2上導(dǎo)線輥5的安裝位置保證奧氏體化后的盤條6在30s內(nèi)浸入鹽浴介質(zhì)內(nèi)。

為實(shí)現(xiàn)等溫鹽浴，所述槽體1側(cè)壁底部安裝有用于調(diào)節(jié)溫度的電加熱器7、冷卻管8及多組攪拌淬火介質(zhì)的攪拌器10，所述鹽浴槽槽底設(shè)置有導(dǎo)流槽9。所述冷卻管8內(nèi)可以為冷卻水也可以為空氣，通過PLC控制器自動(dòng)控制電加熱器7的運(yùn)行和冷卻管8內(nèi)冷卻介質(zhì)的輸送，實(shí)現(xiàn)鹽浴的定溫，鹽浴溫度波動(dòng)范圍在±2℃。為了保證鹽槽內(nèi)淬火介質(zhì)溫度的可控性及均勻性，控制溫度波動(dòng)范圍，如圖3所示，槽體1底部設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流槽9，導(dǎo)流槽9一端安裝攪拌器10。攪拌器10開啟時(shí)，淬火介質(zhì)順著導(dǎo)流槽9方向流動(dòng)，形成的流場能保證槽內(nèi)鹽浴的溫度均勻性。所述槽體1和槽蓋2均設(shè)置有耐火纖維構(gòu)成的保溫層3，以減少熱量散失，節(jié)約能源。

本實(shí)施例所述的鹽浴處理設(shè)備適合多股盤條同時(shí)進(jìn)行鹽浴處理，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，導(dǎo)流槽9及攪拌器10的設(shè)置有效保證了槽體1內(nèi)介質(zhì)的可控性及均勻性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。