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。
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。
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。
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。
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]。
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。
(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。
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]。
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。