微特钢丝绳生产断丝失效分析与工艺改进

发布时间：2017-11-05 15:09

  本文关键词：微特钢丝绳生产断丝失效分析与工艺改进

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【摘要】：随着现代工业装备的发展,高强度精细钢丝绳的应用范围越来越广,性能要求也越来越高,而PU同步带微细钢丝绳及轿车专用柔性钢丝绳是该类钢丝绳的代表产品。这两种钢丝绳在生产中的断丝率过高,已严重影响生产的连续性,导致生产成本明显提高。为此,本文通过大量断丝样品的统计分析,结合工艺试验查找断丝的原因,并提出降低断丝率、提高钢丝绳性能的工艺措施,最终达到降低生产成本的目的。断丝统计结果表明,微特绳生产过程中断丝多发生在捻制工序。本研究工作共收集到微特绳断丝样品263件。其中湿拉过程产生的断丝样品29件,所占比例为11.0%;捻制过程产生的断丝样品234件,占断丝样品总数的89.0%。根据断口宏观形貌特征,将统计的拉拔断裂样品分为笔尖状、平齐状、斜茬状等,其中斜茬状断口特征样品占37.9%,断裂多起源于钢丝表面,主要因润滑不良或表面裂纹等缺陷引起;捻制断裂样品分为断面平齐缺口、断面边缘凸起、心部小韧窝、断面孔洞和断面颈缩,其中具有断面平齐缺口和断面边缘凸起特征的样品约占70%,断裂多起源于钢丝表面缺陷处。另外,捻制应力状态与拉拔应力状态的主要区别包括:一是切应力分量大,二是表面应力最大,故对钢丝表面缺陷的敏感性高。而且捻制的钢丝直径基本小于湿拉的钢丝直径。以上均会导致湿拉阶段的钢丝断丝率远小于捻制阶段。捻制阶段的扭转、弯曲、拉丝等不同应力的复合方式造成了捻制断裂样品呈现不同宏观形貌。原材料试验研究方面,完成了原材料组织成分及夹杂物等级对钢丝绳的断丝及性能研究,并针对原材料的缺陷,提出了处理方法。通过钢丝屈强比研究,确定了钢丝断丝的预测方法。在湿拉过程,钢丝锌层厚度与润滑剂种类的匹配,拉丝模以及模链的选择,对断丝率有较明显影响。在捻制过程,捻距是影响整绳破断拉力的主要参数,保持各股放线张力均匀,可获得破断拉力极值与散差的最优化。钢丝绳生产中采用工艺改进措施后,包括拉拔、捻制、提升表面质量等方面,2014年度平均月断丝率由改进前(2013年度)的247次/吨减小至113次/吨,下降幅度达54%,生产效益显著。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG356.45

【参考文献】

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本文编号：1144706