高性能預應力鋼絲加工工藝探究

郭宏鵬

摘 要：我國現在生產的預應力鋼絲還與國際上先進技術存在著相當的差距，造成這樣的情況的原因是多方面的，主要是由各方面的技術所限制的，像是在生產工藝與原材料的方面、穩定化熱處理的技術方面的限制等方面的原因，都是導致我們的預應力鋼絲材料與國際存在差異的因素。因此本文將針對高性能預應力鋼絲的加工工藝從加工的工藝上做一次簡單的研究，并且分析通過對一系列的新技術的分析來探究提高預應力鋼絲的的技術與加工工藝。

關鍵詞：預應力鋼絲；加工；抗拉強度

高性能鋼絲在許多的方面都是起到重要作用的關鍵材料，對于我們的各種生活需求都起到了很大的幫助，只要是應用在建筑工程的建筑當中，比如說是飛機場的建設、核電站的建設、高速鐵路軌枕的建設、展覽館的建設、體育館的建設等多種多樣的工程上，同時它還被廣泛的應用在許多的基礎設施的建設中來像是在公路上的使用、各種工業廠房的使用、許多的高層的民用建筑的使用、許多的大型設備的使用等許多的 基礎與民用的范圍。隨著，現在的發展預應力鋼絲的應用也越來越廣泛也顯得越來越重要。提高高性能預應力鋼絲加工工藝也顯得更加的重要。

一、我國高性能預應力鋼絲生產的現狀

在國際上生產預應力鋼絲的技術也仍然是一項復雜的技藝，現在能夠對這項技術擁有生產能力的國家也是不多的，主要是西班牙、日本、美國、英國、中國擁有著較強的生產能力，其中中國與英國、日本是擁有生產橋梁纜索用鍍鋅鋼絲的主要的國家，西班牙與中國、美國是擁有螺旋助、預應力刻痕鋼絲的技術的國家。

其中預應力鋼絲，即管狀鋼絲，是在上世紀九十年代引入我國的。它可以用來進行直接的打樁固基。它在實際的應用中有著諸多的便利，它的功效相對來說較快，所打的基礎也比較的牢固，同時也會使得工程的成本得到降低。特別是在我國的一些沿海地區，那里的地理環境與地下結構是相對比較復雜的，對于這樣的問題預應力鋼棒可以極大的環節它所帶來的問題。

但是在目前我們的預應力鋼絲的生產技術還不是很高，在鋼絲的強度上、鋼絲的平直度上、鋼絲的強度與塑性上都沒有一個到達較高的水平，因此我們想要使得預應力鋼絲的生產能夠達到一個較高或者國際上的最高水平，就要在生產的工藝上進行探究以便提升生產水平，創新生產工藝。

二、預應力鋼絲加工工藝的探究與創新

（一）關于鋼絲的矯直處理的探究

PHC預應力鋼絲的半成品的加工進行是經過多次的拉拔來形成的，它的特征是表面有著六道螺旋狀的條筋，并且在狀態上是呈現著盤狀的狀態的母材。但是也正是由于多次的拉拔，使得鋼絲的金屬纖維變成了內側相對較短，外側相對較長的狀態。

針對這樣的情況就必須要進行矯直處理，首先由金屬輥交叉應力來進行微量彎曲的工作，之后在對完成了第一組的壓輥脫離的材料，進行第二組的三對相對應的輥側向上的滾壓，此時鋼絲就變成了條狀的伸直的鋼材的母體。在這個工作中它是通過對金屬的牽拉，使得鋼材中的金屬的晶粒與纖維的晶粒可以相互不斷的交叉換位，這樣一來就使得它們在鋼筋的內部的分布變得更加的均勻，這樣就可以達到了伸直的目的了。

（二）關于雙張緊輪穩定化處理工藝的探究

我們在鋼絲的生產中經常會存在著一些問題，比如鋼絲的延伸率與松弛性能都比較差，鋼絲的塑性能力比較差。這是由于生產工藝的缺陷所造成的，主要是因為我們針對鋼絲的穩定化處理技術的限制所導致的，以為我們采取的是模拔加上單張緊輪穩定化處理技術，這樣的工藝很容易就使得生產的鋼絲達不到標準，因為采用這樣的工藝在生產的時候，有著鋼絲內部殘余應力大的問題，還存在著加工時硬化大的缺陷。

為此我們要創新新的、先進的加工工藝，我們可以采用雙張緊輪來形成張力的辦法。這樣做可以使得張力達到不變的效果，還可以使得鋼絲的生產可以避免以往采用模拔技術而導致的加工硬化的弊端。它可以極大的提高鋼絲的塑性能力，提高鋼絲的韌性與加大鋼絲的扭轉次數而。達到這樣的效果主要是因為，在進行鋼絲的穩定化處理時以往的技術采用的是單張緊輪穩定化處理技術，進行工藝創新時我們可以采取雙張緊輪的技術，由雙張緊輪產生的張力有著可以減少鋼絲的塑性變形的能力，這樣一來鋼絲生產中的鋼絲內部殘余應力大的問題，加工時硬化大的缺陷，就可以得到更好的解決。

（三）關于預應力鋼絲的回火研究

回火的工作對于預應力鋼絲是非常重要的。不回火或回火溫度低的鋼材，出現斷裂的情況，是時有發生的。并且在預應力鋼絲的加工中如果不進行及時的回火消除應力，往往會引起的鋼絲斷裂。

進行回火的研究，以下將以80#型號的高碳材質為例進行一次簡單的分析。一般的情況下，回火工藝就是指把那些半成品的鋼絲加熱到一定的溫度，溫度以鋼棒的橫截面的大小，以及它在爐內停留的時間長短來進行控制。經過長期的實踐我們發現，在回火的過程中它的轉變速度，是受到回火的溫度以及時間的影響的，還有碳在馬氏體組織中的轉變過程，進而轉變為同火屈氏體和索氏體。管樁鋼絲回火最理想的就是索氏體的組織。總的來說，回火溫度越高，其強度越低，其韌性也就越高。

三、結語

預應力鋼絲的生產工藝的提升，對于加大生產能力，從而推動相關的行業發展有著重要的意義。對于各行各業的發展都有著重要的影響，為此我們必須加強預應力鋼絲生產工藝的提高，加強相關的工作。