AACSR/UGS－540/240導(dǎo)線用超高強(qiáng)度鋼絞線的研制

蔡俊利

(鞏義市恒星金屬制品有限公司，河南 鞏義451251)

0 引言

2011年元月，巴西為建設(shè)亞馬遜河之上的首條跨越輸電線路，在世界范圍進(jìn)行招標(biāo)。杭州電纜股份有限公司依據(jù)多年的大跨越導(dǎo)線生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在眾多應(yīng)標(biāo)方無(wú)法滿足技術(shù)要求而退卻的情況下，取得了大跨越線路供貨權(quán)。在投標(biāo)過程中，我公司與杭州電纜股份有限公司緊密配合，通過多次評(píng)審，制訂方案，接下了此批大跨越導(dǎo)線用熱鍍鋅鋼絞線(37股，總直徑20.16 mm，單絲直徑2.88 mm)的生產(chǎn)任務(wù)，從而為此導(dǎo)線的生產(chǎn)提供保障。

1 本工程大跨越導(dǎo)線用鋼絞線的主要特點(diǎn)

(1)超高強(qiáng)度。在大跨越線路上，因超長(zhǎng)的自身重量及復(fù)雜的自然環(huán)境，必須提高導(dǎo)線的抗拉力，才能達(dá)到最佳拉力重量比組合效果:只有通過提高抗拉強(qiáng)度，才可以做到既提高抗拉力又降低自身重量的雙重目的。故必須采用超高強(qiáng)度鋼絞線，本工程要求熱鍍鋅鋼絞線中鋼線抗拉強(qiáng)度大于1 910 MPa，1%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力值大于1 670 MPa，為同類產(chǎn)品中技術(shù)指標(biāo)最高的。

(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在鋼絞線的生產(chǎn)過程中，常規(guī)結(jié)構(gòu)為7股，19股即為多股結(jié)構(gòu)，而37股產(chǎn)品生產(chǎn)難度會(huì)更加困難，但為了提高大跨越導(dǎo)線的抗拉力，須提高鋼絞線的截面積，7股、19股結(jié)構(gòu)已無(wú)法滿足要求，必須采用37股結(jié)構(gòu)。

(3)超長(zhǎng)、超重。大跨越顧名思義就是需要跨越大的檔距，往往是跨越大的河流、高山等，超長(zhǎng)超重是其特性，本工程要求交貨長(zhǎng)度為4 305 m和4 355 m兩種，鋼絞線單件重量為8 500 kg左右。

(4)技術(shù)參數(shù)對(duì)比。表1為國(guó)內(nèi)常規(guī)鋼芯鋁絞線用鋼絞線與本工程超高強(qiáng)度鋼絞線技術(shù)條件(鋼線直徑同為2.88 mm)的對(duì)比。

從表1可以看出，本工程鋼絞線要求的各項(xiàng)指標(biāo)均明顯高于常規(guī)產(chǎn)品要求，且高于目前國(guó)內(nèi)眾多鋼絞線廠家尚不能攻克的EST級(jí)產(chǎn)品要求，再加上復(fù)雜的37股及超長(zhǎng)超重的交貨條件，使眾多應(yīng)標(biāo)方望而卻步。

2 超高強(qiáng)度鋼絞線的生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制

(1)原材料的選擇。如此高的抗拉強(qiáng)度及1%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力要求，另再考慮熱鍍鋅強(qiáng)度損失，常規(guī)的鋼絞線原料65#、70#鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足要求，為此我們與國(guó)內(nèi)知名鋼廠聯(lián)系，選用82B鋼號(hào)，并通過添加微量合金，以細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度，確保盤條強(qiáng)度大于1 200 MPa，為超高強(qiáng)度鋼線的生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

表1 不同強(qiáng)度級(jí)鍍鋅鋼絞線技術(shù)條件對(duì)比

(2)拉絲工藝。通過總結(jié)多年的拉絲經(jīng)驗(yàn)，為確保大壓縮率下韌性指標(biāo)不降低，決定采用優(yōu)質(zhì)的酸洗磷化涂層，同時(shí)訂購(gòu)了大功率多道次的650型水箱，加大塔輪直徑，合理降低拉拔速度，確保大壓縮率、超高強(qiáng)度下鋼絲韌性指標(biāo)不降低。

(3)捻制工藝。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是本產(chǎn)品的另一個(gè)難點(diǎn)。應(yīng)對(duì)各層鋼線的長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的推算，確保每層長(zhǎng)度不混亂及各捻制層無(wú)短尺。對(duì)于37股易出現(xiàn)的松散及捻制表面縫隙問題，我們對(duì)12根、18根鋼絲層的預(yù)變型器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，并加強(qiáng)了預(yù)變型器及后調(diào)直器的養(yǎng)護(hù)，確保捻制出來的產(chǎn)品不松散、無(wú)縫隙。

(4)超長(zhǎng)、超重的要求。4 305 m、8 500 kg的熱鍍鋅鋼絞線是我公司從來沒有生產(chǎn)過的產(chǎn)品，為此公司對(duì)12/500、18/500合股機(jī)重新進(jìn)行調(diào)整擴(kuò)容，訂購(gòu)了超重的周轉(zhuǎn)工字輪及成品工字輪，對(duì)起吊的行車及吊裝設(shè)備均進(jìn)行擴(kuò)容加重，從而確保了主設(shè)備及配套設(shè)備的生產(chǎn)能力。

3 超高強(qiáng)度鋼絞線的性能

通過生產(chǎn)工藝的控制、原材料的選擇及設(shè)備的購(gòu)置，我公司為杭州電纜股份有限公司順利生產(chǎn)了23件4 305 m、1件4 355 m的超高強(qiáng)度熱鍍鋅鋼絞線，產(chǎn)品完全滿足工程技術(shù)條件要求，且端頭不松散，表面無(wú)縫隙，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表2。

表2 超高強(qiáng)度熱鍍鋅鋼絞線各項(xiàng)性能指標(biāo)

4 結(jié)束語(yǔ)

超高強(qiáng)度熱鍍鋅鋼絞線是生產(chǎn)大跨越導(dǎo)線的關(guān)鍵材料，長(zhǎng)期以來只能從國(guó)外進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國(guó)大跨越導(dǎo)線的生產(chǎn)。

近年來我公司結(jié)合市場(chǎng)需求，在原來生產(chǎn)特高強(qiáng)度G3A產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行大量攻關(guān)，從原材料選擇、工藝調(diào)整、設(shè)備完善等多方面開展了大量工作，生產(chǎn)了EST級(jí)產(chǎn)品30多種2 000余噸，供應(yīng)國(guó)內(nèi)外20多家電纜廠使用，滿足了市場(chǎng)的需求，同時(shí)也對(duì)我公司的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高起到了很大的推動(dòng)作用。特別是此批超高強(qiáng)度鋼絞線的生產(chǎn)，使我公司熱鍍鋅鋼絞線的生產(chǎn)水平和能力再上一個(gè)新的臺(tái)階。