Особенности производства и применения канатной оцинкованной проволоки

Из всех существующих видов проволоки именно к техническим характеристикам канатной проволоки предъявляются самые высокие требования. Это неудивительно, поскольку от прочности канатов, которые будут из неё изготовлены, непосредственно зависит жизнь людей, эффективность производственных линий, и работоспособность машин и агрегатов.

Данный материал даст вам всю необходимую информацию касаемо видов оцинкованной канатной проволоки и их различий, также вы узнаете, какой технологии производства должен придерживаться производитель, чтобы его изделия обладали качеством, соответствующим строжайшим требованиям ГОСТ.

1 Общие особенности

Оцинкованная стальная проволока используется для плетения канатов, использующихся в самых разнообразных сферах промышленности:

• для авиационной техники;
• строительной техники , в том числе лифтов многоэтажек;
• производственных линий;
• транспортное и корабельное строительство.

Читайте также: из какой проволоки делают сетку рабица?

В разных сферах промышленности требуются отличающиеся виды канатной проволоки, так, к примеру, для канатов лифтов многоэтажных зданий применяются нити диаметром от 0,8 до – 0,95 мм, допустимое условиями ГОСТ 7372 отклонение не должно быть больше чем +0,02 мм, либо -0,01 мм. В то время как для авиационной промышленности используется оцинкованная канатная проволока диаметром от 0,4 мм до 0,65 мм, либо 0,18 мм — 0,38 мм, с допустимым отклонением не выше 0,01 мм.

Технические характеристики канатной проволоки первостепенно зависят от качества используемой для её изготовления стали. Основной характеристикой, при этом, является прочность проволоки на разрыв, и временное сопротивление граничному разрывному усилию, согласно которой выделяют следующие категории оцинкованной проволоки: до 1370, 1470, 1570, 1670, 1770, 1860, 1960, 2060 и 2160 Н/мм².

Сырье для производства канатной проволоки, согласно требованиям ГОСТ 7372, представлено марками стали от 45 мм до 85 мм. Для создания арматурных канатов, использующихся в строительстве зданий, в машинном строительстве, и для лифтов, используются 85, 75, 80 и 70 марки стали, а для авиационной сферы, где крайне важным требованием является соотношение сопротивления на разрыв и веса каната, используется сталь марок 65, 60, 55, 50.
к меню ↑

1.1 Виды канатной проволоки

Согласно нормативам ГОСТ Российской федерации №7372 «Стальная канатная оцинкованная проволока», проволока классифицируется на три основные группы, в зависимости от вида цинкового покрытия.

1. Группа «С» — категория, в которую входят изделия, обладающие плотностью поверхностного слоя цинка от 20 до 110 г/м² (определяется диаметром оцинкованной проволоки). Это стандартная продукция, которая подходит для умеренно жестких условий. Такое цинковое покрытие без проблем выдержит любые естественные атмосферные воздействия и эксплуатацию в воде, однако не может работать в химически агрессивных средах.
2. Группа «Ж» — данная группа обладает поверхностной плотностью оцинковки от 25 до 150 г/м², что позволяет использовать её в жестких эксплуатационных условиях.
3. Группа «ОЖ» — категория для особо жестких условий эксплуатации, зачастую применяется в химической, сталелитейной и нефтеперерабатывающей промышленности. Такая проволока имеет поверхностную плотность цинкового слоя от 60 до 245 г/мм².

Читайте также: чем полезна порошковая проволока, и где ее используют?

Стальная оцинкованная канатная проволока любой категории, согласно требованиям ГОСТ 7372, должна обладать сплошным цинковым покрытием, в котором отсутствуют какие-либо сторонние примеси, при этом, наличие следов ржавчины, закатов, микротрещин, либо любых аналогичных недостатков, считается дефектом проволоки, который делает невозможным её использование в плетении канатов.

Из канатной оцинкованой проволоки производят множество видов канатов

В целом? диаметр стальной оцинкованной проволоки может составлять от 0,18 до 4,5 миллиметров.
к меню ↑

2 Технология производства

Из всех видов проволоки, именно к изделиям для плетения канатов предъявляются самые высокие эксплуатационные требования. Чтобы обеспечить необходимые технические характеристики проволоки, технология её изготовления, согласно требованиям ГОСТ, требует максимального контроля за всеми производственными этапами.

Читайте также: какой проволокой пользуются для пломбирования?

Высочайшие требования выдвигаются к качеству используемого сырья и способам его обработки, так как именно от этих двух фактором будут больше всего зависеть итоговые прочностные свойства изделия.
к меню ↑

2.1 Этап №1: создание заготовок – катанок

Катанки – это заготовки, которые формируются из первоначального сырья. В последствии, катанки подаются в волочильные машины, которые обрабатывают заготовки, посредством многократной прокатки уменьшая их диаметр и увеличивая длину, вследствие чего на выходе получается стальная проволока требуемых размеров.

ГОСТ обуславливает контроль за концентрацией содержания в катанках следующих элементов:

• углероды – чем выше содержание углерода в стали, тем лучшую пластичность, износостойкость и устойчивость к разрывному усилию будет иметь канатная проволока;
• кремний, марганец – эти элементы добавляются в сталь в процессе выплавки, они способствуют улучшению прочности, износостойкости и упругости итогового изделия;
• фосфор, сера – относятся к категориям вредных примесей, концентрация которых в стали для канатной проволоки не должна превышать 0,05%, повышенная концентрация этих элементов чревата ухудшению устойчивости проволоки к воздействию высоких температур;
• хром – концентрация не должна превышать 0,15%, относится к категории вредных элементов, ухудшающих пластичность проволоки;
• азот – уменьшает износоустойчивость канатной проволоки, допускается концентрация до 0,1%.

Изъяны, которыми обладают катанки, имеют свойство передаваться итоговым изделиям. По этому требования ГОСТ не допускают к производству канатной проволоки катанки с какими-либо дефектами.

Металлические заготовки катанки

Повышенное обезуглероживание – уменьшение концентрации углерода в стали возможно при предварительном прогреве металла перед прокаткой, в случае невыполнения основных требований технологии производства. Обезуглероживание является одним из критических дефектов, которые крайне негативно влияют на прочность канатной проволоки.

Читайте также: в чем особенности производства холоднотянутой проволоки?

Заусеницы – визуально проявляются как выпуклость, расположенная по всей длине заготовки. Катанки должны тщательно осматриваться на предмет заусениц, и в случае их обнаружения, изыматься из производственного цикла.

Рыхлость и усадочные раковины – такие дефекты негативно сказываются на механической прочности сечения проволоки, из-за ослабленного сечения стальная проволока может оборваться.

Для производства катанок под канатную проволоку ГОСТ 7372 допускает сталь марок 45-85. Данная номенклатура указывает концентрацию содержания углерода в металле в сотых долях процента, к примеру, сталь марки 75 должна содержать около 0,73-0,77%.
к меню ↑

2.2 Этап №2: травление заготовок

Следующим этапом производства, предшествующим непосредственному созданию проволоки, является травление катанок. Данный процесс необходим для очистки поверхностей заготовок от окалин, образовавшихся в процессе их выплавки.

Окалины негативно влияют как на технические характеристики канатной проволоки, но и на сам процесс волочения, так как наличие окалин увеличивает трение поверхности катанки о волоки, вследствие чего замедляется скорость и сила волочения.

Читайте также: как производят горячекатанную проволоку?

Для травления стальную заготовку помещают в водный раствор серной кислоты, концентрация которого, согласно ГОСТ, не должна превышать 2,5%. При превышении граничной концентрации наблюдается разъедание заготовки, и насыщение верхних слоев катанки водородом, что способствует увеличению хрупкости проволоки. Время травления определятся диаметром катанки, а также толщиной слоя окалины на заготовке.

Ванна для травления катанной проволоки

По завершению процесса травления выполняется очистка заготовок от оставшейся кислоты, для этого бунты (собранные в сетке катанки), поочередно опускаются в емкости сперва с горячей, а затем с холодной водой.

После промывки катанки покрывают специальным смазочным слоем. В качестве смазки используется бура, разогретая до температуры 80ºC, которая способствует увеличению эффективность процесса волочения. Заготовки погружаются в ванну с бурой на 5-10 минут, после чего изымаются и сушатся. Сушка выполняется посредством направленного потока горячего воздуха, производимого промышленными вентиляторами.
к меню ↑

2.3 Этап №3: волочение канатной проволоки

Для придания заготовкам необходимой формы используются волочильные станки. Волочение канатной проволоки согласно требованиям ГОСТ выполнятся по многократной технологии.

Читайте также: как правильно применять вязальную проволоку?

Многократный метод подразумевает использование агрегатов, обладающими несколькими валами, расположенных последовательно друг другу (их количество может доходить до 15), после прохождения такой линии проволока получает требуемый диаметр.

Поскольку силы трения, возникающие в процессе волочения, очень большие, для поддержания необходимой скорости производственной линии за каждым волоком располагается специальный тянущий барабан, который протягивает обрабатываемые заготовки между волоками.

Процесс волочения катанной проволоки

Также во время работы агрегатов требуется их постоянное охлаждения, для чего используется специальная мыльно-масленая смесь.
к меню ↑

2.4 Этап №4: термообработка

Термообработка проволоки, которую также иногда называют патентированием, необходимо для того, чтобы стальная проволока приобрела необходимые прочностные характеристики. Она выполняет после того, как заготовки исчерпали свой потенциал волочения, и формирование проволоки меньшим диаметром невозможно.

Читайте также: что такое легированная проволока, и зачем она необходима?

Термообработка производится посредством нагревания стальной проволоки до температуры 960ºC, и последующего опускания её в емкость с селитрой, температура которой составляет 500ºC. После чего стальная проволока промывается горячей проточной водой.
к меню ↑

2.5 Этап №5: оцинковка

Процесс оцинковки согласно требованиям ГОСТ выполняется по следующей технологии: предварительно выполняет обезжиривание проволоки, для чего она погружается в раствор технического натрия.

После обезжиривания проволока промывается и повторно травится в растворе соляной кислоты, для удаления стороннего поверхностно слоя, образовавшегося в процессе волочения. После соляной ванны стальная проволока флюсуется. Флюсовка необходима для улучшения адгезии металла и цинка.

Далее, проволока погружается в ванну раскаленного цинка, нагретого до температуры 450ºC. Охлаждение выполняется проточной водой, после чего уже готовое изделия подлежит сматыванию в бухты и маркировке.
к меню ↑

2.6 Обзор особенностей технологии производства канатной проволоки (видео)

Статьи по теме:

Портал об арматуре » Сетка » Проволока » Особенности производства и применения канатной оцинкованной проволоки