Дзякуючы буйным нацыянальным праектам, такім як супергідраэлектрастанцыя на рацэ Ярлунг Зангбо і высакахуткасная чыгунка Сюншан, папярэдне напружаныя сталёвыя ніткі ў якасці асноўных нясучых матэрыялаў сталі незаменнымі ключавымі прадуктамі ў сектары інфраструктуры дзякуючы сваім выдатным механічным уласцівасцям і стабільнай надзейнасці. Чакаецца, што аб'ём унутранага рынку папярэдне напружаных сталёвых нітак у 2025 годзе перавысіць 58 мільярдаў юаняў з ростам у гадавым вылічэнні на 8,5%. Удасканаленая мадэрнізацыя вытворчых працэсаў і тэхналагічныя інавацыі рухаюць ітэрацыю прадукту да "звышвысокай трываласці, нізкай рэлаксацыі і працяглай даўгавечнасці", забяспечваючы надзейную падтрымку для больш экстрэмальных інжынерных сцэнарыяў.
Асноўныя характарыстыкі: тры асноўныя перавагі. Неабходнасць інжынернай тэхнікі
Асноўная канкурэнтаздольнасць папярэдне напружаных сталёвых нітак вынікае з патройнага пашырэння магчымасцей "трываласць + стабільнасць + прыстасоўвальнасць", што робіць іх незаменнымі ў напружаных і складаных умовах. Па-першае, звышвысокая механічная трываласць - асноўны момант. Асноўная прадукцыя мае трываласць на расцяжэнне ў дыяпазоне ад 1860 МПа да 2400 МПа, а звышвысокая трываласць прадукцыі класа 2200 МПа шырока выкарыстоўваецца ў праектах высакахуткасных чыгунак і гідраэнергетыкі. У параўнанні з традыцыйнымі прадуктамі, іх трываласць павялічваецца больш чым на 40%, што можа эфектыўна знізіць расход інжынерных матэрыялаў і палегчыць структуру. Па-другое, выдатныя нізкія характарыстыкі рэлаксацыі: пры працяглай нагрузцы рэшткавая дэфармацыя кантралюецца ў межах 2,5%, а хуткасць рэлаксацыі за 1000 гадзін складае ≤2,0% (для класа 1860 МПа), што можа падтрымліваць эфект папярэдняга напружання на працягу доўгага часу і забяспечваць доўгатэрміновую стабільнасць мастоў, тунэляў і іншых канструкцый. Па-трэцяе, адаптыўнасць шырокага сцэнара: спецыфікацыі прадукту ахопліваюць φ12,7 мм-φ21,6 мм, са структурамі ў асноўным 1×7 і 1×19. Антыкаразійныя апрацоўкі, такія як эпаксіднае пакрыццё і гарачае цынкаванне, можна наладзіць у адпаведнасці з інжынернымі патрэбамі, прыстасоўваючы да мастоў, ветраэнергетычных вежаў, рэзервуараў для захоўвання СПГ і іншых розных сцэнарыяў, адначасова адпавядаючы патрабаванням выкарыстання ў экстрэмальных умовах, такіх як -40 ℃ альпійскіх і прыбярэжных пырскаў солі.
Вытворчы працэс: Поўны кантроль дакладнасці працэсу стварае высакаякасную прадукцыю
Вытворчасць папярэдне напружаных сталёвых нітак - гэта сістэматычны праект "выбар сыравіны - апрацоўка і фармоўка - павышэнне прадукцыйнасці". Кожны працэс непасрэдна вызначае механічныя ўласцівасці і стабільнасць прадукту. Асноўны працэс падзелены на чатыры асноўныя звёны:
Крок 1: Падрыхтоўка сыравіны і ўмацаванне валачэння дроту
У якасці базавага матэрыялу абраная высакаякасная катанка з высокавугляродзістай сталі (утрыманне вугляроду 0,75%-0,95%). Спачатку праводзіцца строгая апрацоўка паверхні - выдаленне аксіднай акаліны шляхам пратручвання, абястлушчвання прамываннем шчолаччу і нейтралізацыя прамываннем вадой, каб гарантаваць, што паверхня сталёвай асновы чыстая і без прымешак. Затым ён уступае ў працэс бесперапыннага валачэння дроту, прымяняючы тэхналогію «шматпраходнае прагрэсіўнае памяншэнне дыяметра + тэрмічная апрацоўка ў інтэрнэце» для выцягвання сталёвага дроту да зададзенага дыяметра (напрыклад, φ5,0 мм для структуры 1×7, φ15,2 мм сталёвай ніткі). У той жа час сарбітавае пераўтварэнне дасягаецца шляхам кантролю тэмпературы (450-550 ℃), каб палепшыць трываласць на разрыў і трываласць сталёвага дроту. Спецыяльная змазка выкарыстоўваецца падчас валачэння дроту, каб пазбегнуць драпін на паверхні, якія ўплываюць на наступныя характарыстыкі.
Крок 2: фармаванне ланцугоў для забеспячэння структурнай аднастайнасці
Некалькі выцягнутых сталёвых дротаў (напрыклад, 6 бакавых правадоў + 1 цэнтральны дрот для канструкцыі 1×7) падаюцца ў круцільную машыну і скручваюцца ў адпаведнасці з зададзенай даўжынёй пракладкі (звычайна ў 12-16 разоў большай за дыяметр сталёвай ніткі) і кірункам пракладкі (левая пракладка або правая пракладка) для фарміравання нарыхтоўкі стальной ніткі. Для памяншэння рэшткавага напружання ў некаторых прадуктах высокага класа ўжываецца «працэс папярэдняй дэфармацыі» - папярэдне згінанне сталёвага дроту ў дугу перад скручваннем, што робіць структуру шматжыльнай сталёвай стужкі больш шчыльнай, размеркаванне напружання больш раўнамерным падчас нагрузкі і пазбяганне рызыкі мясцовага разлому.
Крок 3: Стабілізацыйнае лячэнне для дасягнення нізкіх рэлаксацыйных характарыстык
Гэта асноўны працэс вытворчасці папярэдне напружанай сталёвай ніткі, які забяспечвае нізкую прадукцыйнасць рэлаксацыі праз "бесперапынную загартоўку + зняцце напружання". Шматжыльная сталёвая нітка адпраўляецца ў бесперапынную стабілізацыйную печ, якую вытрымліваюць пры тэмпературы 420-460 ℃ на працягу 2-3 гадзін, і адначасова ўжываюць пэўнае папярэдняе напружанне (прыкладна 20%-30% ад намінальнай трываласці на разрыў). Рэшткавае напружанне ўнутры сталёвага дроту ліквідуецца з дапамогай тэрмамеханічнай апрацоўкі і спрыяе арганізацыйнай стабілізацыі. Для прадуктаў звышвысокай трываласці (вышэй за 2200 МПа) дадаецца тэхналогія "занальнага кантролю тэмпературы", каб забяспечыць стабільнасць прадукцыйнасці сталёвай ніткі па ўсёй даўжыні, а хуткасць рэлаксацыі зніжаецца да ≤1,5%.
Крок 4: Антыкаразійная апрацоўка і праверка гатовай прадукцыі
У адпаведнасці з патрэбамі сцэнарыяў прымянення сталёвая нітка падвяргаецца антыкаразійнай апрацоўцы: для агульных сцэнарыяў для павышэння каразійнай устойлівасці прымяняецца бесхромовая пасіўная апрацоўка; для суровых умоў (такіх як марскія і хімічныя палі) эпаксіднае пакрыццё (таўшчынёй ≥0,18 мм) або апрацоўка гарачым цынкаваннем (вага пласта цынку ≥300 г/м²) прынята для павышэння каразійнай устойлівасці. Спасылка праверкі гатовай прадукцыі выкарыстоўвае падвойную праверку «онлайн + пазасеткавы»: онлайн-кантроль допуску вонкавага дыяметра (±0,02 мм) з дапамогай лазернага дыяметра і віхратокавага выяўлення дэфектаў паверхні; аўтаномны адбор проб на трываласць на расцяжэнне, хуткасць рэлаксацыі, выпрабаванне на выгіб, выпрабаванне салёным туманам і г.д., каб пераканацца, што прадукт адпавядае патрабаванням нацыянальнага стандарту GB/T 5224-2014, і некваліфікаваныя прадукты наўпрост адхіляюцца.
Тэхналагічная мадэрнізацыя: адначасовае развіццё інтэлекту і экалогія
У цяперашні час прамысловасць папярэдне напружанай сталёвай ніткі паскарае пераход да «дакладнасці і нізкай карбанізацыі». З пункту гледжання інтэлекту, вядучыя прадпрыемствы ўкаранілі замкнёныя сістэмы кіравання штучным інтэлектам для рэгулявання хуткасці валачэння дроту, тэмпературы загартоўкі і параметраў даўжыні пракладкі ў рэжыме рэальнага часу, кантролю дыяпазону ваганняў трываласці прадукту ў межах ±30 МПа і павышэння ўзроўню кваліфікацыі першага праходу да больш чым 98%; тэхналогія інспекцыі машыннага зроку рэалізуе ідэнтыфікацыю паверхневых дэфектаў на ўзроўні мілісекунд, а эфектыўнасць інспекцыі ў 15 разоў вышэй, чым пры ручным кантролі. З пункту гледжання экалагізацыі, узровень пранікнення бесцыяніднай тэхналогіі пасіўацыі дасягнуў 90%, замяніўшы традыцыйныя працэсы, якія змяшчаюць хром, і знізіўшы забруджванне навакольнага асяроддзя; такія прадпрыемствы, як Hebei Iron and Steel Group і Baowu Group, скарацілі энергаспажыванне на адзінку прадукту на 18% у параўнанні з 2020 годам за кошт замяшчэння экалагічна чыстай энергіі і сістэм утылізацыі адпрацаванага цяпла, а інтэнсіўнасць выкідаў вугляроду была зніжана ніжэй за 0,7 тCO₂/т, што адпавядае патрабаванням адпаведнасці ЕС CBAM.
Рынкавае прымяненне: двайны прывад супертэхнікі і новых сцэнарыяў
Сцэнары прымянення нітак з папярэдне напружанай сталі працягваюць пашырацца, утвараючы схему падвойнага росту «традыцыйная інфраструктура + новыя сцэнарыі». У галіне традыцыйнай інфраструктуры такія транспартныя праекты, як высакахуткасная чыгунка Сюншан і Сычуань-Тыбецкая чыгунка, выклікаюць попыт на прадукцыю класа 1860-2200 МПа, а толькі для гідраэлектрастанцыі на рацэ Ярлунг Зангбо неабходна набыць больш за 100 000 тон; у галіне новых сцэнарыяў імкліва расце попыт на афшорныя ветраэнергетычныя вежы, узмацненне нізкатэмпературных рэзервуараў для захоўвання СПГ і апору вежаў энергасеткі УВВ. Чакаецца, што ў 2025 годзе доля попыту ў новым сцэнарыі дасягне 35 %, што прывядзе да росту продажаў спецыяльнай папярэдне напружанай сталі, такіх як эпаксіднае пакрыццё і гарачае цынкаванне, на 28 % у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года.
Галіновыя эксперты заявілі, што ў будучыні ніткі з папярэдне напружанай сталі будуць развівацца ў напрамку "больш высокай трываласці (вышэй за 2500 МПа, лепшай устойлівасці да карозіі і разумнага ўспрымання)". Інтэлектуальныя папярэдне напружаныя сталёвыя ніткі, інтэграваныя з тэхналогіяй зандзіравання аптычнага валакна, будуць ажыццяўляць маніторынг напружання ў рэжыме рэальнага часу, што яшчэ больш павышае інжынерную бяспеку. Прадпрыемствам неабходна працягваць засяроджвацца на аптымізацыі рэцэптуры сыравіны, дакладным кантролі працэсаў і трансфармацыі экалагічна чыстай вытворчасці, каб захапіць канкурэнтныя пазіцыі на хвалі суперінжынернага будаўніцтва.
ANHUI LITONG RARE-EARTH STEEL CABLE CO.,LTD.
