第十六篇
异型钢丝生产工艺技术
第一章 概述
第一章 概 述
第一节 异型钢丝生产现状
异型钢丝亦即非圆断面钢丝，由于其断面形状复杂、尺寸精度高、形状免切削和长度无限长等特性，因而具有广泛的用途，如机械弹簧和垫圈用方形（或梯形）钢丝、汽车及摩托车用高档化油器及活塞环钢丝、玻璃升降器与座椅调角器用大规格扁钢丝、纺织行业用针布钢丝和儿童玩具及钟表用发条钢丝、万吨压力机缠绕用高强度低松弛扁钢丝、航天、军工用其他特殊合金异型钢丝等。国外20世纪60 年代就能生产各种复杂断面异型钢丝，并形成了系列。
我国异型钢丝起步较晚，20世纪70年代末和80年代初，仅有陕西钢厂、首钢特钢厂、江西新余钢厂等几个大厂依靠本单位技术力量组织生产一些简单断面异型钢丝，而且还存在尺寸公差大、通条性差等问题，材料主要为碳素钢、不锈钢等。年产量多者上千吨，少者不过几百吨、几十吨。由于其量小、生产难度大、质量差、效益不明显，因此，没有引起厂家的重视。进入80年代末，由于国民经济发展的需要和市场经济的逐步形成，异型钢丝生产在我国得到迅猛发展，设备引进步伐也在加快，如某厂引进的意大利三辊冷轧钢丝机组（型号为76/14 型）、郑州金属制品研究院从英国引进的四辊滚拉模SGL65等，都为异型钢丝生产的技术进步做出了贡献。
异型钢丝形状复杂，品种规格多，我国生产企业采取拉拔、轧制和拉轧结合的方式，已能生产多种形状的异型钢丝，如图 16—1—1 所示。材料也从普碳钢发展为碳素结构
1207
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
钢、碳素弹簧钢、合金工具钢、不锈钢、耐热耐蚀合金钢、高铬轴承钢和有色金属等。交货状态有退火状态、冷拉状态和油淬火回火状态，有成盘交货，也有直条交货。规格从0.4～14mm不等，基本满足了市场的需要，但在钢丝形状尺寸、公差、通条性和表面处理上仍与国外发达国家有一定差距。
图16—1—1 钢丝截面示意图
第二节 异型钢丝的特点与分类
一、形状特点
异型钢丝形状有多种多样，既有方形、矩形，也有三角形、六角形，还有扁形和其他多边不规则形等，由于其独特的轮廓形状，因而有以下特性：
（1）形状功能性。异型钢丝依形状和用途不同，有密封、定位、导向、稳定、实用等功能，如机械用的键、卡簧、轴承保持架、半圆销用异型钢丝等就起到很好的定位作用；化油器针阀、汽车活塞环就有很好的密封稳定性；六角螺母用钢丝、弹簧用方、矩形钢丝等，很多特殊用途的异型钢丝都有很好的实用性。
（2）免切削和节省材料。现在生产的异型钢丝已能直接用于生产使用，不需要用户再
1208
第一章 概述 进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到 ±0.2 mm左右，有些可达到 0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类：
（1）双轴对称类，如矩形（图 16-1-2a）；
（2）单轴对称类，如半圆形（图 16-1-2b）；
（3）不对称类，如直角三角形（图 16-1-2c）。
图16-1-2 异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一
1209
第一章 概述
进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到 ±0.2 mm左右，有些可达到 0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类： （1）双轴对称类，如矩形（图 16-1-2a）； （2）单轴对称类，如半圆形（图 16-1-2b）； （3）不对称类，如直角三角形（图 16-1-2c）。
图16-1-2 异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一
1209
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
般
表16-1-1 异型钢丝用途
如弹簧垫圈用方钢丝等；一类是形状、性能都要求，但更强调的是力学性能，如高档轿车气门簧用卵形钢丝等。对盘条的要求除按优质碳素钢热轧盘条GB4354-94 和不锈钢 GB34356-84标准供货外，还要求盘条用钢应尽量采用炉外精炼等先进工艺冶炼，使钢中有害成分P、S 的含量小于0.03%，盘条必须是通过高速轧机、控制冷却生产的大盘重盘条。
但对有些重要部位用异型钢丝，如高档轿车气门簧用卵形钢丝、汽车、摩托车活塞环用矩形钢丝，还必须对盘条用钢采用合金化及超纯净冶炼技术，以保证钢丝制品具有超常的性能。为了获得较细晶粒度与提高钢丝的淬透性，常在碳素钢中加入一些合金元素如Si、Mn、Ni、V、Ti，目的是使铁素体固溶强化并细化晶粒，提高钢丝的淬透性，来保证大规格异型钢丝淬火时获得马氏体组织。
同时，为了使钢丝强度高、塑性韧性好，保证制成品的疲劳寿命，除了采用表面剥皮技术，以去除钢丝表面裂纹、脱碳等缺陷外，还需严格控制钢中夹杂物，因其大小及个数的多少，将直接影响钢丝的塑性；要想获得强度高塑性好的钢丝，必须在炼钢和浇铸时采用超洁净技术，去除有害元素P、S、O、N 等。超洁净钢经常采用的手段有真空熔炼、真空脱气（O、N等）和电磁搅拌，使钢中含氧量w（O）小于10×10-6的水平，各种非金属夹杂物要达到少、小、匀、圆。
1210
第一章 概述
第四节 异型钢丝生产方法
传统生产异型钢丝主要用机加工方式进行，如对方形钢丝采用圆丝四面锻或铣的方法来生产，对扁钢丝则采取带钢先纵剪分条，然后再刨边的方法生产，这样不仅浪费了大量人力、物力，而且还浪费了材料，加大了成本，有些长度无限长的异型钢丝还无法生产。而利用钢丝拉拔方式生产异型钢丝，不仅生产效率高，成材率高；而且为异型钢丝的使用和后序加工如油淬火回火等创造了条件。
根据异型钢丝形状对称性和宽厚比的大小，目前，异型钢丝拉（轧）生产方法主要有如下几种：
（1）模拉法。即用事先加工成一定几何形状的硬质合金模（或聚晶模）从圆丝开始逐道拉拔，直至拉拔成所需尺寸、形状，每道变形率控制在15%～22%，以方钢丝为例，变形过程示意如图16-1-3所示。该方法的优点是设备一次性投资小、产品形状精确、尺寸公差小、通条性好；缺点是制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、道次变形率和总变形率小、生产周期长，有些断面形状的钢丝甚至无法生产。
图16-1-3 模拉变形示意图
模拉按钢丝是否加热又分冷拉和温拉两种。
（2）辊拉法。即用辊子组合成孔型，通过辊子从动方式，拉拔异型钢丝。辊拉从辊数上
分有两辊辊拉、三辊辊拉、四辊辊拉和六辊辊拉等几种。辊拉单道次变形率可达30%左右，几种代表孔型如图16-1-4。该方法的优点是钢丝道次变形率大，尖角充满，形状精确，可生产复杂断面和较难变形合金钢、不锈钢等。缺点是模具一次性投资大，生产过程中钢丝尺寸波动大，生产时需多加注意。
（3）轧制法。即通过两辊或四辊主动轧机生产扁钢丝或其他形状钢丝的一种方式， 轧制有冷轧和热轧两种方法。冷轧主要解决宽厚比δ≤4的异型钢丝生产，特别是扁钢丝、梯形钢丝、半圆钢丝等。
1211
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-1-4 辊拉孔型布置图
（4）轧-拉复合法。即先用轧机轧制出成品前形状，然而通过拉拔成形来生产异型钢丝的一种方式，该方法的优点是道次变形率大，可生产宽厚比较大、形状复杂，仅靠拉（或轧）难以生产的钢丝制品。
以上几种方法各有优缺点，生产厂家可根据产品材料、形状、宽厚比、尺寸公差、力学性能等各种因素综合考虑选用。
第五节 异型钢丝标准
异型钢丝品种规格很多，标准也有国标、行标、企标等，但更多的是根据生产实际供需双方签署技术协议，来保证产品质量、满足用户需要。常用异型钢丝标准汇总见表16-1-2。
表16-1-2 异型钢丝常用标准
1212
第二章 异型钢丝辊拉新技术
第二章 异型钢丝辊拉新技术
第一节 辊模拉（轧）的特点与优越性
异型钢丝生产中较多地应用辊拉（轧）来代替传统的固定模拉拔，这除了钢丝断面越来趣复杂、模拉难以完成等因素外，更重要的原因是辊拉具有很多的优越性，主要有以下几点：
（1）可实现复杂异型断面钢丝生产。这是因为辊模是由多个可自转的辊子叠加而成的孔型，可单独进行精细车削、磨削加工；而固定模是由碳化钨硬质合金经线切割、研磨而成。且模内孔形状构成复杂，由入口锥、定径段与出口锥构成，使用时磨损也不一样，因此固定模寿命非常短，有些拉不到1t 钢丝，模子就已超过了所要求的尺寸公差，模子即报废，造成成本加大。如汽车、摩托车活塞用油环钢丝，截面如图 16-2-1此时仅靠固定模拉拔就无法生产出形状准确、尖角充满的钢丝。这不仅因为制模困难，更重要的是固定模拉拔中金属受拉力作用，金属只延伸，不宽展；而辊模拉拔金属所受拉力小，既延伸又宽展，能保证断面尖角的产生。
图16-2-1 油环截面示意图
1213
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）可提高钢丝变形的部分压缩率和总压缩率。固定模拉拔异型丝时，变形金属表面受滑动摩擦阻力，摩擦力大，金属表面残余拉应力也大，道次部分压缩率大了，表面易拉出麻口，造成钢丝报废；同时，部分压缩率大了，钢丝变形热及摩擦热很大，表面润滑膜易被破坏，造成粘模使钢丝表面划伤，拉拔无法正常进行。而辊模拉拔（轧）时，变形金属的表面受滚动摩擦阻力，摩擦力小，金属的受力状态有利于金属塑性变形，加工硬化慢，为提高钢丝部分压缩率和总压缩率提供了很大空间。相应地，部分压缩率和总压缩率提高了，可以减少拉拔道次，减少中间环节，不仅降低了成本，而且提高了生产效率。该方式特别对难变形金属的生产最有利。由图16-2-2可以看出，在同样的条件下，辊拉比模拉的部分压缩率和总压缩率可分别提高10%左右。
图16-2-2 辊拉与模拉强度对比
（3）可减少变形能耗与热处理能耗。辊拉时变形金属所受的摩擦为滚动摩擦，模拉时变形金属所受摩擦为滑动摩擦，因此，在同样拉拔条件下，辊拉比模拉所需功小。再加上辊拉时总压缩率大，可减少中间热处理次数，因而可节能降耗，根据生产实践数据，大约可降低能耗!(&。辊拉也可减少酸洗次数且不用涂层，这是因为辊拉减少了拉拔道次，提高了变形总压缩率，中间热处理次数减少了，故也减少了酸洗次数，提高了成材率。再加上辊拉时所受摩擦为滚动摩擦，摩擦力及变形热小，因而对钢丝表面处理工艺要求也低，生产时碳钢表面不用磷化，不锈钢不用涂层，大大节约了生产时间，降低了成本。
（4）可以实现无扭转连轧。异型钢丝对形状有要求，因此拉拔经卷筒收线时，因卷筒有锥角，钢丝螺旋上升，故钢丝有扭转现象，在进行下一道拉拔时就必须靠导位校正，但残余压力无法消除，这就影响了钢丝质量。而轧制则无此现象，并可实现高速、无扭轧制。如三辊*型冷轧机组，孔型采用圆—三角—圆—三角⋯⋯系统，即可实现无扭转连轧，如图16-2-3所示。
（5）辊拉的缺点是模具成本高，钢丝尺寸精度受模具系统误差与钢丝发热等的影响较大，尺寸公差波动大，要经常检查、校正。
1214
第二章 异型钢丝辊拉新技术
图16-2-3 三辊&型轧机孔型示意图
第二节 辊拉工艺的制定
辊拉异型钢丝生产工艺流程如图16-2-4。
图16-2-4 辊拉异型钢丝工艺流程
注：虚线内工序要根据金属变形总量和产品交货状态决定。
一、圆丝半成品直径的估算
不管是生产简单断面的扁丝、方丝、矩形丝，还是生产其他复杂断面异型钢丝，都没有精确地确定圆钢丝直径的方法，因为同一种尺寸的产品，不同的生产方法（拉、轧或拉轧结合），对圆丝直径要求不一样，而且同一种尺寸产品，同一种生产方法，不同的生产材料或设备对圆丝直径大小要求也不一样，因为影响材料宽展的因素很多。尽管如此，生产实践中仍有以下规律可循：
（1）摩擦系数越小，宽展越小，即光滑的辊面或钢丝和有效的润滑不利于钢丝宽展，如图16-2-5。
（2）轧辊辊径越大宽展越大，反之亦然。这是因为辊径越大，变形区加大，纵向阻力增大，金属更容易向宽度方向流动。
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-2-5 宽展与压下量和辊面状态关系示意图
（3）道次压下量越大宽展越大，道理如上所述。 （4）钢丝强度越高宽展越明显。
（5）钢丝冷轧（宽厚比δ＜5）时，压下量是宽展量的1.05～1.1 倍，轧制后周长是圆丝周长的1.15～1.3倍。
（6）钢丝辊拉时，异型丝断面周长是圆丝周长的1.05～1.2倍。 根据以上规律，可得出以下公式：
式中d——— 圆钢丝直径； b——— 异型钢丝宽度； h——— 异型钢丝厚度； n——— 系数，为1.05～1.25。
因2/(π×n)近似等于0.5，有时为方便计算起见，该公式可简化为：
应当指出，该公式只是近似公式，为确保产品尺寸、力学性能合格，生产之前一定要进行小样模拟试验。
二、钢丝道次变形率及总变形率的确定
钢丝轧制时，为简便起见，道次变形率可用压下量近似掌握一般道次压下量
硬态钢丝：
1216
第二章 异型钢丝辊拉新技术
软态钢丝：
式中d——— 圆钢丝直径。
第一道由圆钢丝轧扁时，压下量可选择大些，总轧制量以钢丝不因冷作硬化造成轧制开裂为准，一般为不大于钢丝 2d/3。
拉拔时，道次变形程度常以钢丝部分压缩率来衡量计算。压缩率公式：
式中 F0——— 钢丝变形前断面积； F1——— 钢丝变形后断面积； Q——— 道次断面压缩率。
对软态钢丝：模拉 Q值一般选择 20%～28%；辊拉Q值一般选择15%～25%。 对硬态钢丝：模拉 Q值一般选择 25%～35%；辊拉 Q值一般选择20%～30%。 对不锈钢丝、难变形合金钢：Q值一般选15%～25%即可。 钢丝总压缩率辊拉不超过 90%，模拉不超过 80%为宜。
三、拉拔（轧制）速度和润滑
异型钢丝拉拔（轧制）和润滑向圆钢丝的拉拔和润滑基本一样，不过异型钢丝生产速度快时变形热很大，直接影响轧机系统精度，也影响钢丝的尺寸精度，因此设计时大多选择低速，一般（30～80mm）m/min，见表16-2-1。
表 16-2-1 某厂异型钢丝生产技术参数
1217
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
四、异型钢丝的矫直和卷取
对直条供货的钢丝，要进行钢丝矫直。异型钢丝的矫直主要有两种方式，一种是弯曲矫直，一种是张力矫直。
弯曲矫直是利用水平和竖直两个方向的多个辊子进行局部塑性弯曲，最终达到钢丝平直的目的。该种方法的水平辊为主动辊，竖直辊为被动辊，称为主动矫直；也可以两个方向的辊子都为被动辊，利用外加动力进行牵引矫直，如图 16-2-6。
图16-2-6 弯曲矫直原理图
根据金属矫直变形条件，金属断面高度的2/3 要达到塑性变形，矫直的辊距、辊径、辊数按如下公式确定：
式中 t——— 辊距，mm； E——— 弹性模量； σs——— 屈服强度，MPa； h——— 钢丝厚度，mm。 辊径：D=(0.7～0.95)t 辊数：n=7～11
弯曲矫直主要用于简单方、矩形钢丝在线消除应力，从而达到矫直的目的。而较高精度和复杂断面钢丝采用这种方法矫直，弯曲时可能造成不可回复性形状扭转、弯曲和破坏，因而这类钢丝大多采用张力原理矫直，如图 16-2-7。
图16-2-7 张力矫直异型钢丝示意图
1218
第二章 异型钢丝辊拉新技术
张力矫直又分两种：一种方法是给钢丝加一个恒张力P，使钢丝发生塑性变形，而不达到屈服（即：P＜σs＜F，F为钢丝断面积）；另一种方法是给钢丝加一个恒张力P，然后给钢丝加热到一定温度（一般是 400～600℃）消除残余应力，达到钢丝矫直的目的。
弯曲和张力矫直各有优缺点，弯曲矫直成本低，效率高，可实现较长定尺，但头尾矫直精度差，有时还会损坏钢丝表面；张力矫直精度高，无损表面，但工作效率低，头尾夹持浪费材料，在生产实践中可综合考虑，选择使用。
异型钢丝除少部分直条交货外，大部分要盘卷交货，需要收线机。目前，收线机有两种方式，一种是拉丝机直接收线，即拉丝机兼有拉丝和收线两种功能；另一种是主动轧制的异型钢丝经排线机构后收在可涨缩卷筒的工字轮收线机上，收线机和模具间实现微张力控制，收线张力控制在钢丝屈服强度的7%左右，以保证钢丝收卷整齐。
第三节 异型钢丝的温拉（轧）技术
异型钢丝的温拉（轧）是把钢丝加热到 400～600℃进行拉拔或轧制。其主要目的是解决塑性较差的难变形合金钢的成型，如高工钢丝 M2、W18Cr4V不锈钢丝等。温拉的技术难点是：1）润滑剂或涂层要耐温；2）模具要充分冷却；3）加热温度要均匀、精确，过高损害润滑层，过低则金属塑性差。目前温拉钢丝的加热方式有中频、电接触、管式炉加热等三种，后一种因热效率低较少采用。现在不少厂家，如陕钢、大钢、重特、金属制品研究院等已具有异型钢丝温拉温轧能力，并已应用在生产实践中。如 M2钢丝温拉总压缩率从冷拉的 20%提高到60%，取得了良好的使用效果。
第四节 辊拉模具
辊拉模具目前常用的有二辊、三辊、四辊、六辊等几种组合，结构布置如图 16-2-8。
1219
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-2-8 辊拉模具布置图
第五节 辊拉模具的孔型加工与钢丝检验
辊拉模具的孔型是通过几个辊子组合成孔型，辊子上的孔型形状通过电脑处理经投
影放大后在万能曲线磨床上磨削加工。该磨床可对所需要形状尺寸放大20、50、100 倍，然后通过手动、自动等方式来精细加工所需孔型，磨削精度0.01mm 以下。
异型钢丝检验有在线检验和下线检验两种，在线检验主要是检验钢丝宽度、厚度与
探伤，下线检验是通过钢丝横切面投影以检验钢丝各部分形状与尺寸，检验方法精度较高，可控制在 ±0.01 mm以内。
第六节 典型异型钢丝辊拉工艺介绍
某厂生产所需的半圆形销用钢丝，具体形状、尺寸如图16-2-9所示。
图16-2-9 半圆销截面图
1220
第二章 异型钢丝辊拉新技术
具体要求如下：
（1）材料：奥氏体不锈钢 1 Cr18Ni9。
（2）力学性能：（a）150＜ 硬度 HV＜200；(b)耐弯试验：试样长约50mm，在规定半径4mm的钢垫上使之弯曲 75°（贴着倾斜面）一次，弯曲后试样不开裂。
（3）表面洁净、光亮，粗糙度小于 0.8，无麻点、锈痕、叠层。
（4）侧弯：3mm/m。根据断面形状特点及性能要求拟定工艺路线：
圆丝选择→二辊开坯→四辊辊拉→固溶处理→精拉→矫直→卷取
生产步骤及工艺参数如下：
（1）圆丝直径计算。根据变形后异型丝周长是变形前圆丝周长的 1.1～1.2 倍的规律，推算圆丝直径 d=5.2mm，并经小样试验合适。
（2）孔型选择。根据金属变形规律和孔型设计原则，两道次孔型如图 16-2-10。
图16-2-10 孔型设计图
（3）辊拉。共三次。第一次是开坯，在两辊辊模上进行；第二次是粗拉成型，在四辊辊拉上进行；第三次是精拉，以保证钢丝表面光洁度，也在四辊辊拉模上进行。拉拔速度为：60m/min，润滑冷却选择20号机油。
（4）固溶处理。因成品要求硬度150＜ HV＜200，故成品前需固溶处理。固溶处理在气体保护管式炉上进行，处理温度1100℃，固溶后硬度经检验 HV在 130～180之间，经精拉强化后，符合成品硬度要求。
（5） 矫直。矫直在弯曲矫直机上进行，侧弯能满足用户要求。
1221
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
第三章 异型钢丝轧制新技术
第一节 异型钢丝的冷轧
异型钢丝轧制的最大特点是变形钢丝在和轧辊接触的面上只受径向压力，而不受纵向
拉力，因此钢丝变形量大，塑性好，可大大提高钢丝一次变形率。
目前，轧机主要有两辊平轧机、两辊带侧辊平轧（土耳其头）及三辊 Y型轧机等几
种，见图16-3-1。
图16-3-1轧机轧辊布置图
图16-3-1(a)是1 和2 同为主动辊的二辊平轧机或带上下支撑的四辊轧机，该类轧机主要生产两边带侧弧的扁钢丝。图16-3-1(b)是1和2为主动辊，3和4为被动辊的二辊带侧辊平轧机，4个辊的轴线在一个平面内，钢丝受4向压力，非常有利金属变形，该类轧机（又名土耳其头）主要用来生产近似四边形的各种异型钢丝，是异型钢丝生产的主要设备之一。
图16-3-1(c)是三个辊按120°角布置的三辊冷轧机，也称Y型轧机，因三个辊全为
1222
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
主动辊，钢丝受径向压力作用，因而有较好的塑性变形能力，可以承受较大变形，如某厂从意大利引进的三辊冷轧钢丝机组，其型号为76/14，工艺布置示意如图16-3-2。
图16-3-2 三辊冷轧机组
多台轧机由一个电机拖动，集中传动保证了运转的平衡。几种材料的三辊冷轧工艺如表16-3-1。
表16-3-1 几种材料的三辊冷轧工艺参数
由于其冷轧变形量大，硬化低，金属塑性好，生产效率高，操作简便易行，因而不论对圆钢丝还是异型钢丝生产都是有十分重要的意义。
钢丝冷轧时仍遵循本篇第二章中所述变形规律，只不过轧制的宽展较大，因此生产同样尺寸成品，选择圆丝的直径要小些。
第二节 异型钢丝的热轧
随着经济的发展，异型钢丝用途越来越广泛，品种规格也在不断增加，对一些难变形
1223
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
金属，或宽厚比较大、金属断面较大的异型钢丝，再用冷轧方式去生产就势必增加热处理道次，增加生产难度，根据实际情况，采用钢丝热轧就很好地解决了这方面的问题。
异型钢丝热轧是把钢丝加热到760℃以上进行轧制，其目的主要是增大钢丝的一次压下量，来解决宽厚比δ＞5 的大规格钢丝的生产问题。如汽车座椅调角器用3.8×16碳素弹簧扁丝热轧可一次成形，而冷轧，最少4～5道次，而且要进行一次以上软化处理。和冷轧相比，热轧有以下优点：
（1）一次成形，生产周期短；
（2）去掉中间退火，可降低能耗 20%；
（3）钢丝加热时间短（小于30 s），又不需中间退火，脱碳层薄（小于1% d）；
（4）提高成材率 3% 左右。
钢丝的加热方式有感应加热和电接触加热两种，因感应加热设备昂贵，故大多使用电接触加热。热轧的技术关键是要解决好钢丝的加热和轧辊的冷却，因为电接触钢丝加热时钢丝表面所产生氧化铁皮，使钢丝和电极的接触不良，造成钢丝加热段温度不均，影响所轧钢丝的尺寸公差；另外红钢接触轧辊，使轧辊表面升温很快，所以轧辊冷却也是要注意解决的问题。因为钢丝断面积一般都不大，热容量也有限，一般喷水冷却容易形成水花飞溅，落到轧制前钢丝上，就可能形成一硬点，影响轧制和尺寸；同样水落到轧后钢丝表面容易形成淬火马氏体，直接影响钢丝的力学性能，所以轧辊冷却一般为内循环水冷却和外表面擦拭水冷。郑州金属制品研究院自己设计制作了一条热轧生产线，接触电流1000A，电压40V，可轧φ12mm钢丝，产品最薄可轧到1.0 mm，最宽 18 mm，生产能力
1000t/a。
1224
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
第四章 异型钢丝生产新技术
及产品发展动态
随着机械工业、汽车工业的技术进步，对高质量异型钢丝的要求日益迫切，明显感到有三万面变化：一是市场对冷拉或软态供货的异型钢丝提出了更高的要求；二是油淬火回火异型钢丝逐渐替代冷拉钢丝或软态钢丝，新的油淬火回火技术正在表现出其突出的优势，有代替传统油淬火回火技术之势；三是异型钢丝断面越来越不规则，如轿车气门簧用油淬火回火卵形钢丝，目前国内全靠进口；还有细、薄规格油淬火回火异型钢丝（活塞刮片环等厚度仅0.4 mm左右），国内即便可以生产一些，但质量差距非常大，基本上无法满足用户正常使用，所以该类产品仍以进口为主。
第一节 异型钢丝生产新技术发展动态
为了保证异型钢丝具有优良的力学性能，除了控制异型钢丝的生产过程外，还要控制异型钢丝所采用的原材料；为了保证异型钢丝的形状、性能，就要提高模具加工和使用精度。力学性能和形状是异型钢丝使用的主要技术指标，两者缺一不可，异型钢丝生产新技术发展也主要体现在这些方面：
（1）材料合金化及超洁净技术。即在炼钢时加入一些合金元素如：Si、Mn、Ni、V、Cr等，以利于细化晶粒提高钢的淬透性，来保证钢丝的高强度和高韧性；另外，严格控制钢中夹杂物和有害元素，以保证钢丝的疲劳性能。
1225
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）钢丝扒皮技术。即在钢丝表面用扒皮模扒掉一层，约0.2 mm厚，以去除表面裂纹和脱碳等缺陷，去掉钢丝表面裂纹源，保证钢丝优良的强度、韧性和疲劳性能。
（3）钢丝软化技术。钢丝冷加工到一定程度，由于加工硬化的作用，使钢丝无法进
行后序加工，需对钢丝进行软化处理。通常碳素钢采取退火处理，不锈钢（奥氏体型）采用固溶处理。不管是哪一种热处理，都应严格执行热处理制度，防止过烧和晶粒粗大，同时应严格控制炉子气氛，尽量采用真空处理或控制气氛（氮气等）使钢丝表面不脱碳、少脱碳，以保证钢丝的疲劳性和耐磨性。
（4）钢丝的铅淬火或油淬火加热新技术。过去钢丝铅淬火、油淬火时钢丝的加热一
般采用的是电阻丝管式炉或燃煤马弗炉等，而且大多无气体保护，这不仅使钢丝加热时间过长，晶粒粗大，还会使钢丝表面脱碳，为了解决这一问题，常见的新型加热方法有两种：
1）电接触快速加热技术。利用大电流（1000A 左右），低电压（60V 以下）使钢丝导电自身发热，如φ8 mm钢丝加热时间不超过30 s，由于时间短，可使钢丝热处理后获得超细晶粒组织。
2）高频感应加热技术。利用高频技术，使钢丝感应产生电涡流发热，加热时间更短，一般在 20 s内，日本已推出多项这方面的专利，采用 3～4 次循环感应加热技术，来获得超细晶粒钢。
值得一提的是，钢丝的回火技术，特别是油淬火回火技术也有所发展，现在有些厂家采用的沸腾粒子回火炉，不仅钢丝受热均匀，避免了铅污染，而且钢丝通过炉子不需要像铅回火时那样打弯，因而钢丝无弯曲残余应力，弹直性能良好。
（5）钢丝的形变热处理技术。形变热处理是将钢丝加热到奥氏体化温度区，然后冷
却至变形温度，将钢丝变形，然后淬火、回火，这一工艺过程有高温形变热处理和低温形变热处理两种，如图 16-4-1。高温形变因有再结晶过程，应力有所消除因而强化效果小
些，但韧性和塑性较好；而低温形变热处理，在低于再结晶温度进行，强化效果好，但塑性、韧性差些。形变的目的是细化晶粒，提高钢丝强度。强化的原理是形变强化与相变强化的结合。研究表明：
1）铬钒钢（如 50CRV 等）形变量每增加1 %，屈服强度增加约50 N/mm；
2）铬硅钢（如55CrSi钢）经低温形变热处理后的强度比未形变热处理强度高 150～
250 MPa，而塑性不降低；
3）相同钢种形变热处理比未变形热处理晶粒可细化1～2级。
1226
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
图16-4-1 形变热处理工艺曲线示意图
（6）异型钢丝模具加工及检验技术。异型钢丝模具加工是异型钢丝生产的主要工序，是保证异型钢丝形状及尺寸精度的基础。虽然辊模拉（轧）相比固定模拉拔有许多优点，但在尺寸稳定性上就不如固定模，因此，辊模与固定模在生产中并存使用。随着技术的进步，电火花技术、线切割技术、高速射流技术及电解抛光技术被应用在固定模成形、抛光，超细粉末合金技术、高速变频磨削技术，被应用在辊模成形、加工、抛光上，固定模孔型测量仪放大、投影、磨削，微电脑万能曲线磨床，应用在孔型加工测量、检验。所有这些都能提高模具加工效率和精度。
第二节 异型钢丝新产品动态
（1）钢丝断面形状越来越不规则，向多种规则形状组合的方向发展，这主要考虑钢丝成品轻型化和受力状态等因素，如图16-4-2中的卵形钢丝断面就是由半圆、半椭圆和其他直线形状组合而成。
图16-4-2 卵形钢丝截面示意图
1227
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）尺寸规格向两个极端发展，市场对较大规格（单边尺寸大于 10 mm）和较小规格（单边尺寸小于 1 mm）的需求量急剧增加，如模具簧用油淬火梯形钢丝，最大到
14mm×13mm，钢丝螺母套用不锈菱形钢丝最小 0.5mm，针布钢丝尺寸一般也是 0.4mm 左右。
（3）油淬火回火钢丝以其具有优良的力学性能和节材、降耗、高效等优点，在异型钢丝中有异军突起之势。
1228
第五章 异型钢丝质量国内外差别及该进
第五章 异型钢丝质量国内外
差别与改进
第一节 我国异型钢丝与国外的主要差距
目前，国内厂家生产的异型钢丝规格多、品种全，除部分高质量异型钢丝需进口外 （如：轿车气门簧用卵形丝、纺织器材用椭圆针布钢丝及活塞气环、油环、刮片环用异型钢丝等），大部分国内都可解决，并满足了市场需要。但从整体来讲，质量方面与国外还有不少差距，主要表现在：
（1）尺寸波动大。国内生产的异型钢丝尺寸公差一般为±0.02mm～±0.03mm，较高精度可达±0.005mm～±0.0015mm，而国外同类型异型钢丝公差为±0.003mm～±0.01mm。如国内某汽配厂进口的瑞典加非腾公司的刮片环钢丝，不仅表面光洁，而且基本上测量不出尺寸公差。
（2）形状不规则。国内生产的异型钢丝形状不规则，尖角不充满，有镰刀弯和钢丝形状扭转等现象，这主要是模具加工技术和金属变形技术还有待提高。如国内某纺织器材厂从比利时进口的椭圆针布钢丝，断面切片投影放大100 倍，与根据椭圆长短轴理论作图比较，两者重合得天衣无缝，确实保证了钢丝的形状特点。
（3）通条性能差。不论是冷拉、软态，还是油淬火回火状态异型钢丝，国内产品都有通条性能差的问题。如同一盘钢丝，国内钢丝强度上下限，一般在±100 MPa；而国外同类钢丝则可达到±50 MPa，有些甚至可达到±10 MPa。质量不稳定是国内异型钢丝最大
1229
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
的问题。造成通条性差的主要原因是原材料问题及热处理工艺等。
（4）钢丝综合力学性能差。国内生产的异型钢丝在抗拉强度指标上可以达到国外同类钢丝标准，但其塑、韧性指标往往达不到要求，以至于钢丝使用时常常出问题。如轿车气门簧用卵形钢丝弹簧疲劳次数要达到"#$次，而国内有些产品还达不到"#%，这主要是原材料钢质纯净度不够及生产、热处理工艺缺陷造成的。
（5）表面质量。国外进口钢丝表面较洁净，无损伤、沙尘、油土等问题，从外观
看，要么是金属原色涂油防锈，要么是表面涂镀层，既美观又防锈。而国内生产的异型钢丝，包装简单，表面大多不进行特别处理，外观视觉差。
第二节 对异型钢丝发展的建议
（1）严格控制盘条质量，对存在表面裂纹、脱碳、非金属夹杂物及偏析等质量缺陷超标的盘条，一律不能使用，并配合钢厂做好研制开发工作以推动行业科技进步。
（2）提高冷加工、温加工、热加工及热处理工艺技术研究。钢丝的加工技术是影响异型钢丝的重要环节，甚至起到关键性作用，如何利用金属变形规律和新技术来研究钢丝变形工艺及装备已刻不容缓。
（3）采用计算机进行模型设计，设计出更多更好异型断面钢丝来替代现有钢丝，扩大异型钢丝产量、用途，推动异型钢丝及其他相关专业的发展。
（4）加强异型钢丝模具设计与加工技术的研究。异型钢丝模具是异型钢丝成形的基础，从形状、使用寿命、模具材质上都有很大发展空间，应尽快形成一些专业模具生产厂家。
（5）加强技术协作，推动新技术、新工艺、新装备的发展。任何一种产品的生产都不是一两个企业能胜任的，国内材料、加工、电子等行业之间应该加强合作，沟通信息，共同推动我国异型钢丝生产的科技进步。
1230
第十六篇
异型钢丝生产工艺技术
第一章 概述
第一章 概 述
第一节 异型钢丝生产现状
异型钢丝亦即非圆断面钢丝，由于其断面形状复杂、尺寸精度高、形状免切削和长度无限长等特性，因而具有广泛的用途，如机械弹簧和垫圈用方形（或梯形）钢丝、汽车及摩托车用高档化油器及活塞环钢丝、玻璃升降器与座椅调角器用大规格扁钢丝、纺织行业用针布钢丝和儿童玩具及钟表用发条钢丝、万吨压力机缠绕用高强度低松弛扁钢丝、航天、军工用其他特殊合金异型钢丝等。国外20世纪60 年代就能生产各种复杂断面异型钢丝，并形成了系列。
我国异型钢丝起步较晚，20世纪70年代末和80年代初，仅有陕西钢厂、首钢特钢厂、江西新余钢厂等几个大厂依靠本单位技术力量组织生产一些简单断面异型钢丝，而且还存在尺寸公差大、通条性差等问题，材料主要为碳素钢、不锈钢等。年产量多者上千吨，少者不过几百吨、几十吨。由于其量小、生产难度大、质量差、效益不明显，因此，没有引起厂家的重视。进入80年代末，由于国民经济发展的需要和市场经济的逐步形成，异型钢丝生产在我国得到迅猛发展，设备引进步伐也在加快，如某厂引进的意大利三辊冷轧钢丝机组（型号为76/14 型）、郑州金属制品研究院从英国引进的四辊滚拉模SGL65等，都为异型钢丝生产的技术进步做出了贡献。
异型钢丝形状复杂，品种规格多，我国生产企业采取拉拔、轧制和拉轧结合的方式，已能生产多种形状的异型钢丝，如图 16—1—1 所示。材料也从普碳钢发展为碳素结构
1207
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
钢、碳素弹簧钢、合金工具钢、不锈钢、耐热耐蚀合金钢、高铬轴承钢和有色金属等。交货状态有退火状态、冷拉状态和油淬火回火状态，有成盘交货，也有直条交货。规格从0.4～14mm不等，基本满足了市场的需要，但在钢丝形状尺寸、公差、通条性和表面处理上仍与国外发达国家有一定差距。
图16—1—1 钢丝截面示意图
第二节 异型钢丝的特点与分类
一、形状特点
异型钢丝形状有多种多样，既有方形、矩形，也有三角形、六角形，还有扁形和其他多边不规则形等，由于其独特的轮廓形状，因而有以下特性：
（1）形状功能性。异型钢丝依形状和用途不同，有密封、定位、导向、稳定、实用等功能，如机械用的键、卡簧、轴承保持架、半圆销用异型钢丝等就起到很好的定位作用；化油器针阀、汽车活塞环就有很好的密封稳定性；六角螺母用钢丝、弹簧用方、矩形钢丝等，很多特殊用途的异型钢丝都有很好的实用性。
（2）免切削和节省材料。现在生产的异型钢丝已能直接用于生产使用，不需要用户再
1208
第一章 概述 进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到 ±0.2 mm左右，有些可达到 0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类：
（1）双轴对称类，如矩形（图 16-1-2a）；
（2）单轴对称类，如半圆形（图 16-1-2b）；
（3）不对称类，如直角三角形（图 16-1-2c）。
图16-1-2 异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一
1209
第一章 概述
进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到 ±0.2 mm左右，有些可达到 0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类： （1）双轴对称类，如矩形（图 16-1-2a）； （2）单轴对称类，如半圆形（图 16-1-2b）； （3）不对称类，如直角三角形（图 16-1-2c）。
图16-1-2 异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一
1209
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
般
表16-1-1 异型钢丝用途
如弹簧垫圈用方钢丝等；一类是形状、性能都要求，但更强调的是力学性能，如高档轿车气门簧用卵形钢丝等。对盘条的要求除按优质碳素钢热轧盘条GB4354-94 和不锈钢 GB34356-84标准供货外，还要求盘条用钢应尽量采用炉外精炼等先进工艺冶炼，使钢中有害成分P、S 的含量小于0.03%，盘条必须是通过高速轧机、控制冷却生产的大盘重盘条。
但对有些重要部位用异型钢丝，如高档轿车气门簧用卵形钢丝、汽车、摩托车活塞环用矩形钢丝，还必须对盘条用钢采用合金化及超纯净冶炼技术，以保证钢丝制品具有超常的性能。为了获得较细晶粒度与提高钢丝的淬透性，常在碳素钢中加入一些合金元素如Si、Mn、Ni、V、Ti，目的是使铁素体固溶强化并细化晶粒，提高钢丝的淬透性，来保证大规格异型钢丝淬火时获得马氏体组织。
同时，为了使钢丝强度高、塑性韧性好，保证制成品的疲劳寿命，除了采用表面剥皮技术，以去除钢丝表面裂纹、脱碳等缺陷外，还需严格控制钢中夹杂物，因其大小及个数的多少，将直接影响钢丝的塑性；要想获得强度高塑性好的钢丝，必须在炼钢和浇铸时采用超洁净技术，去除有害元素P、S、O、N 等。超洁净钢经常采用的手段有真空熔炼、真空脱气（O、N等）和电磁搅拌，使钢中含氧量w（O）小于10×10-6的水平，各种非金属夹杂物要达到少、小、匀、圆。
1210
第一章 概述
第四节 异型钢丝生产方法
传统生产异型钢丝主要用机加工方式进行，如对方形钢丝采用圆丝四面锻或铣的方法来生产，对扁钢丝则采取带钢先纵剪分条，然后再刨边的方法生产，这样不仅浪费了大量人力、物力，而且还浪费了材料，加大了成本，有些长度无限长的异型钢丝还无法生产。而利用钢丝拉拔方式生产异型钢丝，不仅生产效率高，成材率高；而且为异型钢丝的使用和后序加工如油淬火回火等创造了条件。
根据异型钢丝形状对称性和宽厚比的大小，目前，异型钢丝拉（轧）生产方法主要有如下几种：
（1）模拉法。即用事先加工成一定几何形状的硬质合金模（或聚晶模）从圆丝开始逐道拉拔，直至拉拔成所需尺寸、形状，每道变形率控制在15%～22%，以方钢丝为例，变形过程示意如图16-1-3所示。该方法的优点是设备一次性投资小、产品形状精确、尺寸公差小、通条性好；缺点是制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、道次变形率和总变形率小、生产周期长，有些断面形状的钢丝甚至无法生产。
图16-1-3 模拉变形示意图
模拉按钢丝是否加热又分冷拉和温拉两种。
（2）辊拉法。即用辊子组合成孔型，通过辊子从动方式，拉拔异型钢丝。辊拉从辊数上
分有两辊辊拉、三辊辊拉、四辊辊拉和六辊辊拉等几种。辊拉单道次变形率可达30%左右，几种代表孔型如图16-1-4。该方法的优点是钢丝道次变形率大，尖角充满，形状精确，可生产复杂断面和较难变形合金钢、不锈钢等。缺点是模具一次性投资大，生产过程中钢丝尺寸波动大，生产时需多加注意。
（3）轧制法。即通过两辊或四辊主动轧机生产扁钢丝或其他形状钢丝的一种方式， 轧制有冷轧和热轧两种方法。冷轧主要解决宽厚比δ≤4的异型钢丝生产，特别是扁钢丝、梯形钢丝、半圆钢丝等。
1211
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-1-4 辊拉孔型布置图
（4）轧-拉复合法。即先用轧机轧制出成品前形状，然而通过拉拔成形来生产异型钢丝的一种方式，该方法的优点是道次变形率大，可生产宽厚比较大、形状复杂，仅靠拉（或轧）难以生产的钢丝制品。
以上几种方法各有优缺点，生产厂家可根据产品材料、形状、宽厚比、尺寸公差、力学性能等各种因素综合考虑选用。
第五节 异型钢丝标准
异型钢丝品种规格很多，标准也有国标、行标、企标等，但更多的是根据生产实际供需双方签署技术协议，来保证产品质量、满足用户需要。常用异型钢丝标准汇总见表16-1-2。
表16-1-2 异型钢丝常用标准
1212
第二章 异型钢丝辊拉新技术
第二章 异型钢丝辊拉新技术
第一节 辊模拉（轧）的特点与优越性
异型钢丝生产中较多地应用辊拉（轧）来代替传统的固定模拉拔，这除了钢丝断面越来趣复杂、模拉难以完成等因素外，更重要的原因是辊拉具有很多的优越性，主要有以下几点：
（1）可实现复杂异型断面钢丝生产。这是因为辊模是由多个可自转的辊子叠加而成的孔型，可单独进行精细车削、磨削加工；而固定模是由碳化钨硬质合金经线切割、研磨而成。且模内孔形状构成复杂，由入口锥、定径段与出口锥构成，使用时磨损也不一样，因此固定模寿命非常短，有些拉不到1t 钢丝，模子就已超过了所要求的尺寸公差，模子即报废，造成成本加大。如汽车、摩托车活塞用油环钢丝，截面如图 16-2-1此时仅靠固定模拉拔就无法生产出形状准确、尖角充满的钢丝。这不仅因为制模困难，更重要的是固定模拉拔中金属受拉力作用，金属只延伸，不宽展；而辊模拉拔金属所受拉力小，既延伸又宽展，能保证断面尖角的产生。
图16-2-1 油环截面示意图
1213
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）可提高钢丝变形的部分压缩率和总压缩率。固定模拉拔异型丝时，变形金属表面受滑动摩擦阻力，摩擦力大，金属表面残余拉应力也大，道次部分压缩率大了，表面易拉出麻口，造成钢丝报废；同时，部分压缩率大了，钢丝变形热及摩擦热很大，表面润滑膜易被破坏，造成粘模使钢丝表面划伤，拉拔无法正常进行。而辊模拉拔（轧）时，变形金属的表面受滚动摩擦阻力，摩擦力小，金属的受力状态有利于金属塑性变形，加工硬化慢，为提高钢丝部分压缩率和总压缩率提供了很大空间。相应地，部分压缩率和总压缩率提高了，可以减少拉拔道次，减少中间环节，不仅降低了成本，而且提高了生产效率。该方式特别对难变形金属的生产最有利。由图16-2-2可以看出，在同样的条件下，辊拉比模拉的部分压缩率和总压缩率可分别提高10%左右。
图16-2-2 辊拉与模拉强度对比
（3）可减少变形能耗与热处理能耗。辊拉时变形金属所受的摩擦为滚动摩擦，模拉时变形金属所受摩擦为滑动摩擦，因此，在同样拉拔条件下，辊拉比模拉所需功小。再加上辊拉时总压缩率大，可减少中间热处理次数，因而可节能降耗，根据生产实践数据，大约可降低能耗!(&。辊拉也可减少酸洗次数且不用涂层，这是因为辊拉减少了拉拔道次，提高了变形总压缩率，中间热处理次数减少了，故也减少了酸洗次数，提高了成材率。再加上辊拉时所受摩擦为滚动摩擦，摩擦力及变形热小，因而对钢丝表面处理工艺要求也低，生产时碳钢表面不用磷化，不锈钢不用涂层，大大节约了生产时间，降低了成本。
（4）可以实现无扭转连轧。异型钢丝对形状有要求，因此拉拔经卷筒收线时，因卷筒有锥角，钢丝螺旋上升，故钢丝有扭转现象，在进行下一道拉拔时就必须靠导位校正，但残余压力无法消除，这就影响了钢丝质量。而轧制则无此现象，并可实现高速、无扭轧制。如三辊*型冷轧机组，孔型采用圆—三角—圆—三角⋯⋯系统，即可实现无扭转连轧，如图16-2-3所示。
（5）辊拉的缺点是模具成本高，钢丝尺寸精度受模具系统误差与钢丝发热等的影响较大，尺寸公差波动大，要经常检查、校正。
1214
第二章 异型钢丝辊拉新技术
图16-2-3 三辊&型轧机孔型示意图
第二节 辊拉工艺的制定
辊拉异型钢丝生产工艺流程如图16-2-4。
图16-2-4 辊拉异型钢丝工艺流程
注：虚线内工序要根据金属变形总量和产品交货状态决定。
一、圆丝半成品直径的估算
不管是生产简单断面的扁丝、方丝、矩形丝，还是生产其他复杂断面异型钢丝，都没有精确地确定圆钢丝直径的方法，因为同一种尺寸的产品，不同的生产方法（拉、轧或拉轧结合），对圆丝直径要求不一样，而且同一种尺寸产品，同一种生产方法，不同的生产材料或设备对圆丝直径大小要求也不一样，因为影响材料宽展的因素很多。尽管如此，生产实践中仍有以下规律可循：
（1）摩擦系数越小，宽展越小，即光滑的辊面或钢丝和有效的润滑不利于钢丝宽展，如图16-2-5。
（2）轧辊辊径越大宽展越大，反之亦然。这是因为辊径越大，变形区加大，纵向阻力增大，金属更容易向宽度方向流动。
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-2-5 宽展与压下量和辊面状态关系示意图
（3）道次压下量越大宽展越大，道理如上所述。 （4）钢丝强度越高宽展越明显。
（5）钢丝冷轧（宽厚比δ＜5）时，压下量是宽展量的1.05～1.1 倍，轧制后周长是圆丝周长的1.15～1.3倍。
（6）钢丝辊拉时，异型丝断面周长是圆丝周长的1.05～1.2倍。 根据以上规律，可得出以下公式：
式中d——— 圆钢丝直径； b——— 异型钢丝宽度； h——— 异型钢丝厚度； n——— 系数，为1.05～1.25。
因2/(π×n)近似等于0.5，有时为方便计算起见，该公式可简化为：
应当指出，该公式只是近似公式，为确保产品尺寸、力学性能合格，生产之前一定要进行小样模拟试验。
二、钢丝道次变形率及总变形率的确定
钢丝轧制时，为简便起见，道次变形率可用压下量近似掌握一般道次压下量
硬态钢丝：
1216
第二章 异型钢丝辊拉新技术
软态钢丝：
式中d——— 圆钢丝直径。
第一道由圆钢丝轧扁时，压下量可选择大些，总轧制量以钢丝不因冷作硬化造成轧制开裂为准，一般为不大于钢丝 2d/3。
拉拔时，道次变形程度常以钢丝部分压缩率来衡量计算。压缩率公式：
式中 F0——— 钢丝变形前断面积； F1——— 钢丝变形后断面积； Q——— 道次断面压缩率。
对软态钢丝：模拉 Q值一般选择 20%～28%；辊拉Q值一般选择15%～25%。 对硬态钢丝：模拉 Q值一般选择 25%～35%；辊拉 Q值一般选择20%～30%。 对不锈钢丝、难变形合金钢：Q值一般选15%～25%即可。 钢丝总压缩率辊拉不超过 90%，模拉不超过 80%为宜。
三、拉拔（轧制）速度和润滑
异型钢丝拉拔（轧制）和润滑向圆钢丝的拉拔和润滑基本一样，不过异型钢丝生产速度快时变形热很大，直接影响轧机系统精度，也影响钢丝的尺寸精度，因此设计时大多选择低速，一般（30～80mm）m/min，见表16-2-1。
表 16-2-1 某厂异型钢丝生产技术参数
1217
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
四、异型钢丝的矫直和卷取
对直条供货的钢丝，要进行钢丝矫直。异型钢丝的矫直主要有两种方式，一种是弯曲矫直，一种是张力矫直。
弯曲矫直是利用水平和竖直两个方向的多个辊子进行局部塑性弯曲，最终达到钢丝平直的目的。该种方法的水平辊为主动辊，竖直辊为被动辊，称为主动矫直；也可以两个方向的辊子都为被动辊，利用外加动力进行牵引矫直，如图 16-2-6。
图16-2-6 弯曲矫直原理图
根据金属矫直变形条件，金属断面高度的2/3 要达到塑性变形，矫直的辊距、辊径、辊数按如下公式确定：
式中 t——— 辊距，mm； E——— 弹性模量； σs——— 屈服强度，MPa； h——— 钢丝厚度，mm。 辊径：D=(0.7～0.95)t 辊数：n=7～11
弯曲矫直主要用于简单方、矩形钢丝在线消除应力，从而达到矫直的目的。而较高精度和复杂断面钢丝采用这种方法矫直，弯曲时可能造成不可回复性形状扭转、弯曲和破坏，因而这类钢丝大多采用张力原理矫直，如图 16-2-7。
图16-2-7 张力矫直异型钢丝示意图
1218
第二章 异型钢丝辊拉新技术
张力矫直又分两种：一种方法是给钢丝加一个恒张力P，使钢丝发生塑性变形，而不达到屈服（即：P＜σs＜F，F为钢丝断面积）；另一种方法是给钢丝加一个恒张力P，然后给钢丝加热到一定温度（一般是 400～600℃）消除残余应力，达到钢丝矫直的目的。
弯曲和张力矫直各有优缺点，弯曲矫直成本低，效率高，可实现较长定尺，但头尾矫直精度差，有时还会损坏钢丝表面；张力矫直精度高，无损表面，但工作效率低，头尾夹持浪费材料，在生产实践中可综合考虑，选择使用。
异型钢丝除少部分直条交货外，大部分要盘卷交货，需要收线机。目前，收线机有两种方式，一种是拉丝机直接收线，即拉丝机兼有拉丝和收线两种功能；另一种是主动轧制的异型钢丝经排线机构后收在可涨缩卷筒的工字轮收线机上，收线机和模具间实现微张力控制，收线张力控制在钢丝屈服强度的7%左右，以保证钢丝收卷整齐。
第三节 异型钢丝的温拉（轧）技术
异型钢丝的温拉（轧）是把钢丝加热到 400～600℃进行拉拔或轧制。其主要目的是解决塑性较差的难变形合金钢的成型，如高工钢丝 M2、W18Cr4V不锈钢丝等。温拉的技术难点是：1）润滑剂或涂层要耐温；2）模具要充分冷却；3）加热温度要均匀、精确，过高损害润滑层，过低则金属塑性差。目前温拉钢丝的加热方式有中频、电接触、管式炉加热等三种，后一种因热效率低较少采用。现在不少厂家，如陕钢、大钢、重特、金属制品研究院等已具有异型钢丝温拉温轧能力，并已应用在生产实践中。如 M2钢丝温拉总压缩率从冷拉的 20%提高到60%，取得了良好的使用效果。
第四节 辊拉模具
辊拉模具目前常用的有二辊、三辊、四辊、六辊等几种组合，结构布置如图 16-2-8。
1219
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
图16-2-8 辊拉模具布置图
第五节 辊拉模具的孔型加工与钢丝检验
辊拉模具的孔型是通过几个辊子组合成孔型，辊子上的孔型形状通过电脑处理经投
影放大后在万能曲线磨床上磨削加工。该磨床可对所需要形状尺寸放大20、50、100 倍，然后通过手动、自动等方式来精细加工所需孔型，磨削精度0.01mm 以下。
异型钢丝检验有在线检验和下线检验两种，在线检验主要是检验钢丝宽度、厚度与
探伤，下线检验是通过钢丝横切面投影以检验钢丝各部分形状与尺寸，检验方法精度较高，可控制在 ±0.01 mm以内。
第六节 典型异型钢丝辊拉工艺介绍
某厂生产所需的半圆形销用钢丝，具体形状、尺寸如图16-2-9所示。
图16-2-9 半圆销截面图
1220
第二章 异型钢丝辊拉新技术
具体要求如下：
（1）材料：奥氏体不锈钢 1 Cr18Ni9。
（2）力学性能：（a）150＜ 硬度 HV＜200；(b)耐弯试验：试样长约50mm，在规定半径4mm的钢垫上使之弯曲 75°（贴着倾斜面）一次，弯曲后试样不开裂。
（3）表面洁净、光亮，粗糙度小于 0.8，无麻点、锈痕、叠层。
（4）侧弯：3mm/m。根据断面形状特点及性能要求拟定工艺路线：
圆丝选择→二辊开坯→四辊辊拉→固溶处理→精拉→矫直→卷取
生产步骤及工艺参数如下：
（1）圆丝直径计算。根据变形后异型丝周长是变形前圆丝周长的 1.1～1.2 倍的规律，推算圆丝直径 d=5.2mm，并经小样试验合适。
（2）孔型选择。根据金属变形规律和孔型设计原则，两道次孔型如图 16-2-10。
图16-2-10 孔型设计图
（3）辊拉。共三次。第一次是开坯，在两辊辊模上进行；第二次是粗拉成型，在四辊辊拉上进行；第三次是精拉，以保证钢丝表面光洁度，也在四辊辊拉模上进行。拉拔速度为：60m/min，润滑冷却选择20号机油。
（4）固溶处理。因成品要求硬度150＜ HV＜200，故成品前需固溶处理。固溶处理在气体保护管式炉上进行，处理温度1100℃，固溶后硬度经检验 HV在 130～180之间，经精拉强化后，符合成品硬度要求。
（5） 矫直。矫直在弯曲矫直机上进行，侧弯能满足用户要求。
1221
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
第三章 异型钢丝轧制新技术
第一节 异型钢丝的冷轧
异型钢丝轧制的最大特点是变形钢丝在和轧辊接触的面上只受径向压力，而不受纵向
拉力，因此钢丝变形量大，塑性好，可大大提高钢丝一次变形率。
目前，轧机主要有两辊平轧机、两辊带侧辊平轧（土耳其头）及三辊 Y型轧机等几
种，见图16-3-1。
图16-3-1轧机轧辊布置图
图16-3-1(a)是1 和2 同为主动辊的二辊平轧机或带上下支撑的四辊轧机，该类轧机主要生产两边带侧弧的扁钢丝。图16-3-1(b)是1和2为主动辊，3和4为被动辊的二辊带侧辊平轧机，4个辊的轴线在一个平面内，钢丝受4向压力，非常有利金属变形，该类轧机（又名土耳其头）主要用来生产近似四边形的各种异型钢丝，是异型钢丝生产的主要设备之一。
图16-3-1(c)是三个辊按120°角布置的三辊冷轧机，也称Y型轧机，因三个辊全为
1222
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
主动辊，钢丝受径向压力作用，因而有较好的塑性变形能力，可以承受较大变形，如某厂从意大利引进的三辊冷轧钢丝机组，其型号为76/14，工艺布置示意如图16-3-2。
图16-3-2 三辊冷轧机组
多台轧机由一个电机拖动，集中传动保证了运转的平衡。几种材料的三辊冷轧工艺如表16-3-1。
表16-3-1 几种材料的三辊冷轧工艺参数
由于其冷轧变形量大，硬化低，金属塑性好，生产效率高，操作简便易行，因而不论对圆钢丝还是异型钢丝生产都是有十分重要的意义。
钢丝冷轧时仍遵循本篇第二章中所述变形规律，只不过轧制的宽展较大，因此生产同样尺寸成品，选择圆丝的直径要小些。
第二节 异型钢丝的热轧
随着经济的发展，异型钢丝用途越来越广泛，品种规格也在不断增加，对一些难变形
1223
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
金属，或宽厚比较大、金属断面较大的异型钢丝，再用冷轧方式去生产就势必增加热处理道次，增加生产难度，根据实际情况，采用钢丝热轧就很好地解决了这方面的问题。
异型钢丝热轧是把钢丝加热到760℃以上进行轧制，其目的主要是增大钢丝的一次压下量，来解决宽厚比δ＞5 的大规格钢丝的生产问题。如汽车座椅调角器用3.8×16碳素弹簧扁丝热轧可一次成形，而冷轧，最少4～5道次，而且要进行一次以上软化处理。和冷轧相比，热轧有以下优点：
（1）一次成形，生产周期短；
（2）去掉中间退火，可降低能耗 20%；
（3）钢丝加热时间短（小于30 s），又不需中间退火，脱碳层薄（小于1% d）；
（4）提高成材率 3% 左右。
钢丝的加热方式有感应加热和电接触加热两种，因感应加热设备昂贵，故大多使用电接触加热。热轧的技术关键是要解决好钢丝的加热和轧辊的冷却，因为电接触钢丝加热时钢丝表面所产生氧化铁皮，使钢丝和电极的接触不良，造成钢丝加热段温度不均，影响所轧钢丝的尺寸公差；另外红钢接触轧辊，使轧辊表面升温很快，所以轧辊冷却也是要注意解决的问题。因为钢丝断面积一般都不大，热容量也有限，一般喷水冷却容易形成水花飞溅，落到轧制前钢丝上，就可能形成一硬点，影响轧制和尺寸；同样水落到轧后钢丝表面容易形成淬火马氏体，直接影响钢丝的力学性能，所以轧辊冷却一般为内循环水冷却和外表面擦拭水冷。郑州金属制品研究院自己设计制作了一条热轧生产线，接触电流1000A，电压40V，可轧φ12mm钢丝，产品最薄可轧到1.0 mm，最宽 18 mm，生产能力
1000t/a。
1224
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
第四章 异型钢丝生产新技术
及产品发展动态
随着机械工业、汽车工业的技术进步，对高质量异型钢丝的要求日益迫切，明显感到有三万面变化：一是市场对冷拉或软态供货的异型钢丝提出了更高的要求；二是油淬火回火异型钢丝逐渐替代冷拉钢丝或软态钢丝，新的油淬火回火技术正在表现出其突出的优势，有代替传统油淬火回火技术之势；三是异型钢丝断面越来越不规则，如轿车气门簧用油淬火回火卵形钢丝，目前国内全靠进口；还有细、薄规格油淬火回火异型钢丝（活塞刮片环等厚度仅0.4 mm左右），国内即便可以生产一些，但质量差距非常大，基本上无法满足用户正常使用，所以该类产品仍以进口为主。
第一节 异型钢丝生产新技术发展动态
为了保证异型钢丝具有优良的力学性能，除了控制异型钢丝的生产过程外，还要控制异型钢丝所采用的原材料；为了保证异型钢丝的形状、性能，就要提高模具加工和使用精度。力学性能和形状是异型钢丝使用的主要技术指标，两者缺一不可，异型钢丝生产新技术发展也主要体现在这些方面：
（1）材料合金化及超洁净技术。即在炼钢时加入一些合金元素如：Si、Mn、Ni、V、Cr等，以利于细化晶粒提高钢的淬透性，来保证钢丝的高强度和高韧性；另外，严格控制钢中夹杂物和有害元素，以保证钢丝的疲劳性能。
1225
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）钢丝扒皮技术。即在钢丝表面用扒皮模扒掉一层，约0.2 mm厚，以去除表面裂纹和脱碳等缺陷，去掉钢丝表面裂纹源，保证钢丝优良的强度、韧性和疲劳性能。
（3）钢丝软化技术。钢丝冷加工到一定程度，由于加工硬化的作用，使钢丝无法进
行后序加工，需对钢丝进行软化处理。通常碳素钢采取退火处理，不锈钢（奥氏体型）采用固溶处理。不管是哪一种热处理，都应严格执行热处理制度，防止过烧和晶粒粗大，同时应严格控制炉子气氛，尽量采用真空处理或控制气氛（氮气等）使钢丝表面不脱碳、少脱碳，以保证钢丝的疲劳性和耐磨性。
（4）钢丝的铅淬火或油淬火加热新技术。过去钢丝铅淬火、油淬火时钢丝的加热一
般采用的是电阻丝管式炉或燃煤马弗炉等，而且大多无气体保护，这不仅使钢丝加热时间过长，晶粒粗大，还会使钢丝表面脱碳，为了解决这一问题，常见的新型加热方法有两种：
1）电接触快速加热技术。利用大电流（1000A 左右），低电压（60V 以下）使钢丝导电自身发热，如φ8 mm钢丝加热时间不超过30 s，由于时间短，可使钢丝热处理后获得超细晶粒组织。
2）高频感应加热技术。利用高频技术，使钢丝感应产生电涡流发热，加热时间更短，一般在 20 s内，日本已推出多项这方面的专利，采用 3～4 次循环感应加热技术，来获得超细晶粒钢。
值得一提的是，钢丝的回火技术，特别是油淬火回火技术也有所发展，现在有些厂家采用的沸腾粒子回火炉，不仅钢丝受热均匀，避免了铅污染，而且钢丝通过炉子不需要像铅回火时那样打弯，因而钢丝无弯曲残余应力，弹直性能良好。
（5）钢丝的形变热处理技术。形变热处理是将钢丝加热到奥氏体化温度区，然后冷
却至变形温度，将钢丝变形，然后淬火、回火，这一工艺过程有高温形变热处理和低温形变热处理两种，如图 16-4-1。高温形变因有再结晶过程，应力有所消除因而强化效果小
些，但韧性和塑性较好；而低温形变热处理，在低于再结晶温度进行，强化效果好，但塑性、韧性差些。形变的目的是细化晶粒，提高钢丝强度。强化的原理是形变强化与相变强化的结合。研究表明：
1）铬钒钢（如 50CRV 等）形变量每增加1 %，屈服强度增加约50 N/mm；
2）铬硅钢（如55CrSi钢）经低温形变热处理后的强度比未形变热处理强度高 150～
250 MPa，而塑性不降低；
3）相同钢种形变热处理比未变形热处理晶粒可细化1～2级。
1226
第四章 异型钢丝生产新技术及产品发展动态
图16-4-1 形变热处理工艺曲线示意图
（6）异型钢丝模具加工及检验技术。异型钢丝模具加工是异型钢丝生产的主要工序，是保证异型钢丝形状及尺寸精度的基础。虽然辊模拉（轧）相比固定模拉拔有许多优点，但在尺寸稳定性上就不如固定模，因此，辊模与固定模在生产中并存使用。随着技术的进步，电火花技术、线切割技术、高速射流技术及电解抛光技术被应用在固定模成形、抛光，超细粉末合金技术、高速变频磨削技术，被应用在辊模成形、加工、抛光上，固定模孔型测量仪放大、投影、磨削，微电脑万能曲线磨床，应用在孔型加工测量、检验。所有这些都能提高模具加工效率和精度。
第二节 异型钢丝新产品动态
（1）钢丝断面形状越来越不规则，向多种规则形状组合的方向发展，这主要考虑钢丝成品轻型化和受力状态等因素，如图16-4-2中的卵形钢丝断面就是由半圆、半椭圆和其他直线形状组合而成。
图16-4-2 卵形钢丝截面示意图
1227
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
（2）尺寸规格向两个极端发展，市场对较大规格（单边尺寸大于 10 mm）和较小规格（单边尺寸小于 1 mm）的需求量急剧增加，如模具簧用油淬火梯形钢丝，最大到
14mm×13mm，钢丝螺母套用不锈菱形钢丝最小 0.5mm，针布钢丝尺寸一般也是 0.4mm 左右。
（3）油淬火回火钢丝以其具有优良的力学性能和节材、降耗、高效等优点，在异型钢丝中有异军突起之势。
1228
第五章 异型钢丝质量国内外差别及该进
第五章 异型钢丝质量国内外
差别与改进
第一节 我国异型钢丝与国外的主要差距
目前，国内厂家生产的异型钢丝规格多、品种全，除部分高质量异型钢丝需进口外 （如：轿车气门簧用卵形丝、纺织器材用椭圆针布钢丝及活塞气环、油环、刮片环用异型钢丝等），大部分国内都可解决，并满足了市场需要。但从整体来讲，质量方面与国外还有不少差距，主要表现在：
（1）尺寸波动大。国内生产的异型钢丝尺寸公差一般为±0.02mm～±0.03mm，较高精度可达±0.005mm～±0.0015mm，而国外同类型异型钢丝公差为±0.003mm～±0.01mm。如国内某汽配厂进口的瑞典加非腾公司的刮片环钢丝，不仅表面光洁，而且基本上测量不出尺寸公差。
（2）形状不规则。国内生产的异型钢丝形状不规则，尖角不充满，有镰刀弯和钢丝形状扭转等现象，这主要是模具加工技术和金属变形技术还有待提高。如国内某纺织器材厂从比利时进口的椭圆针布钢丝，断面切片投影放大100 倍，与根据椭圆长短轴理论作图比较，两者重合得天衣无缝，确实保证了钢丝的形状特点。
（3）通条性能差。不论是冷拉、软态，还是油淬火回火状态异型钢丝，国内产品都有通条性能差的问题。如同一盘钢丝，国内钢丝强度上下限，一般在±100 MPa；而国外同类钢丝则可达到±50 MPa，有些甚至可达到±10 MPa。质量不稳定是国内异型钢丝最大
1229
标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
的问题。造成通条性差的主要原因是原材料问题及热处理工艺等。
（4）钢丝综合力学性能差。国内生产的异型钢丝在抗拉强度指标上可以达到国外同类钢丝标准，但其塑、韧性指标往往达不到要求，以至于钢丝使用时常常出问题。如轿车气门簧用卵形钢丝弹簧疲劳次数要达到"#$次，而国内有些产品还达不到"#%，这主要是原材料钢质纯净度不够及生产、热处理工艺缺陷造成的。
（5）表面质量。国外进口钢丝表面较洁净，无损伤、沙尘、油土等问题，从外观
看，要么是金属原色涂油防锈，要么是表面涂镀层，既美观又防锈。而国内生产的异型钢丝，包装简单，表面大多不进行特别处理，外观视觉差。
第二节 对异型钢丝发展的建议
（1）严格控制盘条质量，对存在表面裂纹、脱碳、非金属夹杂物及偏析等质量缺陷超标的盘条，一律不能使用，并配合钢厂做好研制开发工作以推动行业科技进步。
（2）提高冷加工、温加工、热加工及热处理工艺技术研究。钢丝的加工技术是影响异型钢丝的重要环节，甚至起到关键性作用，如何利用金属变形规律和新技术来研究钢丝变形工艺及装备已刻不容缓。
（3）采用计算机进行模型设计，设计出更多更好异型断面钢丝来替代现有钢丝，扩大异型钢丝产量、用途，推动异型钢丝及其他相关专业的发展。
（4）加强异型钢丝模具设计与加工技术的研究。异型钢丝模具是异型钢丝成形的基础，从形状、使用寿命、模具材质上都有很大发展空间，应尽快形成一些专业模具生产厂家。
（5）加强技术协作，推动新技术、新工艺、新装备的发展。任何一种产品的生产都不是一两个企业能胜任的，国内材料、加工、电子等行业之间应该加强合作，沟通信息，共同推动我国异型钢丝生产的科技进步。
1230