【摘 要】
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预应力钢绞线具有高强度、低松弛等特点,可以显著提高建筑的使用寿命,因而应用非常广泛。而制约预应力钢绞线生产效率和产品质量的关键因素是焊接断丝,因为原材料的焊接性能
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预应力钢绞线具有高强度、低松弛等特点,可以显著提高建筑的使用寿命,因而应用非常广泛。而制约预应力钢绞线生产效率和产品质量的关键因素是焊接断丝,因为原材料的焊接性能较差,极易在焊接区域形成马氏体组织,导致焊头在后续的拉拔和捻制过程中产生裂纹,造成断丝。本文通过在现有电阻对焊机上进行正交实验,不仅掌握了焊接工艺参数的内在规律,同时也发现了现有对焊机的缺陷:顶锻压力及顶锻量过小,导致焊接热影响区域晶粒粗大、组织疏松、存在夹杂物,因而焊接区域的力学性能远远低于母材性能,无法达到生产的要求。本文根据现有电阻对焊机的不足,设计了全新的机械结构,增加了顶锻压力和顶锻量,相应地增加了夹紧压力,确保焊接时电极之间的线材不移动。为了实现机械机构的有效运行,采用西门子S7-200系列PLC,TD400C文本显示器组成电气控制系统。通过在程序中增加焊接保温、二次退火保温PID调节等功能,有效地提高了焊接和退火质量。通过软硬件的有效结合,很好地实现了对焊机的焊接和退火操作,成功地开发了基于PLC的电阻对焊机。通过正交实验,确定了双顶锻电阻对焊机的最佳焊接和退火参数。在此工艺参数下,焊接试样抗拉强度达到1010 MPa、延伸率在26%左右、焊缝处直径达到母材的95%左右,焊接区域内晶粒细化,拉伸断口为典型的延性韧窝断口。实际生产中使用双顶锻电阻对焊机进行线材焊接,断丝率由4次/100吨降至1次/100吨,公司每年可以增加200万元效益。
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