橡胶履带用钢帘线技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

随着人们环保意识的加强，再加上国际市场的激烈竞争，为了降低成本和橡胶履带制作机械化的需要，对骨架材料—钢帘线也提出了更苛刻的技术要求，近年钢帘线生产技术进步有如下特点：

1、高强度钢帘线

生产高强度帘线用钢丝采用0.82c线材。采用80钢线材，经湿拉后的钢丝在相同总压缩率条件下比70钢线材钢丝抗拉强度提高250N／mm左右，扭转值提高3～4次，捻制相同结构的帘线后，在相同应力条件下疲劳值更高。

2、帘线结构的改进

国外各公司钢帘线结构的改进，从耐腐蚀、橡胶渗透性好、减轻重量及降低生产成本入手。对密集型结构帘线从橡胶渗透性、防腐与增强粘合力来看，不是理想的结构，但密集型结构帘线在子午胎胎体中强度保持率较高，安全系数大，轮胎总使用寿命长，且帘线的生产成本相对降低。

3、改进粘合力

钢帘线与橡胶的粘合力受胶料、硫化方法以及上黄铜镀层表面质量诸因素影响，这里只讨论帘线黄铜镀层性能对粘合力的影响。

1）黄铜镀层含铜量

倍耐力公司对自己用热扩散法电镀黄铜镀层的表面状态氧化膜进行了分析：从镀层最外面层往心部计5A深度处簿簿一层Cu2O，在100A深度范围是CuO+Cu，铜锌比50：50。在500A深度范围是CuZn+ZnO，铜锌比68：32，再往深处是CuZn铜锌比是65：35。

实验室数据认为：黄铜镀层含铜量以63.5%为好，能获得较好的粘合性能，且含铜量的偏差在±1.5％范围内，粘合力稳定。

2）黄铜镀层厚度湿拉机拉拔后钢丝表面黄铜镀层厚度在O．2uln左右，附着力强，硫化后粘合力好。

3）其它表面镀层

降低镀黄铜镀层外，贝卡尔特公司申请有镀铜钢丝鳞化专利技术，它对某些轮胎胶料热老化（过热）和蒸汽老化后粘合性能有好处，但钢丝表面鳞酸盐含量要恰当，过高反而不利。皮列理公司研究三元合金镀层即在黄铜镀层的基础上加入少量Ni和Co，目的是使度层有较强适应履带不同配方的能力，能获得较好粘合力。普通黄铜镀层老化后粘合力保持率50％，而三元合金镀层粘合力保持率为90％。此外，钢丝表面涂钴盐等离子镀层，效果也与三元合金镀层相同。

4、帘线用线材直径

一般都使用直径5.5mm线材，含碳量0.72％和0.82％，热轧经气控冷却（索氏体化）线材，盘重约2吨，目前还没有直径5.0mm帘线用线材公开上市。日本神户制钢公司因拥有日本线材（Tokusen）厂10％股份，内部提供该厂直径5.0mm帘线用线材，以增强竞争力。

第二节 产品工艺特点或流程

橡胶履带用钢帘线生产工艺：

1、原料：从炼钢厂等地采购优质钢帘线专用ø5.5mm、ø6.5mm盘条

2、原料预处理：除去氧化铁皮，电解酸洗。

3、粗拉丝：经预处理后的ø5.5mmø6.5mm盘条拉拔成ø2.4m--ø2.8mm的钢丝。

4、中拉丝热处理：消除拉拔应力，恢复原组织。

5、中拉丝：将ø2.4mm--ø2.8mm钢丝拉拔至ø1.06mm--ø1.6mm

6、热处理：消除拉拔应力，恢复原组织。

7、电镀黄铜：在钢丝表面镀上均匀的三七黄铜层使其与橡胶有良好的粘接性能。

8、细拉丝：根据成品规格要求将ø1.06mm--ø1.6mm的钢丝拉拔成 ø0.21--ø0.43mm的钢丝。

9、捻股成绳:将不同直径的细丝按照技术要求捻股成绳,外绕,制成履带用钢帘线成品。

10、包装入库：经检验合格的成品，计米定长、包装、配箱、入库。

粗、中拉为直进式拉丝机，采用交流电变频调速，卷筒和模具采用水冷却，粗拉机拉拔速度高达15m/s，中拉机拉拔速度高达18m/s，生产效率高，钢丝性能稳定。

中丝热处理采用等温铅淬火，马弗炉和铅缸均采用燃气加热，该生产线热效率高，钢丝获得的金相组织为均匀一致的索氏体组织，钢丝性能稳定，便于进一步拉拔。

钢丝的电镀采用热扩散电镀，将钢丝的热处理和热扩散电镀黄铜结合起来，马弗炉、铅缸和热扩散沸腾炉均采用燃气式加热。电镀作业线，先采用焦磷酸预镀铜，再采用硫酸盐镀铜，然后在硫酸盐镀锌，最后再用沸腾炉粒子加热法进行金相热扩散，让锌原子扩散到铜原子中，形成α相黄铜，每根钢丝单流单独控制，钢丝的机械和镀层质量均匀一致，稳定可靠。

单丝拉拔采用滑动式水箱拉丝机，采用交流电机变频调速，拉拔道次为25，最大拉拔速度25m/s，收线衡张力，生产效率高。

捻股机为双捻机，采用交流电机变频调速，链式摩擦，便于钢丝和股的张力控制，保证了捻制质量的稳定。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

目前来看，加大钢丝外缠丝捻距、减小钢丝帘线镀层厚度和铜质量分数、采用新结构钢帘线是钢帘线的发展趋势。

胎体帘线最重要的性能是高耐疲劳性能和抗磨损能力。为了实现高耐疲劳性能$就需要采用更高强度、更小直径的钢丝，并配以良好、稳定的生产工艺；而好的抗磨损能力则意味着更多地采用无外缠丝、渗胶性能得到良好改善、内外层捻向一致的帘线及紧密型帘线。

现代橡胶履带制造技术的快速发展推动着橡胶履带工业不断生产出更节能、更安全、成本更低、寿命更长的履带。作为极具竞争力的骨架材料，钢帘线则不断适应并引领着这种发展趋势。综观近年来橡胶履带钢帘线的发展，其共同之处在于不断采用更高强度的高等级材料。同时，帘线生产厂家将进一步加强与橡胶履带生产厂商的紧密合作，不断开发和生产出更适宜的新产品，以共同推进橡胶履带的发展。

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