1960MPa及以上级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条盐浴处理方法及设备技术领域
本发明属于金属线材制造和材料热处理领域，尤其涉及一种1960MPa及以上级桥
梁缆索镀锌钢丝用盘条盐浴处理方法及盐浴处理设备。
背景技术
近年随着我们国家经济发展的需求，交通基础建设蒸蒸日上，特大跨度悬索桥梁
数量迅猛增长。随着跨度和车道数量的增加，国内外悬索桥的主缆钢丝已处于超高强度发
展阶段，不断提高钢丝的抗拉强度成为桥梁缆索的发展趋势。桥梁主缆钢丝的抗拉强度较
长时间维持在1570 MPa ～1670MPa 之间，近几年快速经过1770MPa和1860MPa级别，
1960MPa～2000MPa级成为了目前世界桥梁主缆钢丝的发展方向。
目前镀锌钢丝用盘条成分体系和制造方法只能满足1860MPa级别桥梁缆索镀锌钢
丝用盘条的生产，如CN2012101325872。随着强度要求的进一步提高，扭转性能降低，风冷工
艺带来的同圈组织、性能差异的影响也愈加明显。因此在成分体系调整的基础上，对热轧盘
条采用等温热处理的方法是生产1960 MPa ~2100MPa级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的必经之
路。
等温处理分为在线和离线两种，在线热处理以新日铁DLP工艺为代表，轧制完成
后，高温线材直接进入双盐浴槽进行热处理，通过控制相变温度得到均匀一致的索氏体组
织，该工艺需要对目前生产线进行较大改动，投资巨大。离线热处理则是以铅浴为代表的等
温热处理工艺，考虑到环保和工人健康等方面，铅浴处理将面临淘汰。目前缺乏一种可与现
有设备配合使用且无污染的等温热处理工艺，以有效提高级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的强
度。
发明内容
本发明针对上述的技术问题，提出一种1960MPa及以上级桥梁缆索镀锌钢丝用盘
条盐浴处理方法，以及适用于该方法的盐浴处理设备。该方法采用离线生产的方式，以无污
染、零排放的等温硝盐浴为淬火介质，对高线厂的热轧盘条进行等温热处理，可生产以
1960MPa～2100MPa级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条为代表的优质高碳钢盘条，兼顾经济和环保
价值。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种1960MPa及以上级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条盐浴处理方法，包括以下步骤，a盘条
开卷放线；b盘条在850℃-1050℃下加热并保温7min-18min进行奥氏体化；c将盘条通过盐
浴槽在500℃-600℃下进行等温盐浴淬火，所述淬火介质为硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝
酸钠中的两种或几种；d盘条收线。
作为优选，所述步骤a与步骤b之间还包括盘条表面氧化铁皮去除处理。
作为优选，所述步骤c与步骤d之间还包括盘条表面清洗步骤，采用温度27℃-50℃
的水对淬火后的盘条进行表面清洗，清洗分为三级，第三级清洗后的盘条温度控制在350
℃-450℃。
作为优选，步骤b中奥氏体化采用可控气氛加热炉进行电加热或燃气辐射管加热。
作为优选，所述淬火介质为由硝酸钠、硝酸钾、亚硝酸钠和亚硝酸钾中的三种组成
的熔融态硝盐，并根据盘条实际冷却速度加入适量水。
作为优选，每卷盘条在放线末端，通过双锻压焊接机焊接连接下一卷盘卷，接头表
面经打磨后对焊接接头及附近位置进行多次回火处理，防止在热处理及收线过程中断裂。
本发明还提出一种盘条盐浴处理设备，包括槽体和槽盖，所述槽体和槽盖左右两
侧均安装有导线辊，所述槽体侧壁底部安装有用于调节温度的电加热器及冷却管及多组搅
拌淬火介质的搅拌器，所述盐浴槽槽底设置有导流槽
作为优选，所述槽体内盛放有硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钠中的两种或几种构
成的淬火介质。
作为优选，所述槽盖上方安装有升降槽盖的提升机构。
作为优选，所述槽体和槽盖均设置有耐火纤维构成的保温层。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明所述的盘条盐浴处理方法，可以生产1960MPa～2100MPa级桥梁缆索镀锌钢丝
用热轧盘条、高强帘线钢、切割丝用钢、弹簧钢盘条等高端热处理盘条。经处理后盘条的强
度波动控制在±15Mpa，消除了心部的网状碳化物和马氏体带，盘条通条组织和性能均匀。
2、盐浴处理设备适合多股盘条同时进行盐浴处理，整体结构设计合理，导流槽及
搅拌器的设置有效保证了槽体内介质的可控性及均匀性。
附图说明
图1为本发明盐浴处理方法的盘条盐浴热处理后索氏体组织显微图；
图2为本发明盐浴处理设备的主视剖视图；
图3为本发明盐浴处理设备的俯视结构示意图；
以上各图中：1、槽体；2、槽盖；3、保温层；4、提升机构；5、导线辊；6、盘条；7、电加热器；
8、冷却管；9、导流槽；10、搅拌器。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例做具体说明。
实施例一：一种1960MPa及以上级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条（QWTP）盐浴处理方法，
主要包括以下步骤，a盘条开卷放线；a1盘条表面氧化铁皮去除处理；b盘条加热奥氏体化；c
盘条等温盐浴淬火；c1盘条表面清洗；d盘条收线。
a：盘条开卷放线
盘条的规格在5.5-16mm之间，本实施例采用桥梁缆索用钢制成的直径13-16mm盘条。盘
条开卷放线采用立式或卧式放线机，多个放线机分两列平行布置，每架放线机后设置导线
和矫直辊，使多股盘条按一定间隔（如10cm）平行直线进入加热炉。放线速度控制在1.5-
5.0m/min。放线架底座安装旋转阻尼，防止开卷过程因惯性影响生产。每卷盘条在放线末
端，通过双锻压焊接机焊接连接下一卷盘卷。焊接采用双锻压焊接机，焊接后接头表面用砂
轮打磨，打磨后对焊接接头及附近位置进行多次回火处理，防止盘条在热处理及收线过程
中断裂。
a1：盘条表面氧化铁皮去除处理
该过程可离线进行也可在线进行。离线进行除磷可采用机械剥壳机，盘条机械剥壳后
收集在线架上，收集完一卷后可直接将线架带盘条吊运到放线架上进行热处理。在线除磷
采用机械抛丸方式，对平行并排的16-24股放线后的盘条进行集中抛丸处理，通过合理的设
计每股之间的间距和抛丸机的喷射角度，来优化机械除鳞的效果。本实施例采用在线铁皮
去除处理工艺，与放线机配合，可高效快速的同时去除多股盘条表面氧化层。
b：盘条加热奥氏体化
采用电加热或燃气辐射管加热方式，加热炉内通甲醇、天然气和氮气等形成还原性气
氛，防止除鳞后的盘条表面再次产生氧化铁皮和深度脱碳。加热炉炉膛内设置导线槽，确保
平行进入加热炉的盘条在各自的导线槽内行走，防止相互打结造成停车。导线槽采用耐火
材料，表面光滑以防止造成盘条表面缺陷。加热炉额定温度1050℃，温度均匀性控制在±3
℃，加热炉控温精度±1℃。配合收线速度，使盘条加热保温时间为7-18min。
c：盘条等温盐浴淬火
采用实施例二所述的盐浴处理设备对奥氏体化后的盘条进行盐浴淬火，淬火介质为硝
酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钠中的两种或多种盐调配而成，本实施例采用硝酸钾50wt%
和及亚硝酸钠50wt%。等温盐浴的温度范围为500-600℃。
c1：盘条表面清洗
采用温度27-50℃的水对淬火后的盘条进行表面清洗，清洗分为三级清洗，通过控制每
一级的清洗水压力来控制清洗效果和盘条温降。第三级清洗后的盘条温度控制在350-450
℃范围内，防止出现盘条激冷而产生残余应力，防止后期盘条收卷带来难度。
d：盘条收线
采用立式收线机加对处理完的直条进行收集，收线速度控制范围在1.5-5m/min，收集
后的盘卷内径900mm，外径1350mm。
采用采用本实施例所述的盘条盐浴处理方法，可以生产1960MPa～2100MPa级桥梁
缆索镀锌钢丝用热轧盘条、高强帘线钢、切割丝用钢、弹簧钢盘条等高端热处理盘条。经过
处理后盘条的强度波动控制在±15Mpa，消除了心部的网状碳化物和马氏体带，索氏体化率
能够达到95%以上，索氏体片层间距100nm以内（如图1所述）。盘条通条组织和性能均匀，非
常适合深加工企业进行高端和深度拉拔钢丝的生产。
实施例二：
本实施例提出一种盘条盐浴处理设备，如图2和图3所示，包括长方形槽体1和平板形槽
盖2，所述槽体1内盛放有硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钠中的两种或几种构成的淬火
介质。所述槽盖2上方设置有可提升或盖合槽盖2的提升机构4，本实施例采用链轮及链条，
经电动机驱动实现。也可采用伸缩气缸实现槽盖2的升降。
以附图所示方位为准，槽体1左侧为盘条6入口，右侧为盘条6出口。所述槽体1左右
两侧壁顶端均安装有导线辊5，槽盖2底部安装有两组向下的导线辊5，四组导线辊5保证由
加热炉出来的盘条经过淬火介质时保持平行状态，防止打结或擦伤。另外，槽盖2上导线辊5
的安装位置保证奥氏体化后的盘条6在30s内浸入盐浴介质内。
为实现等温盐浴，所述槽体1侧壁底部安装有用于调节温度的电加热器7、冷却管8
及多组搅拌淬火介质的搅拌器10，所述盐浴槽槽底设置有导流槽9。所述冷却管8内可以为
冷却水也可以为空气，通过PLC控制器自动控制电加热器7的运行和冷却管8内冷却介质的
输送，实现盐浴的定温，盐浴温度波动范围在±2℃。为了保证盐槽内淬火介质温度的可控
性及均匀性，控制温度波动范围，如图3所示，槽体1底部设置有多个导流槽9，导流槽9一端
安装搅拌器10。搅拌器10开启时，淬火介质顺着导流槽9方向流动，形成的流场能保证槽内
盐浴的温度均匀性。所述槽体1和槽盖2均设置有耐火纤维构成的保温层3，以减少热量散
失，节约能源。
本实施例所述的盐浴处理设备适合多股盘条同时进行盐浴处理，整体结构设计合
理，导流槽9及搅拌器10的设置有效保证了槽体1内介质的可控性及均匀性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任
何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等
效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质
对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。