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一种脱脂处理的胎圈 钢丝加工方法

阅读：268发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公布了一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，包括以下步骤：步骤一、放线，步骤二：校直，步骤三：混合脱脂，步骤四：回火，步骤五：水洗，步骤六：表面处理，步骤七：水洗，步骤八：合金结合，步骤九：水洗，步骤十：中和，步骤十一：水洗，步骤十二：热水洗，步骤十三：烘干，步骤十四：涂油，步骤十五：收线，步骤十六：冷却。本发明满足了国外客户高性能子午线轮胎对于胎圈钢丝高扭转，高延伸，高强度的严格要求，提升了国内产品的国际竞争力，引领和促进行业的进步，推动行业的转型升级与科技创新。，下面是一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、放线
①将符合使用要求的半成品工字轮平稳推入放线机，点动顶进按钮，顶针顶进工字轮驱动孔；
②将钢丝头顺时针方向拽出缠绕于张紧轮；
步骤二：校直
①松开校直器螺母，将钢丝依次经过校直轮，把紧固螺母拧紧，通过调节螺母进行校直；
②两组校直器前组调节上下方向，后组调节左右方向；
步骤三：混合脱脂
①脱脂槽长2.7m；
②温水脱脂槽后安装两排橡胶刷，滤净钢丝表面水渍，防止钢丝带水回火；
步骤四：回火
开启电控柜，设定回火温度至445～455℃；；
步骤五：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤六：表面处理
设定硫酸温度达到45～50℃；
步骤七：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水，温度达到30～40℃；
②开启水洗泵；
步骤八：合金结合
①在母液槽中加入适量水；
②开启镀液搅拌泵，加入硫酸铜、硫酸亚锡搅拌均匀；
③在镀槽内加入适量水，打开镀液循环泵；
④开启镀液加热系统升温至40～50℃；
步骤九：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤十：中和
①在中和槽内加入适量的水；
②开启中和循环泵；
③根据设定的工艺参数按比例在上位槽加入片碱；
步骤十一：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵，水洗温度为20～30℃；
步骤十二：热水洗
①开启水洗泵；
②开启蒸汽阀门升温至80～100℃；
步骤十三：烘干
①开启烘箱风管阀门；
②开启加热系统；
③烘干温度达到120～160℃；
步骤十四：涂油
①涂油箱加满防锈油，防锈油液位≥5cm；
②开启涂油泵；
③将直径≥30cm的棉绳塞进涂油箱待湿润后将一头拽起缠绕到钢丝上；
④根据要求，D＞1.30mm的钢丝，每千克钢丝表面防锈油重量在0.12～0.14g；
步骤十五：收线
①收线时控制收线张力，对直径大于1.20mm的钢丝，张力控制在24～30之间；
②根据情况调整钢丝排线，达到排线平整、均匀；
③钢丝满盘后，剪断钢丝，按“放松”按钮，将轮子推出；
步骤十六：冷却
①收线完毕后，钢丝运至冷却区冷却；
②冷却区温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间为8～48小时。
2.如权利要求1所述的一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于：所述步骤三的①工序中脱脂槽水温控制范围为60±20℃。
3.如权利要求1所述的一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于：所述步骤四中开启电控柜设定回火温度至445～455℃，开启燃气阀门，按下烧嘴按钮，升温至445～455℃，过程中通过热电偶检测回火槽内温度，当温度低于设定值时，启动电热丝加热，待温度达到要求后，电热丝停止加热；回火槽由8m加长至11m，回火液面距离边沿≤5cm，覆盖段覆盖均匀，分为二段，第一段覆盖长度≥100mm，第二段覆盖长度≥350mm，高度50mm。
4.如权利要求1所述的一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于：所述步骤十的③工序中，碱浓度在1.5±2.5g/l，PH值≥10。

说明书全文

一种脱脂处理的胎圈 钢丝加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及胎圈钢丝加工技术领域，具体是一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法。

背景技术

[0002] 胎圈钢丝用于轮胎的胎圈部分，是轮胎的主要骨架材料之一，用于制造乘用汽车及其它运载车的轮胎胎圈钢丝束，其作用是使轮胎紧密地固定在轮辋上，并承受着轮胎与轮辋之间的各种相互作用力。

[0003] 胎圈钢丝是一种经拉拔加工后在碳素圆钢丝表面镀有青铜、紫铜或黄铜等镀层的高性能金属线材。近年来，随着我国巨大的汽车保有量和持续增长的车市行情，国内胎圈钢丝市场不断趋于红火。2006年，我国轮胎产量2.8亿条，成为世界最大轮胎生产国之一，当年全国胎圈钢丝产量约为30万吨左右，随着轮胎子午化进程的加快，中国的胎圈钢丝行业迅猛发展，胎圈钢丝产量也迅速攀升，2010年，全国胎圈钢丝总产量达到52万吨。钢丝有关方面预测，到2015年中国可望实现轮胎全部子午化，全国胎圈钢丝需求量将达近百万吨。

[0004] 从目前全国轮胎钢丝生产能力来看，由于生产设备及工艺等问题，达产率不过70％，还有相当一部分钢丝来自国外进口。但从近几年的趋势来看，主要的外资企业从成本角度考虑，开始部分采用他国钢丝企业的产品，世界几大轮胎企业巨头也在中国设立总部，面向全球尤其是面向中国进行采购。因此中国的钢丝行业不仅有着广阔的国内市场空间，而且存在巨大的出口商机。总体看来，在未来5～10年时间，随着市场需求的增长，我国胎圈钢丝生产企业的产能不断扩大，企业间的竞争也会越来越激烈。只有不断提高开发新产品，并提高产品质量，降低生产成本，才能提高企业的竞争力，在竞争中求发展。

[0005] 韩泰轮胎是国际轮胎企业十强，是韩国第一家轮胎企业，与其配套的汽车品牌有宝马，梅赛德斯奔驰等国际高端汽车品牌，韩泰轮胎对于其下游企业的要求非常严格，对于胎圈钢丝的采购，主要从贝卡尔特、韩国高丽等大型胎圈钢丝企业采购高性能胎圈钢丝，我国目前生产的普通强度胎圈钢丝强度，疲劳度，品种结构难以满足韩泰高性能子午轮胎的要求,在延伸性能好、抗氧化、抗腐蚀、抗老化等性能较贝卡尔特等大型企业有较大差距，我国研发生产高性能胎圈钢丝势在必行。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于，提供一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，包括以下步骤：
包括以下步骤：
步骤一、放线
①将符合使用要求的半成品工字轮平稳推入放线机，点动顶进按钮，顶针顶进工字轮驱动孔；
②将钢丝头顺时针方向拽出缠绕于张紧轮；
步骤二：校直
①松开校直器螺母，将钢丝依次经过校直轮，把紧固螺母拧紧，通过调节螺母进行校直；
②两组校直器前组调节上下方向，后组调节左右方向；
步骤三：混合脱脂
①脱脂槽长2.7m；
②温水脱脂槽后安装两排橡胶刷，滤净钢丝表面水渍，防止钢丝带水回火；
步骤四：回火
开启电控柜，设定回火温度至445～455℃；；
步骤五：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤六：表面处理
采用多重酸洗处理工艺，具体依次为盐酸洗、硫酸洗、电解酸洗，且设定硫酸温度达到
45～50℃；
步骤七：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水，温度达到30～40℃；
②开启水洗泵；
步骤八：合金结合
①在母液槽中加入适量水；
②开启镀液搅拌泵，加入硫酸铜、硫酸亚锡搅拌均匀；
③在镀槽内加入适量水，打开镀液循环泵；
④开启镀液加热系统升温至40～50℃；
步骤九：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤十：中和
①在中和槽内加入适量的水；
②开启中和循环泵；
③根据设定的工艺参数按比例在上位槽加入片碱；
步骤十一：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵，水洗温度为20～30℃；
步骤十二：热水洗
①开启水洗泵；
②开启蒸汽阀门升温至80～100℃；
步骤十三：烘干
①开启烘箱风管阀门；
②开启加热系统；
③烘干温度达到120～160℃；
步骤十四：涂油
①涂油箱加满防锈油，防锈油液位≥5cm；
②开启涂油泵；
③将直径≥30cm的棉绳塞进涂油箱待湿润后将一头拽起缠绕到钢丝上；
④根据要求，D＞1.30mm的钢丝，每千克钢丝表面防锈油重量在0.12～0.14g；
步骤十五：收线
①收线时控制收线张力，对直径大于1.20mm的钢丝，张力控制在24～30之间；
②根据情况调整钢丝排线，达到排线平整、均匀；
③钢丝满盘后，剪断钢丝，按“放松”按钮，将轮子推出；
步骤十六：冷却
①收线完毕后，钢丝运至冷却区冷却；
②冷却区温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间为8～48小时。

[0007] 本发明镀线放线工序后添加混合脱脂工序，即温水脱脂和物理脱脂处理。钢丝在拉拔前，为了提高钢丝的拉拔速度，降低拉拔阻力，都会经过磷化处理，同时，在拉拔过程中添加拉丝润滑剂以进一步降低拉拔阻力。因此，在钢丝表面附着一层磷化膜和少量润滑剂，对钢丝镀铜效果影响较大，因此在镀线工艺放线工序后新添加了混合脱脂工序，以便清除钢丝表面的磷化膜和润滑剂。温水脱脂槽规格为2.7米，水温控制范围为60±20℃，温水脱脂槽后安装两排橡胶刷，滤净钢丝表面水渍，防止钢丝带水入铅锅，造成铅液飞溅；同时利用细密的弹性橡胶刷将钢丝表面残余异物拂拭去除，不会对钢丝表面造成伤害。

[0008] 对传统的酸洗工艺进行优化和创新，采用多重酸洗处理工艺和盐酸洗—硫酸洗—电解酸洗的工艺流程流程，通过合理控制酸洗浓度，温度及酸洗时间等因素达到彻底清洗钢丝表面异物，使钢丝表面很好地被胶黏剂浸润，增加钢丝与胶料的实际粘结面积，大幅提高胎圈钢丝表面的微观粗糙度。

[0009] 硫酸洗：硫酸槽长度3m,硫酸浓度控制为80±20g/L。硫酸槽组分两个区布置，每个区分为上位槽和下位槽，上位槽硫酸溶液与下位槽硫酸溶液之间通过压力泵作业循环使用。硫酸槽采用进口PP材料，耐酸蚀，抗腐蚀，有效延长其使用寿命。通过一组硫酸洗后达到去除钢丝表面残留的脂类物质膜及表面浮尘的作用。

[0010] 电解酸洗：电解酸洗对钢丝表面细致粗糙度形成起重要作用，为了使钢丝表面充分酸化以形成细致均匀的微观粗糙外观,要求硫酸浓度控制在40±10g/L。电解酸洗槽约3.6m,电极接线方式为“+- +- +”,单丝电流也较低,控制在15～45A/根范围内, 通过调节酸洗电流可以有效地控制钢丝表面的清洁度和粗糙度，防止钢丝表面由于欠酸洗造成的异物残留影响镀铜效果；或钢丝表面过酸洗而造成的钢丝表面酸洗麻点或麻坑，影响镀层粘合力。

[0011] 加长铅回火装置, 由原来8米长度增加到11米。铅浴回火装置通过热电偶、温度控制器和数字记录仪等进行精确温度控制。钢丝在铅槽(400～460℃)熔融的铅液中获得细粒状珠光体（回火托氏体）组织，残余应力消除，硬度较高，有较高弹性极限和良好的抗冲击韧性，瞬间完成钢丝应力的消除处理。延长铅回火装置可以使钢丝获得更高的延伸率，提高胎圈钢丝的物理性能。

[0012] 镀液工序的改进。通过镀液的配置、镀层厚度的控制以及镀层中锡含量的精确控制，生产出符合高端客户要求的镀青铜高锡胎圈钢丝产品。镀液的配置是我们通过反复试验，确定合适的铜锡离子比、焦磷比等。镀液工序的改进不仅提高钢丝表面镀层的致密性和通条性，而且生产出了更符合高端客户要求，与橡胶产品结合力更完美的高锡胎圈钢丝产品。

[0013] 本发明与国内外同类技术、产品的比较具有以下优势：一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，满足了国外客户高性能子午线轮胎对于胎圈钢丝高扭转，高延伸，高强度的严格要求，提升了国内产品的国际竞争力，引领和促进行业的进步，推动行业的转型升级与科技创新。

[0014] 采用本方法加工得到胎圈钢丝的其综合性能高于常规钢丝，可以减少轮胎质量，降低油耗，减低滚动阻力，降低轮胎生产成本，符合子午化轮胎绿色，安全、轻量化的发展方向，有很好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

[0015] 实施例1一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、放线
①将符合使用要求的半成品工字轮平稳推入放线机，点动顶进按钮，顶针顶进工字轮驱动孔；
②将钢丝头顺时针方向拽出缠绕于张紧轮；
步骤二：校直
①松开校直器螺母，将钢丝依次经过校直轮，把紧固螺母拧紧，通过调节螺母进行校直；
②两组校直器前组调节上下方向，后组调节左右方向；
步骤三：回火
开启电控柜，设定回火温度至445～455℃，开启燃气阀门，按下烧嘴按钮，升温至445～
455℃，过程中通过热电偶检测回火槽内温度，当温度低于设定值时，启动电热丝加热，待温度达到要求后，电热丝停止加热；回火槽由8m加长至11m，回火液面距离边沿≤5cm，覆盖段覆盖均匀，分为二段，第一段覆盖长度≥100mm，第二段覆盖长度≥350mm，高度50mm；
步骤四：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤五：表面处理
设定硫酸温度达到45～50℃；
步骤六：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水，温度达到30～40℃；
②开启水洗泵；
步骤七：合金结合
①在母液槽中加入适量水；
②开启镀液搅拌泵，加入硫酸铜、硫酸亚锡搅拌均匀；
③在镀槽内加入适量水，打开镀液循环泵；
④开启镀液加热系统升温至40～50℃；
步骤八：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤九：中和
①在中和槽内加入适量的水；
②开启中和循环泵；
③根据设定的工艺参数按比例在上位槽加入片碱，碱浓度在1.5±2.5g/l，PH值≥10；
步骤十：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵，水洗温度为20～30℃；
步骤十一：热水洗
①开启水洗泵；
②开启蒸汽阀门升温至80～100℃；
步骤十二：烘干
①开启烘箱风管阀门；
②开启加热系统；
③烘干温度达到120～160℃；
步骤十三：涂油
①涂油箱加满防锈油，防锈油液位≥5cm；
②开启涂油泵；
③将直径≥30cm的棉绳塞进涂油箱待湿润后将一头拽起缠绕到钢丝上；
④根据要求，D＞1.30mm的钢丝，每千克钢丝表面防锈油重量在0.12～0.14g；
步骤十四：收线
①收线时控制收线张力，对直径大于1.20mm的钢丝，张力控制在24～30之间；
②根据情况调整钢丝排线，达到排线平整、均匀；
③钢丝满盘后，剪断钢丝，按“放松”按钮，将轮子推出；
步骤十五：冷却
①收线完毕后，钢丝运至冷却区冷却；
②冷却区温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间为8～48小时。

[0016] 实施例2一种脱脂处理的胎圈钢丝加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、放线
①将符合使用要求的半成品工字轮平稳推入放线机，点动顶进按钮，顶针顶进工字轮驱动孔；
②将钢丝头顺时针方向拽出缠绕于张紧轮；
步骤二：校直
①松开校直器螺母，将钢丝依次经过校直轮，把紧固螺母拧紧，通过调节螺母进行校直；
②两组校直器前组调节上下方向，后组调节左右方向；
步骤三：混合脱脂
①脱脂槽长2.7m，水温控制范围为60±20℃；
②温水脱脂槽后安装两排橡胶刷，滤净钢丝表面水渍，防止钢丝带水回火；
步骤四：回火
开启电控柜，设定回火温度至445～455℃，开启燃气阀门，按下烧嘴按钮，升温至445～
455℃，过程中通过热电偶检测回火槽内温度，当温度低于设定值时，启动电热丝加热，待温度达到要求后，电热丝停止加热；回火槽由8m加长至11m，回火液面距离边沿≤5cm，覆盖段覆盖均匀，分为二段，第一段覆盖长度≥100mm，第二段覆盖长度≥350mm，高度50mm；
步骤五：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤六：表面处理
设定硫酸温度达到45～50℃；
步骤七：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水，温度达到30～40℃；
②开启水洗泵；
步骤八：合金结合
①在母液槽中加入适量水；
②开启镀液搅拌泵，加入硫酸铜、硫酸亚锡搅拌均匀；
③在镀槽内加入适量水，打开镀液循环泵；
④开启镀液加热系统升温至40～50℃；
步骤九：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵；
步骤十：中和
①在中和槽内加入适量的水；
②开启中和循环泵；
③根据设定的工艺参数按比例在上位槽加入片碱，碱浓度在1.5±2.5g/l，PH值≥10；
步骤十一：水洗
①打开补水开关向水洗槽注入适量水；
②开启水洗泵，水洗温度为20～30℃；
步骤十二：热水洗
①开启水洗泵；
②开启蒸汽阀门升温至80～100℃；
步骤十三：烘干
①开启烘箱风管阀门；
②开启加热系统；
③烘干温度达到120～160℃；
步骤十四：涂油
①涂油箱加满防锈油，防锈油液位≥5cm；
②开启涂油泵；
③将直径≥30cm的棉绳塞进涂油箱待湿润后将一头拽起缠绕到钢丝上；
④根据要求，D＞1.30mm的钢丝，每千克钢丝表面防锈油重量在0.12～0.14g；
步骤十五：收线
①收线时控制收线张力，对直径大于1.20mm的钢丝，张力控制在24～30之间；
②根据情况调整钢丝排线，达到排线平整、均匀；
③钢丝满盘后，剪断钢丝，按“放松”按钮，将轮子推出；
步骤十六：冷却
①收线完毕后，钢丝运至冷却区冷却；
②冷却区温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间为8～48小时。

[0017] 实施例1与实施例2各性能参数对比实施例1：
样品号 1 2 3
破断力/N 2869 2912 2888
伸长率/% 7.0 7.3 7.2
屈强比 95.5 94.9 95.2
实施例2：
样品号 1 2 3
破断力/N 2923 2957 2939
伸长率/% 7.5 7.8 7.7
屈强比 93.0 92.7 93.2
由以上数据对比可得到，添加混合脱脂工序后的本发明加工方法加工出的胎圈钢丝性能更好。

[0018] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

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