锌铝合金镀层钢丝缆索-技术说明.doc

锌铝合金镀层钢丝缆索-技术说明.doc“锌铝合金镀层钢丝耐久型缆索”技术说明
江苏法尔胜缆索有限公司
二〇一一年六月二十九日
目录






当前我国桥梁缆索用钢丝的主要防腐措施为钢丝表面热镀锌,其抗腐蚀机理包括机械保护及电化学保护两种方式。随着经济的进一步快速发展,跨海跨江桥梁的不断建设,对于桥梁缆索的使用寿命要求进一步提高。尤其是对于跨海地区的桥梁,其空气中的氯离子,能加速溶解镀锌层上的保护膜,而使氯离子直接与锌反应,形成可溶性的锌盐,使钢丝镀锌层寿命大大缩短。因此,需要开发一种耐久性更好的缆索,以满足桥梁的使用寿命要求。

“锌铝合金镀层钢丝耐久型缆索”所用钢丝镀层采用锌铝合金镀层,具有比纯锌镀层更高的耐腐蚀性能,其原因如下:1)由于钢丝表面镀层中含有的富铝颗粒具有较高的活性和低电位而优先被腐蚀,并形成一层钝化层;2)锌铝合金镀层中含铈、镧的混合稀土元素,可减少液相和固相表面张力,获得连续光滑均匀的镀层表面;3)稀土元素还能与镀液中的Pb,Ca,Sn等有害元素形成化合物,减少晶界腐蚀,进一步提高锌铝合金镀层的抗腐蚀性和延展性能。
经试验验证,锌铝合金钢丝镀层的耐腐蚀寿命约为纯锌镀层的2倍,其力学性能指标高于或者满足GB/T 17101中的技术要求。
图1 锌铝合金镀层钢丝与镀锌钢丝
附件1:锌铝合金镀层钢丝与镀锌钢丝的对比盐雾试验结果
注:从两种钢丝开始出现锈蚀的起始点及不同时间段的钢丝腐蚀程度上可大致推算出锌铝合金镀层钢丝的耐腐蚀性至少为镀锌钢丝的2倍以上。

5mm和7mm锌铝合金钢丝(1770MPa)
项目
技术性能要求
直径
镀层后钢丝直径
±
±
不圆度
≤
≤
机械性能
标准强度σb
≥1770MPa
≥1770MPa
屈服强度σs
≥1420MPa
≥1580MPa
——
≥1580MPa
松弛率
≤%
≤%
≤%
≤%
延伸率
≥%
≥%
弹性模量
(±)×105MPa
(±)×105MPa
反复弯曲数
≥4次
≥5次
缠绕性能
3D×8圈
3D×8圈
抗扭性能
≥8转
≥8转
应力疲劳
≥×106次
≥×106次
镀层质量
镀层方式
锌铝合金
锌铝合金
镀层附着量
≥300g/m2
≥300g/m2
铝含量
≥%
≥%
硫酸铜试验
≥4次
≥4次
镀层附着性能
5D×8圈
5D×8圈
表观质量
良好
良好
直径增量
≤
≤
直线性
钢丝自由翘头高度
15cm(5m长)
15cm(5m长)
弦长矢高
≤30mm(弦长1m)
≤30mm(弦长1m)
5mm和7mm锌铝合金钢丝(1860MPa)
项目
技术性能要求
直径
镀层后钢丝直径
±
±
不圆度
≤
≤
机械性能
标准强度σb
≥1860MPa
≥1860MPa
屈服强度σs
≥1490MPa
≥1660MPa
——
≥1660MPa
松弛率
≤%
≤%
≤%
≤%
延伸率
≥%
≥%
弹性模量
(±)×105MPa
(±)×105MPa
反复弯曲数
≥4次
≥5次
缠绕性能
3D×8圈
3D×8圈
抗扭性能
≥8转
≥8转
应力疲劳
≥×106次
≥×106次
镀层质量
镀层方式
锌铝合金
锌铝合金
镀层附着量
≥300g/m2
≥300g/m2
铝含量
≥%
≥%
硫酸铜试验
≥4次
≥4次
镀层附着性能
5D×8圈
5D×8圈
表观质量
良好
良好
直径增量
≤
≤
直线性
钢丝自由翘头高度
15cm(5m长)
15cm(5m长)
弦长矢高
≤30mm(弦长1m)
≤30mm(弦长1m)

以锌铝合金钢丝为基体的耐久型锌铝合金钢丝缆索技术已于2010年5月分别通过了江苏省经信委的“新技术鉴定”及无锡市科技局的“科技成果鉴定”,鉴定专家一致认为该技术已经达到。该成果已经应用于无锡惠澄路大桥。
附件2:“锌铝合金