本发明涉及钢绞线生产，具体涉及强度2200mpa级耐疲劳高寿命超高强度预应力钢绞线的制造方法。
背景技术：
1、目前2200mpa钢绞线用盘条有两种途径生产：1、采用二火开坯工艺生产；2、采用铅浴/盐浴（离线）处理热轧态盘条，或者采用在线盐浴代替传统斯太尔摩风冷。上述方法都存在流程长，成本和能耗高等问题，而且对环境不友好。
2、大量钢绞线疲劳破坏试验研究结果表面，钢绞线的疲劳强度和疲劳破坏机理不同于高强度钢丝。钢丝的疲劳破坏主要是由钢丝表层缺陷引起，而钢绞线则由各钢丝间的擦伤疲劳引起。2200mpa钢绞线需要使用87级及以上原料，较1860mpa钢绞线82级原材料，擦伤敏感性更强，疲劳试验失效风险更高。
3、目前2200mpa级预应力钢绞线用盘条生产成分碳含量在0.87%左右，通过调整硅锰含量，适当添加合金元素，如cr、v等，控制有害元素p和s；盘条生产工序：转炉（电炉）→精炼→真空脱气→连铸→轧制。部分盘条采用在线或离线盐浴处理。钢绞线加工工艺则为酸洗→磷化处理→拉拔→绞合。以上工艺都是预应力钢绞线生产过程中的常规工艺，目前已公布的文件中皆为通过调整成分，增加盘条强度和韧性，再通过适当调整钢绞线加工工艺，如酸洗时间、磷化时间、道次拉拔压缩率、拉拔模具参数、拉拔参数、绞合参数等，生产2200mpa钢绞线。但是对于强度增加后的钢绞线疲劳性能无针对性措施保证。
4、公告号为cn116145444a的中国专利文件公开了“疲劳应力幅值300mpa以上钢绞线的制备方法”。该专利文件公开的技术内容，盘条化学成分c含量0.80~0.85%，si含量0.8~1.2%，mn含量0.65~0.85%，cr+2v含量大于0.30%，其余为fe及不可避免的夹杂，该方案通过钢绞线加工工艺调整，以降低钢绞线残余应力，得到能够满足300mpa应力幅，200万次疲劳不断裂的钢绞线。但制作的钢绞线疲劳试验过程，组成钢绞线的钢丝之间会产生微动摩擦随着疲劳试验的进行，钢丝钢基之间发生微动磨损，导致钢绞线疲劳失效风险增加。对于2200mpa钢绞线，所使用的盘条强度更高，拉拔后的钢丝强度能够达到2260mpa左右，钢丝微动磨损敏感性更强，仅仅依靠绞线加工过程中调整常规工艺参数，不足以保证2200mpa钢绞线疲劳性能稳定性。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种强度2200mpa级耐疲劳高寿命超高强度预应力钢绞线的制造方法，以克服上述技术问题的全部或之一。
2、根据本发明的一个方面，提供了一种强度2200mpa级耐疲劳高寿命超高强度预应力钢绞线的制造方法，钢绞线由盘条绞制而成，盘条成分组成以重量百分比计为c:0.87-0.91%、si：0.70-0.80%、mn：0.60-0.70%、p：≤0.015％、s：≤0.010％、cr：0.32-0.38%、v：0.04-0.05％、al：0.02-0.03%、cu：≤0.10%、o：≤0.003%、n：≤0.004%，余量为铁和不可避免杂质，钢绞线的制造方法包括如下步骤：
3、盘条冶炼：采用铁水+洁净废钢钢铁料作为原料，原料由转炉冶炼、lf精炼，钢水精炼结束前软搅拌30min；vd真空处理；使用连铸结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸生产规格为160mm×160mm的小方坯；
4、盘条轧制：将小方坯轧制为直径为14-14.1mm的盘条；
5、盘条表面酸洗锌系磷化：盘条表面处理采用盐酸酸洗，将盘条表面氧化铁皮洗净，水洗后再进行锌系磷化，使盘条表面形成黑灰色的磷化膜；
6、盘条拉拔及在线表面锰系磷化：盘条经过多个道次拉拔出线制成钢丝，钢丝出线后采用碱洗+酸洗模式，清洗后的钢丝直接进去锰系磷化槽进行锰系磷化，钢丝经过锰系磷化后，在钢丝表面附着一层锰系磷化膜；
7、钢丝捻制成钢绞线：捻制及稳定化加热温度385-405℃，设定张力130kn，捻制速度60m/min，捻距15-16d。
8、可选的，盘条轧制过程中，钢坯加热参数为：加热至1120±10℃；总加热时间90-120min；热轧参数为：开轧温度1110±10℃；辊道速度1.1m/s，成品盘条速度35m/s。
9、可选地，所述连铸结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌的参数为：连铸结晶器电磁搅拌电流500a，频率4.5hz，末端电磁搅拌电流600a，频率10hz。
10、可选的，所述盘条表面酸洗锌系磷化中的盐酸浓度为200-220g/l，酸洗时间20min，锌系磷化温度60-70℃，磷化时间6-8min。
11、可选的，盘条经过11-12道次拉拔制成钢丝，拉拔速度2.5-3.5m/s，钢丝线径5.05-5.1mm。
12、可选的，所述盘条表面锰系磷化中的碱洗采用氢氧化钠溶液，洗拉丝过程中附着在钢丝表面的残余润滑粉，碱液温度75-80℃，浓度180-190g/l，酸洗采用盐酸酸洗，酸温60-62℃，浓度205-215g/l，亚铁离子控制48-50g/l。
13、可选的，锰系磷化参数总酸控制在88-90点，游离酸13-14点，酸比控制在10。
14、本发明提出的一种强度2200mpa级耐疲劳高寿命超高强度预应力钢绞线的制造方法，通过对钢成分组成中cr、v、al、si元素进行科学合理的搭配，保证了2200mpa级钢绞线盘条用钢的力学性能，减少了热处理工序，节约了生产本，其中控制cr元素的质量百分比在0.32～0.38%之间，保证了钢丝的强度，也可以在一定程度上抑制脱碳。脱碳层厚度对绞线疲劳有重要影响，在盘条拉拔钢丝过程中，虽然会变薄，但原始盘条脱碳层厚度较厚，拉拔后的钢丝脱碳层也会变厚，钢绞线是由钢丝组成，在疲劳试验过程中，钢丝表面脱碳层会逐渐萌生裂纹，导致疲劳失效。通过控制cr元素的含量，减少出现马氏体异常组织的可能性，降低了组织控制难度；控制v元素的质量百分比在0.04%~0 .05％之间，避免因v元素含量过高而导致碳氮化物粗化，同时控制材料成本；控制al元素的质量百分比在0.02%-0.03%之间，减少因钢中al元素的含量过高，而导致出现塑性较差的夹杂物，从而降低疲劳性能的风险；控制si元素的质量百分比在0.70%-0.80%之间，避免因盘条中si元素过高，而使盘条脆化，塑性降低的情况；
15、采用小方坯一火成材，后续盘条不经过后续热处理同样能满足2200mpa钢绞线力学性能要求；同时为了提高钢绞线耐疲劳高寿命性能，在钢绞线制作过程中，调整常规工艺参数，尤其增加拉拔后钢丝锰系磷化在线处理，在钢丝表面形成锰系磷化膜，锰系磷化膜硬度和热稳定性高，在绞线疲劳试验过程中，锰系磷化膜能够有效避免钢基直接摩擦，延缓钢丝表面微动磨损损伤的发生，抑制疲劳微裂纹的萌生，从而大幅度延长了钢绞线疲劳寿命。
1.强度2200mpa级耐疲劳高寿命超高强度预应力钢绞线的制造方法，其特征在于，钢绞线由盘条通过拉拔制作的钢丝绞制而成，盘条成分组成以重量百分比计为c:0.87-0.91%、si：0.70-0.80%、mn：0.60-0.70%、p：≤0.015％、s：≤0.010％、cr：0.32-0.38%、v：0.04-0.05％、al：0.02-0.03%、cu：≤0.10%、o：≤0.003%、n：≤0.004%，余量为铁和不可避免杂质，钢绞线的制造方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，所述盘条轧制过程中，钢坯加热参数为：加热至1120±10℃；总加热时间90-120min；热轧参数为：开轧温度1110±10℃；辊道速度1.1m/s，成品盘条速度35m/s。
3.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，所述连铸结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌的参数为：连铸结晶器电磁搅拌电流500a，频率4.5hz，末端电磁搅拌电流600a，频率10hz。
4.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，所述盘条表面酸洗锌系磷化中的盐酸浓度为200-220g/l，酸洗时间20min，锌系磷化温度60-70℃，磷化时间6-8min。
5.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，盘条经过11-12道次拉拔制成钢丝，拉拔速度2.5-3.5m/s，钢丝线径5.05-5.1mm。
6.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，所述盘条表面锰系磷化中的碱洗采用氢氧化钠溶液，洗拉丝过程中附着在钢丝表面的残余润滑粉，碱液温度75-80℃，浓度180-190g/l，酸洗采用盐酸酸洗，酸温60-62℃，浓度205-215g/l，亚铁离子控制48-50g/l。
7.根据权利要求1所述的钢绞线的制造方法，其特征在于，锰系磷化参数总酸控制在88-90点，游离酸13-14点，酸比控制在10。
