一种s型截面异型钢丝的成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种S型截面异型钢丝的成型方法，本发明的成型方法生产的S型截面异型钢丝适用于海洋油气田输送柔性管抗压铠装层。
【背景技术】
[0002]传统的海洋管道以钢管为主，整体建造和安装及后续维护的周期长、费用高。近年来，国外兴起的柔性复合软管由于耐腐蚀性好、海底地形地貌适应性强、铺设速度快、费用低、能够重复利用等优点而逐渐被用到海底油、气和水的输送管道上。柔性复合软管分为粘接性复合软管和非粘接性复合软管。粘接性复合软管由聚合物层和金属增强层挤压成一体，并通过特殊工序使聚合物层和金属增强层之间产生较高的粘接强度，这类软管适合短距离输送;非粘接性柔性管道的聚合物层和金属增强层通过物理方式组合而成，通过摩擦和接触压力传递载荷，柔性好，适合长距离和高压管道输送，尤其在海洋油、气、水的输送中得到原来越广泛的应用。非粘接性柔性软管由骨架层、内衬层、抗压铠装层、耐磨层、抗拉铠装层、中间包覆层、保温层和外包覆层组成，其中抗压铠装层是由S型截面异型钢丝互锁缠绕而成，主要支撑内衬管，防止内衬管爆破。该S型截面异型钢丝性能指标:尺寸公差不超过标注公差的0.5%，硬度275-350HV，延伸率2 5%，屈服强度2 690Mpa，抗拉强度2 800Mpa等，还应保证互锁的异型钢丝相互之间有一定的移动量，可形成一定的弯曲半径，以满足柔性复合管海底动态铺设的使用要求。目前，国内尚无理想的关于柔性复合软管抗压铠装层用S型截面异型钢丝的成型方法。传统的S型截面异型钢丝固模拉拔的成型方法，因加工硬化作用，很容易损伤模具，成本高，并且试制周期长，而《S型截面钢丝制造模具及其S型截面钢丝的制造方法》中提出的S型截面异型钢丝成型工艺过于复杂，而且需要加工的孔型比较多，成本太高，此外无法达到柔性复合软管用S型截面异型钢丝所要求的综合性能指标。
【发明内容】
[0003]本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种S型截面异型钢丝的成型方法。本发明通过若干道先热乳、再冷乳的连续压乳工序成型出综合性能指标优良、满足柔性复合软管抗压铠装层使用要求的S型截面异型钢丝，工序少、成本低、生产效率高。
[0004]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的S型截面异型钢丝的成型方法包括下述步骤:
a、将质量合格的、截面面积与S型截面异型钢丝成品接近的圆钢丝作为原料，经第一乳机的上下乳辊初乳成上下面平行的第一扁钢丝；
b、将从步骤a中所得的第一扁钢丝穿过设置在第二乳机入口端前方的感应圈进行加热，然后再进入第二乳机的上下乳辊乳制成上下面对角初具沟槽的第二扁钢丝；
C、待经由步骤b中所得的第二扁钢丝冷却之后，再进入第三乳机的上下左右乳辊乳制成截面形状和尺寸接近S型截面异型钢丝成品的第三扁钢丝； d、从步骤C中所得的第三扁钢丝经辊拉模的上下左右乳辊精修后定型成所需的S型截面异型钢丝成品。
[0005]在本发明所述步骤a中采用的第一乳机的上下乳辊的辊面相互平行，且辊面光滑平整。
[0006]在本发明所述步骤b中采用的第二乳机的上下乳辊辊面分别具有与S型截面异型钢丝成品上下表面的凹槽形状近似的凸起。
[0007]在本发明所述步骤c中采用的第三乳机的上下乳辊位置正对、左右乳辊位置正对，且上下乳辊辊面分别具有与S型截面异型钢丝成品上下表面的凹槽形状近似的凸起，左右辊面光滑平整。
[0008]在本发明所述步骤d中采用的辊拉模的左乳辊辊面压紧上乳辊侧面，上乳辊辊面压紧右乳辊侧面，右乳辊辊面压紧下乳辊侧面，下乳辊辊面压紧左乳辊侧面;在所述上下乳辊辊面分别设置有与S型截面异型钢丝成品的上下表面形状一致的对应造型，在所述左右乳辊辊面分别设置有与S型截面异型钢丝成品的左右侧表面形状一致的对应造型。
[0009]在本发明中所述第一乳机、第二乳机、第三乳机、辊拉模的入口端和出口端均安装有无级调宽导位，在所述无级调宽导位上安装有校直轮(以便扁钢丝从正确的位置进出各乳机乳辊，同时保证钢丝的直线性)。
[0010]在本发明中所述S型截面异型钢丝成品是具有复杂断面的非对称型异型截面钢丝。
[0011]本发明的设计原理如下:
本发明通过先热乳、再冷乳的连续多道次压扎工序成型出综合性能指标优良、满足柔性复合软管抗压铠装层使用要求的S型截面异型钢丝。更具体讲，将质量合格的、截面面积与S型截面异型钢丝成品接近的圆钢丝先后经第一乳机、第二乳机、第三乳机、辊拉模分步乳制成第一扁钢丝、第二扁钢丝、第三扁钢丝、S型截面异型钢丝成品。其中，第一扁钢丝要先经设置在第二乳机入口端前方的感应圈加热之后，再进入第二乳机乳制成对角初具沟槽的第二扁钢丝，这是因为采用热乳压下量较大，容易获得所需截面形状;第二扁钢丝冷却后再经第三乳机乳制成截面形状和尺寸接近成品的第三扁钢丝，而第三扁钢丝经辊拉模精修之后便可定型成所需S型截面异型钢丝成品，这是因为采用冷乳可以提高钢丝的强度和表面光洁度。同时，在各个乳机的入口端和出口端均安装有无级调宽导位和校直轮，以便扁钢丝从正确的位置进出各乳机乳辊，同时保证钢丝的直线性。
[0012]本发明的有益效果如下:
本发明通过先热乳、再冷乳的连续多道次压扎工序成型出综合性能指标优良、满足柔性复合软管抗压铠装层使用要求的S型截面异型钢丝，工序少、成本低、生产效率高。
【附图说明】
[0013]图1是S型截面异型钢丝成品的截面图。
[0014]图2是本发明的工艺流程图。
[0015]图3是本发明中利用第一乳机将圆钢丝压延成第一扁钢丝的示意图。
[0016]图4是本发明中利用第二乳机将第一扁钢丝压延成第二扁钢丝的示意图。
[0017]图5是本发明中利用第三乳机将第二扁钢丝乳制成第三扁钢丝的示意图。
[0018]图6是本发明中利用辊拉模将第三