第 24卷 第 6期 总 第 1 43期
、 24 No．6 TotaI No．143
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金 属 制 品
Slee】 W lre Prod UCtS
I 998 年 l2 月
December l998
钢帘线生产技术和检测技术的新发展 b
王天冲 &
(荣成 市钢帘线工程建设办 公室 264300)
摘 要 ： 9l1年代“来 ．钢帘线 生 产技 术有 了 I乏足进 步，检测技 术 也随 之发展 。钢帘 线新 结
构 新品种层出不穷 ．刖度 和强度大大提高 ．超 高强度钢帘线单 丝强度达 3 900MPa；自动化 水平和
生 产效率进 一步提高 ，交 流娈频和 PLC技术已普遍应用 ．自动更换工 字轮 的球箱拉 避机 已矧 当完
善 ，热 处理电镀牛产线的 】)v值 普遍 提高到 60～70，甚至更 高；生 产=规模 进一 步扩大 ，万吨级 以下
的钢帘蛙厂难以生存。新版乖的《轮胎钢帘线国际统 一测试方法》中新增了有关钢帘线的术语 、平
直度 、伸长率 弹性 、镀层质 量受成分 等测试项 目和方法
． 、
关 钢帘线± ＆展 敬永
． ．． ． ． - -- - - - 一 ．， l
＼
New Development of the Production and Test Technologies for Steel Cord
W ang Tianchong
(Steel ETrKin*ering('~mstructicm Office( Rongcheng City 264300j
Abstract： Great advances have been made ln steel cord production technology and test technology since
the nltiet N tructures and varieties of s{eel c0rd have continuously arisen．The stiffness and
strength of steel cord have been greatly improved The strength of single wire of superhigh s*rength steel
cord C&II reach 3 900MPa Automatkm level and prod uctive efficiency have been further improved．AC
frequettcy changing and P1 C technologies have been in ~ rllC／ion use．W et drawing machine can change
srxool automatically．DV value of he~]t—treatmen{electroplating production line n O7~ITttTlonly reach 6【)～
70，even m uch highm The scale of prod uction is further expanded Prod uction factory with the pmduc-
tire abilltv 1 {hun 10 O00t ls dlfficuh to exist SoI'1~e n~ae-t㈣ lnologies and t~ting liertls and n3e[hods
o1"flatness．elongation．elasticity，coat quality and com[xzsition of steel cord have been added in edition
lH ㈨ f i Sta~Mardized Testing Meth cds mr Steel C【,rd of T
Keywords： sled cord； production； test； technology； development
预测至 2000年，我国钢丝 子午胎生产能
力约为 10 500万条／a(包括 16家外资和中外
合资企业)，约需钢帘线 l2盯 E／a一我国 目前
钢帘线生产能力约 3万 t／a(包括外资和中外
合资企业)，1998年估计实际 『也量 约 2万 t；
垒2000年约可 形成钢 帘线生 产能力 8万 t／
a，估计实际产量约 4厅 E 至少 在未来 5年
内，我国钢帘线还 是短缺产 品 全球钢帘线
产量约 115 l／a，供需大体平衡 。90年代 以
来 ，国外钢帘线生产技术有了长足发展 ，检测
技术也随之发展。现根据有关 资料，结 合笔
者 1997年 12月赴美国 、意大利 ．德国 、白俄
罗斯考察钢帘线技术时的点 滴印象 ，就钢帘
线生产 技术和检 测技术 的新 发展作 一些 交
流 。
1 钢帘线生产技术的新发展
1．1 新 结构 新 品种层 出不 穷
(1)减少丝数 ，加大丝径 ，提高刚度 和强
度。例如：用 2×0．30HT、3×0 30HT、3×
0．30OC、2+l×0 30HT、2+2×0．30HT 等
代替 1×5×0．25、2+7×0．22+0．1 5等，主
要用于轮胎的带束层 ，可使轮胎的重量减轻 、
性能改善 、成本降低
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第 6期 王天 冲：锕帘线生产技术 和检 测技术的新发展
(2)用 3×0．2．／'9×0．175HT、3×0．22]9
×0．20HT等代替 3+9×0．175+0．1 5、3+9
×0．22+0．15等。 前者 加大 了芯股 单丝 直
径使其在外层 股中间更充实，并且芯股 与外
层股具有相同 的捻距和捻 向，可抑制后者在
经受反复弯曲时芯股滑移到外层的趋势
<3)用 0．20+18×0．175HT、0．22+l8
×0．20HT等代替 3+9+15×0．175+0．15、
3+9+I 5×0．22+0．15等。这种趋 势在欧
洲 比较 突 出 ，而 在 北 美 则 有 用 27×0．175+
0 I5来取代 3+9+I 5的趋势。
(2)和(3)的新结 构均属 于密集 型帘线
(cc)，可．一次成 型，大夫降低 了钢帘线的制
造成本 并且单丝之 间呈线接触 ，提高 了钢
帘线在轮胎 中的耐疲劳性能 和耐 冲击性 能，
还可减轻轮胎重量 10％左右 。
(4)据介绍 ，有一种新结构 5×0．35HT、
5×0．38HT等，具有高伸长特性 ，可以代替 4
×4×0．22HE；还有一种新结构 3+8+13×
0 22．据说 英国 Dunlop公 司用 得较多 ，在意
大利 Trame公司参观时看到有 10台 串联机
(DTS型)正在牛产 3+8×0．22(半成 品)，有
6台成绳机 (DTA型)正在 生产 3+8+I3×
0．22，可见其用量不小。
相比之下 ．我国钢帘线 新结 构 的开发 和
应用还是相当滞后的：
1．2 强度 大大提 高
普通强度(NT)钢帘线的单丝强度已达
2 650～3 000MPa，高强度(HT)钢帘线的单
丝强 度 已达 3 500～3 600MPa，超 高 蝎 度
(uHT)钢 帘线 的单 丝强度 已达 3 900MPa。
预测在今后 5年 内，北 美高强度钢 帘线将 占
钢帘线用量的 60％，其中超 高强 睦钢帘线 又
占25％～30％。新 近报道美 国 Gcx~dvear公
司开发 的泄气保用轮胎 ，据称在泄气 的情 况
下们能 肚 80km 的时速行驶 ，其所用骨架 材
料就是超高强度的钢帘线。试 验表明 ，强度
越高 ．其它 力学性能也越好。钢帘线在轮胎
中的弯 曲负荷 、耐冲击力 、疲劳强度 ，UHT比
HT，HT比 Nq、，分别提高了 10％以上
NT 钢 帘 线 所 用 原 材 料 的 含 碳 量 为
0．70％ ～0．75％ ，HT 为 0 79％ ～ 0．84％，
UHT则 高达 0．9％，因此 生产工艺 ，特别是
热处理 工艺、细丝拉拨 艺 也要 随之调整
电镀黄铜后的细丝拉拨 ，部分压缩率 明显减
小 ，总压缩率加大。水箱拉丝机的拉拔道次
普遍从 19模 发展 为 21模或 22模 ，甚 至 25
模 (用 于 UHT)。 例 如，80年 代 拉 拔
0．25mm细丝的进线直径为 1．25mm，拉拔
道次 n=18，总压缩率 0 =96％，平 均部分
压缩 率 =16．37％；现 在 进 线 直 径 为
1．40mm，"=21，Q =96．81％ ， =15．13％。
又如 0．30mmHT 单 丝．其进 线 直径 为
1．70mm， ：21，Q =96 8％ ，q=15．23％。
1．3 生产率和 自动化水平进一步提 高
晟明显的是热处理 和电镀生产线 的 Dv
值 ，80年代一般 Dv：35，现在 DV=60～70，
甚 至更高，即速度提高了一倍甚至一倍H上。
效率高 了，投 资也省 了(若原 来需 两 条电镀
线 ．现在 只需 条)。干拉 和湿拉 的速度也有
提高 台股成绳设备主要是加大中间工字轮
的容量以减少停 机换轮 时间，提高 了设备利
用率和工人的看管定额。如成 品单丝工字轮
从 I65mm改为 190mm，半成品股 的工宇
轮从 255mm改为 315mm，后 两者 的容重
分别为前两者的 2．5倍。德 国SKET公司设
计 的双捻机，其工字轮比上述 的还要大。
交流变频技术 和 PLC(程序 逻辑控 制)
技术已普遍 应用，Et动更换 工字轮 的水箱拉
丝机已相 当完善，单机或整 条作业线 的Et动
化水平明显提高。白俄 罗斯 BMZ厂在年产
2．5万 t的钢帘线车 间，其半成品转运 已全
部用无人驾驶小车代替人力。
1．4 生产规模 进一步扩 大
在欧美市场 上，年产 万 t级 以下的钢帘
线厂很难生存 ，一般发展到 2～3万 t／．或 更
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金 属 制 品 第 24卷
大规模。美 国 Amercord公 司的生 产规 模为
钢帘线和胎圈钢丝各 3万 t／a，l996年实际生
产各 2．8万 t，销售收入 9 000万美元 ：门俄
罗斯钢厂(BMZ)的生产规模为钢帘线 5万 t／
a，胎圈钢丝和胶管钢丝各 I万 t／a(其它为炼
钢和轧钢 )一 蓉1人利 Riva Steel钢帘线 厂 凼
规 模 小 (钢 帘 线 7 000t／a，胶 管 钢 丝
3 O00t／a)，在欧洲市场上没有竞争力，现已转
让给南非。与别的 产品一样，钢帘线生产也
要讲究经济规模 我 国钢帘线』 布点分散 ，
有的规模很小 ，这是一个值得注意的问题
1．5 关于电镀黄铜
在电镀黄铜方面，有些 国家 由于环保法
规限制和 1 会反对 ，氰化电镀 已逐 步被先镀
铜后镀 锌再热扩 散的两步法 非氰 电镀所取
代。但许多大公司，如法国的 Michelin公司、
卢森 堡 的 Trefil Arbed公 司、美 国的 Amer—
c0rd公 一J，都全部 或部 分沿用 氰化 法电镀 。
欧美氰化电镀作业线 一般都是 封阿 、全 自
动的 ，氰化物别工』、的危害 已减至最低，含氰
污水的治理 电已过关 因原材料好 ．工艺 稳
定，所 很少 断蝗 ，氰化法 仍具有 一定优 越
陛。 目前两种 电镀方法处于并存局面 热扩
散工序又并存 下 3种方法：
(1)焦耳效应 电阻加热法：该沽投资较
省．但由于钢丝直接 与载流辊接触 ，容易引起
电火花，形成 马氏体 如果发 生这种情 况就
不利 j：拉拔。此法膻用还相当普遍 。
(2)电磁感应法 投资较高，但 由 ：不存
在钢丝与载流辊接触的刚题，避免 r打火花。
与电阻加热相 比，维修简单．成 本约 高 30％。
德国大部分钢帘线厂用此法
(3)流态 化床 热扩散 (Fluidize bed diffu—
sion)。用天 然 气加 热 ，介 质足 三 氧化 二 铝
(AI O )和氧化锆(ZrO)的颗粒，间接加热钢
拄 ，加热温度约 450℃。美国 Amercord公司
使用此法
电镀作业线 可以多 矬共控 ，也 可以单丝
控
1．6 检测手段 先进齐全
欧美 一些具有二三 f一年历 史的钢帘线老
厂 ，其生产设备是新老 并存 的 盘条表面处
理有腱开式也有间歇式 ；干拉机有直进式 ，也
有双卷筒或大活套；下线机有 _f‘字轮式的，也
有倒立式 的；湿拉机 有翻转 式 的，也有 立式
的 ；双捻机有两步一次成型的 ，也有分两步成
型的．町 说五花八门 但是只要设备适用，
便能生产 出高质 量 的产 品。原因是 多方 面
的，其中一个原 因是用 于质量控制的检测 手
段无一例外地相 当先进 、齐全。国际合 成纤
维标准化 局 (BISFA)1995年 新发布 的检测
项 目和检测方法 ，他们几乎全部都掌握。而
我 国许多钢帘线工作者连这个新版本都还没
有 得 到。
2 钢帘线检测技术的新发展
国际 台 成 纤 维 标 准 化 局 (BISFA)继
I981年版之后发 布 了 1995年 版《轮胎钢 帘
线国际统 一测试方 法》 在“适用范 围”中说
明 ：“这些洲试方法仅仅包括测试程序及定义
而不给定规范或公差 ：也就是说 ．这是 一个
方法标准 ，不是产品标 准。如果将这 两个版
本加 比较 ，我们可从 一个侧 面看 出近 十多
年钢帘线生产技术 的发展 及人们对钢帘线
认识 的深 化
2．1 钢 帘践的术语和定义
1981年 版 列 出钢 帘 线术 语 和 定 义 29
个 ，1995年版列出 32个。
新增的术语有 8个：钢帘线 、普通 型钢帘
线 、密集 型钢帘线 、开 放 型钢 帘线 、(钢帘线
的)芯 、帘线粗度、测量精度、测量误差。删除
的术语有 5个 ，破断强力 、商业重量 、质量(重
量)、包装 、相对湿度。
在“统计学”这个术语的栏 目下增加 了以
下概念 ：正态分布 ，总体标准偏差 、工序能力 、
精度指数 、能力 指数 、质 量指数 、偏 、临 界
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第 6期 王天 冲 ：锶帘线生产 技术 和检测拄术的新 筮展 7
差 、偏差组成 、精度 、单 ·材料 比较 、多种材料
比较 。这些概念有相当一部分已被包 含在有
关测试方法所要求的试验结果报告中：可以
看 出：
(I]新版对 一些 特殊结 构(如开放型 、密
集型)专 门绐 出了明确 的定义；在附录Ⅵ“建
议采用的结构图”中，对各层丝轻不同但具有
相同捻距 和捻向的结构(如 3×d ／9×d：)．专
门规定 了结构图的表示法。俸现了上述这些
结掏 日益受到重视的现实。
(2)新版对于用数理统计方法进行质量
控制并仲裁买卖双方的异议，给予 了更大的
重视 。为此．在附录V“建议的试验结果报告
数据表”中还制定 了统一的格式。这种格式
很适宜于用电 子设备记录、传输 、阅读数据 。
2．2 新 增 的测 试 项 目厦 测 试方 法
2．2 l 用弧高法测定 平直度
新版把原来惯用 的平行线法作为测定平
直度的第一种方法 ，同时增加 了第 二种方法
— — 弧高法：截取 400ram 长的试样 ，在 ⋯个
简单仪 器的呈 15。倾 角的斜 面上下滑 ，在仪
器的刻度尺上读取帘线 内弧的高度值 ，借此
来验证帘线平直度的偏差
2．2．2 在规定力之间伸长率的测定
在规定 力之 间的伸长率 ，叉称低 负荷伸
长率 (Low Load Elongation)或称结 构 伸 长
率 、部分负荷伸长率 ，它不 同于破断伸 长率 ，
不是钢帘线断裂时的伸长率 这个指标与钢
帘线在轮胎中的工艺性能和橡胶渗人性能有
关。在钢帘线专用拉 力试验机上进行测试 ，
B1SFA建 议 施 加 的 两 规 定 力 为 2．5N 和
20N，或者 2．5N和 50N。试骑结果用 分数
表 示
2．2．3 弹性的-则定 (环形试验)
钢帘线的弹性是指试样在承受规定弯曲
变形之 后恢 复 原始形状 的程 度。截取 至步
lm 长的试样，在 一个带有刻度 R的仪器上 ，
使钢帘线形成直径至少 200ram 的圆环 ，在其
顶端用手指均匀下压 ，在 lOs内压至底部，保
持压缩状态 10s，然后以 20mm／s的低速度将
其均匀松开，在仪 器上读取恢 复后直 径的变
化。试验结果用百分数表示
2．2．4 开放型帘线粗度的测定
普通钢帘线 的粗 度(直径 )用 千分尺 测
定 ，这种千分足的测砧平面尺寸应大于 一个
捻距 ，其 直径最 小为 20ram。开放 型帘线 在
单避之阃存在周期性的缝 隙，用干分尺测量
很难把握橙紧而影响精确度 ，所以规定用 投
影仪测量 。将钢帘线试样置于光学显微镜之
下 ，将其轮廊投影在屏幕上 ，通过测量轮廓的
最大和最小宽度来确定钢帘线的粗度。在国
外参观过的几个钢帘线厂都有这种投影仪
2．3 黄铜镀层 贡量厦成分的测定
2．3．1 原子吸收法
用原 子吸收分 光光度计 (AAS)，测定黄
铜镀层的质量及成分。将黄铜褪镀于溶液中
并使 其燃烧产生火焰 。来 自被测元素(Cu和
Zn)辐射源的辐射 线经 由火焰 通过 ，这种具
有特定波长的辐射线与火焰中存在的中性原
子浓度成 比例地被吸收 ，通过与校准溶液 比
较获得分析结果 这是原版 中规定的分析方
法，新版增加了以下 3种分析方法
2．3．2 电感耦合等离子法
用电感耦 台等 离 子光谱仪 (1CP)，测定
黄铜镀层的质量和成分。将黄铜褪镀于溶液
中井将其导入氩等离子体(离子化的气体 )，
通过射 电频 率 (RF)源 ，将 褴删 元 索(Cu和
Zn)加热至 6 00O～8 00OK。这样 ，每一种元
素将产生一种主要由光谱线组成 的表征该元
素特有的散射光谱；这些谱线 的强度变 化与
元素的浓度成正 比，从而对元素进 行定量 分
析，获得所需结果 ：
2．3．3 X射线荧光法——干法
用 x射线荧光光谱仪(XRF)．在 干燥的
试样上对黄铜镀层 的质 量和成分进行测定。
将钢帘线试样放在 XRF仪器中，用来 自X
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第 24卷 辩 6期 雎 第 1 43期
Vn【．24 No．6 1 ta【No I43
金 属 品
Steel W h-e PrcM ucts
I998 年 l2 月
December 1998
实施 CIMS-r程 提高企业竞争力 ．
谭云湘 吴惠民 、
——— —一 —————、 t
{法尔胜集 团岔司 214433)
摘 要 ： 法尔H牛集 田公 司结 台盎=业改 组 歧制 I加强管理 ，走“集 约化”发腱 道路 ，宴施 r江
苏 哲第一 批 C[MS推广应用示范上捍 ，职 得较好成技。介绍 ，P世宴施 CIMS示范工程 的 目标 、各 阶
＆ 工作 、成效和 3年米的体会
关键词 ： 企业 (、IMS 实施
Improving the Competence o
(f1 谩
by Carrying Out CIMS Engineering
Tan Yunxlang Wu Huimirl
(FASTEN 0 ( 2l4433)
Abstract： Combining wi*h the re[ormation and managemem ．FAS'I’EN Group Co．carried OUt CIM S
engineering．and achieved good results To introduce their targets．w。rks fnr every stage．results and expe
rlences r~hree years in carrying OIMt C[MS engineering
Keywords： enterprise； C[MS； carry OUt； MRP口 ~jftware
法尔胜集团公司是姒江阴钢绳股份有限 公 司为核 心 的大型 企业 集 团公 司，国有 大
射线 管的原发 x射线 一定倾 角下照射试
样，从 而散射 出被测 元素(cn和 Zn)特有的
次级 x射线能 谱，通过 氧化 锂 晶体 的衍射 ，
分离出每种元素独特波长的能量 这些能量
的强度 与试样 中元素 的浓度成 比例，以闪烁
仪和流 计捕捉 并量 化这些强度 ，通过枝准
曲线计算出所需结果 ，所使用的校准曲线足
由 ICP法 、AAS法或 x射线荧光法(湿法)等
其它技术事先予以制定的
2．3 4 X射线荧光法——湿法
也是用 x射线荧 光光潜仪(XRF)来测
定黄铜镀层 的质黾 和成分 与干法 不同 的
是，湿浩要把镀层褪下来，把褪镀溶液放在仪
器里 ，而不是 直接地把帘线试样放 仪器里：
湿法 r法的原理足 样的。
BIsFA在总则中规定，如果对一项试验
提供 一个以上可选择 的方法．则必颓认定第
一 种方法是标准的，随后的 个是un 择的。
根据这个规 定．原 f吸收法应 当被认 为是标
准的，其它方 法则 可选择或 者可用 于校 准。
但据美 国 Amercord公司介绍，他们认为最好
的方法是 x射线荧光法——湿法 (全套仪器
约需 10～12万美元)；其次是 电感耦台等离
子法(全套仪器约需 6万美元 )；再其次是 x
射线荧光法—— 干法 ；然后是原子吸收法。
综上所述 ，钢帘线 生产技 术和检测 技术
的新发展 ，反映 了在实践基础上的多学 科综
合研究成果。我们要认真研究这些成果 ，努
力赶上国际上的发展步伐 ，并有所创新 ，这样
才能振 我国的钢帘线 民族工业。
(I998—08—31收稿 )
作者简介
王 无冲 毕 业于西 北 工业 大学 ，高级 工程 师。 I958
～ 1972年就职于王津钢厂，1973年起就职于湖北铜
丝厂 】985～j993年任 湖 北 铜丝厂 总工 程 师 曹
先后担任国内3十钢 帘线项 目的技术 负责人；曾多
丧出国考察钢霄线技术。在《金属制品》等杂志发表
姥土多葛 J996年主编井出版《铜帘或生产》一书
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