一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺的制作方法

1.本发明属于海底光缆用钢丝技术领域，具体涉及一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺。


背景技术：

2.海底通信光缆为适于铺设到水底的光缆，以用于实现支持陆上两个端点之间的信息交换的点至点光链路，海底光缆即水下设备中最重要的也是最脆弱的部分，一般的海底光缆都是使用普通钢丝进行铠装或者加强从而适应海底恶劣的环境。
3.而其中，超低损耗光纤制成的海底光缆由于其特殊的工艺，光缆内的光纤尤为脆弱，因此对于超低损耗光纤增强用的钢丝其强度至少要达到1860mpa，其直径最好为2-3mm，而市面上2-3mm直径的普通钢丝无法达到其强度要求，因此有必要设计一种高强度的碳素钢丝，用于加强超低损耗光纤，保证海底光缆的稳定性。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，通过选择高碳盘条，并减小冷拔第一道的压缩率，从而保证碳素钢丝的强度满足超低损耗光纤增强的要求。
5.本发明提供的技术方案如下：
6.一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，包括以下步骤：
7.s1：选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.85-0.89％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；
8.s2：高碳盘条进行表面处理，通过酸洗去除表面氧化物，然后进行润滑保护处理；
9.s3：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行一次冷拔，得到半成品钢丝，拉拔工序为：6.5
→
3.9-4.1，一次拉拔压缩率为60％-64％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％；
10.s4：将上述冷拔后的钢丝通过熔融的铅浴，进行铅浴脱脂，约经过数秒钟使表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除，然后用通过10wt％的盐酸清理，清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
11.s5：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行二次冷拔，拉拔工序为：3.9-4.1
→
2.4-2.6，二次拉拔压缩率为59.8％-62.1％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为7％；
12.s6：将二次冷拔的钢丝进行热处理及淬火，将钢丝加热到700℃，持续30s，然后在空气中自然冷却。
13.s7：等钢丝完全冷却后，对其表面进行镀锌，得到成品碳素钢丝，并收线检验。
14.优选的，所述步骤s3中，单道压缩率为6％-23.8％，所述步骤s5中，单道压缩率为7％-22.8％。
15.优选的，所述高碳盘条其化学元素成分为：c：0.87％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％。
16.优选的，所述步骤s3中，拉拔工序为：6.5
→
4.0，一次拉拔压缩率为62.13％。
17.优选的，所述步骤s5中，拉拔工序为：4.0
→
2.5，二次拉拔压缩率为60.94％。
18.综上所述，本发明的有益效果是：
19.本发明首先选择高碳盘条，控制盘条内碳、锰等元素的含量保证了钢丝的性能，然后通过控制两次冷拔的工序，并减小两次冷拔第一道的压缩率，从而保证碳素钢丝的强度满足超低损耗光纤增强的要求，保证海底光缆的稳定性，本发明的生产工艺步骤简单，成本较低，适合超低损耗光纤增强用碳素钢丝的批量生产。
具体实施方式
20.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
21.一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，包括以下步骤：
22.s1：选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.85-0.89％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；
23.s2：高碳盘条进行表面处理，通过酸洗去除表面氧化物，然后进行润滑保护处理；
24.s3：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行一次冷拔，得到半成品钢丝，拉拔工序为：6.5
→
3.9-4.1，一次拉拔率为60％-64％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％，单道压缩率为6％-23.8％。
25.s4：将上述冷拔后的钢丝通过熔融的铅浴，进行铅浴脱脂，约经过数秒钟使表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除，然后用通过10wt％的盐酸清理，清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
26.s5：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行二次冷拔，拉拔工序为：3.9-4.1
→
2.4-2.6，二次拉拔率为59.8％-62.1％，拉拔道数为5道，单道压缩率为7％-22.8％；
27.s6：将二次冷拔的钢丝进行热处理及淬火，将钢丝加热到700℃，持续30s，然后在空气中自然冷却。
28.s7：等钢丝完全冷却后，对其表面进行镀锌，得到成品碳素钢丝，并收线检验。
29.下面通过实施例对本发明进行进一步阐明。
30.实施例1
31.s1：选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.85％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；
32.s2：高碳盘条进行表面处理，通过酸洗去除表面氧化物，然后进行润滑保护处理；
33.s3：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行一次冷拔，得到半成品钢丝，拉拔工序为：6.5
→
3.9，一次拉拔率为64％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％，单道平均压缩率为18.23％；
34.一次拉拔工序为：6.5
→
6.3
→
5.5
→
4.8
→
4.35
→
3.9；
35.s4：将上述冷拔后的钢丝通过熔融的铅浴，进行铅浴脱脂，约经过数秒钟使表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除，然后用通过10wt％的盐酸清理，清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；
36.s5：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行二次冷拔，拉拔工序为：3.9
→
2.4，二次
拉拔率为62.13％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为7％，单道平均压缩率为17.47％；
37.二次拉拔工序为：3.9
→
3.75
→
3.3
→
2.9
→
2.65
→
2.4。
38.s6：将二次冷拔的钢丝进行热处理及淬火，将钢丝加热到700℃，持续30s，然后在空气中自然冷却。
39.s7：等钢丝完全冷却后，对其表面进行镀锌，得到成品碳素钢丝，并收线检验。
40.实施例2
41.选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.87％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；
42.一次拉拔率为62.13％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％，单道平均压缩率为17.45％；
43.一次拉拔工序为：6.5
→
6.3
→
5.65
→
5.0
→
4.4
→
4.0；
44.二次拉拔率为60.94％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为7％，单道平均压缩率为16.96％；
45.二次拉拔工序为：4.0
→
3.85
→
3.4
→
3.05
→
2.7
→
2.5。
46.其余工艺与实施例1相同。
47.实施例3
48.选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.89％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；
49.一次拉拔率为60.21％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％，单道平均压缩率为16.64％；
50.一次拉拔工序为：6.5
→
6.3
→
5.8
→
5.1
→
4.55
→
4.1；
51.二次拉拔率为59.79％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为7％，单道平均压缩率为16.49％；
52.二次拉拔工序为：4.1
→
3.95
→
3.55
→
3.15
→
2.8
→
2.6。
53.其余工艺与实施例1相同。
54.通过上述实施例1-3工艺制得的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝，均进行力学性能测试，具体测试情况见表1：
[0055] 直径/mm抗拉强度/mpa延伸率/％表面形态实施例12.419601.83光滑实施例22.520651.75光滑实施例32.619842.16光滑
[0056]
表1
[0057]
对比上述实施例生产出的碳素钢丝，通过该发明的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺制得的碳素钢丝，其抗拉强度大于1960mpa，均满足海底光缆加强用钢丝的要求，其中，实施例2为本发明最佳实施例。
[0058]
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附
权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1：选择高碳盘条，盘条直径为6.5mm，其化学元素成分为：c：0.85-0.89％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％；s2：高碳盘条进行表面处理，通过酸洗去除表面氧化物，然后进行润滑保护处理；s3：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行一次冷拔，得到半成品钢丝，拉拔工序为：6.5
→
3.9-4.1，一次拉拔压缩率为60％-64％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为6％；s4：将上述冷拔后的钢丝通过熔融的铅浴，进行铅浴脱脂，约经过数秒钟使表面残留的磷化膜、油污和润滑剂烧除，然后用通过10wt％的盐酸清理，清除钢丝表面残留的膜杂质和残留氧化物；s5：将处理后的高碳盘条通过联拉机进行二次冷拔，拉拔工序为：3.9-4.1
→
2.4-2.6，二次拉拔压缩率为59.8％-62.1％，拉拔道数为5道，第一道压缩率为7％；s6：将二次冷拔的钢丝进行热处理及淬火，将钢丝加热到700℃，持续30s，然后在空气中自然冷却。s7：等钢丝完全冷却后，对其表面进行镀锌，得到成品碳素钢丝，并收线检验。2.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，其特征在于，所述步骤s3中，单道压缩率为6％-23.8％，所述步骤s5中，单道压缩率为7％-22.8％。3.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，其特征在于，所述高碳盘条其化学元素成分为：c：0.87％，si：0.25％，mn：0.15％，p≤0.025％,s≤0.025％，cu≤0.2％。4.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，其特征在于，所述步骤s3中，拉拔工序为：6.5
→
4.0，一次拉拔压缩率为62.13％。5.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，其特征在于，所述步骤s5中，拉拔工序为：4.0
→
2.5，二次拉拔压缩率为60.94％。

技术总结
本发明属于海底光缆用钢丝技术领域，公开了一种超低损耗光纤增强用碳素钢丝生产工艺，包括以下步骤：选择高碳盘条、表面酸洗处理、一次冷拔、铅浴脱脂、二次冷拔、热处理、镀锌、收线，本发明通过控制两次冷拔的工序，并减小两次冷拔第一道的压缩率，从而保证碳素钢丝的强度满足超低损耗光纤增强的要求。度满足超低损耗光纤增强的要求。


技术研发人员：施英杰
受保护的技术使用者：江苏英杰光缆科技有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/15