Impulsados por importantes proyectos nacionales como la súper central hidroeléctrica del río Yarlung Zangbo y el ferrocarril de alta velocidad Xiongshang, los cordones de acero pretensados, como materiales de soporte de carga, se han convertido en productos clave indispensables en el sector de infraestructura debido a sus excelentes propiedades mecánicas y confiabilidad estable. Se espera que el tamaño del mercado interno de cordones de acero pretensado supere los 58 mil millones de yuanes en 2025, con un crecimiento interanual del 8,5%. La mejora refinada de los procesos de producción y la innovación tecnológica están impulsando la iteración del producto hacia "resistencia ultraalta, baja relajación y larga durabilidad", brindando un soporte sólido para escenarios de ingeniería más extremos.
Características principales: tres ventajas principales que forjan la necesidad de ingeniería
La principal competitividad de los cordones de acero pretensado surge del triple empoderamiento de "resistencia + estabilidad + adaptabilidad", lo que los hace insustituibles en entornos complejos y de alta tensión. En primer lugar, lo más destacado es la altísima resistencia mecánica. Los productos convencionales tienen una resistencia a la tracción que oscila entre 1860 MPa y 2400 MPa, y los productos de resistencia ultraalta de clase 2200 MPa se han utilizado ampliamente en proyectos hidroeléctricos y ferroviarios de alta velocidad. En comparación con los productos tradicionales, su resistencia aumenta en más del 40%, lo que puede reducir efectivamente el consumo de materiales de ingeniería y lograr un aligeramiento estructural. En segundo lugar, excelente rendimiento de baja relajación: bajo tensión a largo plazo, la deformación residual se controla dentro del 2,5% y la tasa de relajación de 1000 horas es ≤2,0% (para la clase 1860MPa), lo que puede mantener el efecto de pretensado durante mucho tiempo y garantizar la estabilidad a largo plazo de puentes, túneles y otras estructuras. En tercer lugar, una amplia adaptabilidad al escenario: las especificaciones del producto cubren φ12,7 mm-φ21,6 mm, con estructuras principalmente de 1×7 y 1×19. Los tratamientos anticorrosión, como el recubrimiento epoxi y el galvanizado en caliente, se pueden personalizar según las necesidades de ingeniería, adaptándose a puentes, torres de energía eólica, tanques de almacenamiento de GNL y otros escenarios diferentes, al mismo tiempo que cumplen con los requisitos de uso de entornos extremos como -40 ℃ de niebla salina alpina y costera.
Proceso de producción: el control de precisión de todo el proceso crea productos de alta calidad
La producción de cordones de acero pretensados es un proyecto sistemático de "selección de materia prima, procesamiento y conformación, mejora del rendimiento". Cada proceso determina directamente las propiedades mecánicas y la estabilidad del producto. El proceso central se divide en cuatro eslabones principales:
Paso 1: Preparación de la materia prima y fortalecimiento del trefilado
Se selecciona alambrón de acero con alto contenido de carbono de alta calidad (contenido de carbono 0,75% -0,95%) como material base. En primer lugar, se lleva a cabo un tratamiento superficial estricto: eliminación de incrustaciones de óxido mediante decapado, desengrasado mediante lavado con álcali y neutralización mediante lavado con agua para garantizar que la superficie de la base de acero esté limpia y libre de impurezas. Luego ingresa al proceso de trefilado continuo, adoptando la tecnología de "reducción progresiva de diámetro de múltiples pasadas + tratamiento térmico en línea" para trefilar el alambre de acero al diámetro preestablecido (como φ5.0 mm para estructura de 1 × 7 φ15.2 mm de hilo de acero). Al mismo tiempo, la transformación sorbítica se logra mediante el control de la temperatura (450-550 ℃) para mejorar la resistencia a la tracción y la tenacidad del alambre de acero. Se utiliza un lubricante especial durante el trefilado para evitar que los rayones en la superficie afecten el rendimiento posterior.
Paso 2: formación de cables para garantizar la uniformidad estructural
Se introducen múltiples alambres de acero trefilados (como 6 alambres laterales + 1 alambre central para una estructura de 1×7) en la máquina trenzadora y se trenzan de acuerdo con la longitud de tendido preestablecida (generalmente 12-16 veces el diámetro del torón de acero) y la dirección de tendido (tendido izquierdo o derecho) para formar la pieza en bruto del torón de acero. Para reducir la tensión residual, algunos productos de alta gama adoptan el "proceso de predeformación": doblar previamente el alambre de acero en un arco antes de trenzarlo, hacer que la estructura del cordón de acero trenzado sea más firme, la distribución de la tensión más uniforme durante la carga y evitar el riesgo de fractura local.
Paso 3: Tratamiento de estabilización para lograr características de baja relajación
Este es el proceso central de la producción de cordones de acero pretensado, logrando un bajo rendimiento de relajación a través del "templado continuo + alivio de tensiones". El cordón de acero trenzado se envía a un horno de estabilización continua, mantenido a 420-460 ℃ durante 2-3 horas, y al mismo tiempo se aplica un cierto pretensado (aproximadamente 20%-30% de la resistencia a la tracción nominal). La tensión residual dentro del alambre de acero se elimina mediante un tratamiento termomecánico y se promueve la estabilización organizacional. Para productos de resistencia ultraalta (por encima de 2200 MPa), se agrega tecnología de "control de temperatura zonal" para garantizar la consistencia del rendimiento longitudinal del cordón de acero, y la tasa de relajación se reduce aún más a ≤1,5 %.
Paso 4: Tratamiento anticorrosión e inspección del producto terminado
De acuerdo con las necesidades de los escenarios de aplicación, el cordón de acero se somete a un tratamiento anticorrosión: se adopta un tratamiento de pasivación sin cromo para escenarios generales para mejorar la resistencia a la corrosión; para entornos hostiles (como campos marinos y químicos), se adopta un recubrimiento epoxi (espesor ≥0,18 mm) o un tratamiento de galvanización en caliente (peso de la capa de zinc ≥300 g/m²) para mejorar la resistencia a la corrosión. El enlace de inspección del producto terminado adopta una inspección dual "en línea + fuera de línea": control en línea de la tolerancia del diámetro exterior (±0,02 mm) a través de un medidor de diámetro láser y detección de defectos en la superficie por corrientes parásitas; Muestreo fuera de línea para resistencia a la tracción, tasa de relajación, prueba de flexión, prueba de niebla salina, etc., para garantizar que el producto cumpla con los requisitos de la norma nacional GB/T 5224-2014, y los productos no calificados se rechazan directamente.
Actualización tecnológica: avance simultáneo de la inteligencia y la ecologización
Actualmente, la industria de los cordones de acero pretensado está acelerando la transformación hacia la "precisión y baja carbonización". En términos de inteligencia, las empresas líderes han introducido sistemas de control de circuito cerrado de IA para ajustar en tiempo real la velocidad de trefilado, la temperatura de templado y los parámetros de longitud de tendido, controlando el rango de fluctuación de resistencia del producto dentro de ±30MPa y aumentando la tasa de calificación de primer paso a más del 98%; La tecnología de inspección por visión artificial realiza una identificación de defectos superficiales a nivel de milisegundos y la eficiencia de la inspección es 15 veces mayor que la de la inspección manual. En términos de ecologización, la tasa de penetración de la tecnología de pasivación sin cianuro ha alcanzado el 90%, reemplazando los procesos tradicionales que contienen cromo y reduciendo la contaminación ambiental; Empresas como Hebei Iron and Steel Group y Baowu Group han reducido el consumo de energía unitario del producto en un 18% en comparación con 2020 a través de la sustitución de energía verde y sistemas de recuperación de calor residual, y la intensidad de las emisiones de carbono se ha reducido a menos de 0,7 tCO₂/t, cumpliendo con los requisitos de cumplimiento de la CBAM de la UE.
Aplicación de mercado: doble impulso de súper ingeniería y nuevos escenarios
Los escenarios de aplicación de cordones de acero pretensados continúan expandiéndose, formando un patrón de crecimiento dual de "infraestructura tradicional + nuevos escenarios". En el campo de la infraestructura tradicional, proyectos de transporte como el ferrocarril de alta velocidad Xiongshang y el ferrocarril Sichuan-Tíbet impulsan la demanda de productos de clase 1860MPa-2200MPa, y solo el proyecto hidroeléctrico del río Yarlung Zangbo necesita comprar más de 100.000 toneladas; En el campo de los nuevos escenarios, la demanda de anclajes de torres de energía eólica marina, refuerzo de tanques de almacenamiento de GNL a baja temperatura y soporte de torres de redes eléctricas UHV está creciendo rápidamente. En 2025, se espera que la proporción de la demanda del nuevo escenario alcance el 35%, lo que impulsará un aumento interanual del 28% en las ventas de cordones de acero pretensados especiales, como revestimiento epoxi y galvanizado en caliente.
Los expertos de la industria dijeron que en el futuro, los cordones de acero pretensado evolucionarán hacia "una mayor resistencia (por encima de 2500 MPa, mejor resistencia a la corrosión y percepción inteligente)". Los cordones de acero pretensados inteligentes integrados con tecnología de detección de fibra óptica realizarán un monitoreo de la tensión en tiempo real, mejorando aún más la seguridad de la ingeniería. Las empresas deben seguir centrándose en la optimización de las fórmulas de las materias primas, el control preciso de los procesos y la transformación de la producción ecológica para aprovechar el terreno competitivo en la ola de la construcción de súper ingeniería.
ANHUI LITONG RARE-EARTH STEEL CABLE CO.,LTD.
