Impulsados por el avance continuo de los proyectos de infraestructura en entornos hostiles, como la energía eólica marina, los puentes costeros y las redes eléctricas UHV, los cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc se han convertido en un motor de crecimiento fundamental en el mercado de alambres de alta gama, gracias al excelente rendimiento anticorrosión de su revestimiento de aleación de "zinc, aluminio y tierras raras". Se espera que el tamaño del mercado interno de cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc supere los 8.500 millones de yuanes en 2025, con un crecimiento interanual del 9,7%. La mejora refinada de los procesos de producción y la optimización de las fórmulas de aleaciones mejoran continuamente la adaptabilidad del producto en entornos extremos, proporcionando soporte material confiable y a largo plazo para infraestructura en múltiples campos.
Características principales: Tres ventajas principales solidifican la competitividad del mercado
El valor central de los cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc surge del potencial sinérgico de "anticorrosión + resistencia + durabilidad", lo que les otorga importantes ventajas competitivas en entornos complejos. En primer lugar, lo más destacado es la superior resistencia a la corrosión. El recubrimiento de aleación de tierras raras mezcladas de zinc, 5% aluminio y aluminio logra una doble protección a través de "protección de ánodo de sacrificio + protección de barrera", con una resistencia a la corrosión de 3 a 5 veces mayor que la de los tradicionales hilos de acero galvanizado en caliente. Logra más de 1800 horas sin óxido rojo en pruebas de niebla salina neutra y una vida útil de más de 30 años en entornos costeros con alto contenido de niebla salina, entre 2 y 3 veces más que los productos tradicionales. En segundo lugar, propiedades mecánicas equilibradas: los productos convencionales tienen una resistencia a la tracción que oscila entre 1570 MPa y 1960 MPa, y algunos modelos especiales alcanzan los 2160 MPa, manteniendo al mismo tiempo una tasa de alargamiento de ≥4,5 %. Pueden soportar cargas dinámicas a largo plazo y tensiones complejas, cumpliendo requisitos de alta resistencia, como cables principales para puentes de grandes luces y anclajes de torres de energía eólica. En tercer lugar, amplia adaptabilidad al escenario: las especificaciones del producto cubren φ12,7 mm-φ28,6 mm, con estructuras que incluyen 1×7 y 1×19. El espesor del recubrimiento (120 g/m²-610 g/m²) se puede personalizar según las necesidades, adaptándose a diversos escenarios hostiles, como infraestructura costera, energía eólica en el desierto y parques químicos. También presenta resistencia a las tormentas de arena, tolerancia a bajas temperaturas (-40 ℃) y resistencia al envejecimiento por rayos UV.
Proceso de producción: el control de precisión de todo el proceso crea recubrimientos de alta calidad
La producción de cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc es un proyecto sistemático de "purificación de materias primas, procesamiento de conformado, revestimiento de aleaciones e inspección del producto terminado". El proceso central se centra en la uniformidad y adhesión del recubrimiento, con procedimientos clave divididos en cinco eslabones principales:
Paso 1: Preparación de la materia prima y pretratamiento de la superficie
Se seleccionan alambrones de acero con alto contenido de carbono de alta calidad (contenido de carbono 0,65% -0,85%) como material base y se someten a un tratamiento superficial de cuatro pasos de "decapado - lavado alcalino - lavado con agua - secado": decapado para eliminar las incrustaciones de óxido (concentración de ácido clorhídrico 18% -22%, temperatura 40-50 ℃), lavado alcalino (concentración de hidróxido de sodio 5% -8%) para eliminar el aceite, lavado con agua en varias etapas para neutralizar ácido y álcali residuales y, finalmente, secado con aire caliente (temperatura 120-150 ℃) para garantizar una superficie de base de acero limpia y seca, sentando las bases para la adhesión del recubrimiento.
Paso 2: Fortalecimiento del trefilado y control de precisión
Los alambrones pretratados se introducen en una máquina trefiladora continua, adoptando el proceso de "reducción progresiva de diámetro de múltiples pasadas + tratamiento térmico en línea" para estirar el alambre de acero al diámetro preestablecido (por ejemplo, φ5,0 mm para estructura de 1×7 φ15,2 mm de hebras de acero). Mientras tanto, 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 de grafito especial durante el trefilado, con velocidad de trefilado (8-12 m/s) y precisión del troquel controladas para evitar rayones en la superficie, lo que garantiza una rugosidad de la superficie de Ra≤0,8μm.
Paso 3: formación de cables para garantizar la densidad estructural
Se introducen múltiples alambres de acero trefilados (por ejemplo, 6 alambres laterales + 1 alambre central para una estructura de 1×7) en una máquina trenzadora, se trenzan de acuerdo con la longitud de tendido preestablecida (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. Los productos de alta gama adoptan además un "proceso de predeformación": se aplica presión mecánica para doblar previamente los alambres de acero en un arco, lo que da como resultado una estructura más firme después del trenzado, una distribución uniforme de la tensión bajo carga y un menor riesgo de agrietamiento del revestimiento causado por la tensión residual.
Paso 4: Revestimiento aleado por inmersión en caliente (proceso central)
Este es el vínculo clave que determina el rendimiento del producto, adoptando el proceso de "revestimiento por inmersión en caliente + tratamiento de aleación": primero, la pieza en bruto de la hebra de acero se precalienta a 450-500 ℃ para eliminar la humedad y el aceite residuales; luego se sumerge en un baño fundido de aleación de tierras raras mezcladas con zinc, 5% aluminio y aluminio (contenido de aluminio 4,2%-5,8%, total de elementos de tierras raras Ce/La 0,05%-0,15%) a 455-465 ℃ durante 3-5 segundos para garantizar una adhesión uniforme del recubrimiento; Después de levantarlo, el espesor del recubrimiento se controla mediante soplado con cuchilla de aire (presión de 0,3 a 0,5 MPa), seguido de preservación del calor en un horno de aleación (temperatura de 500 a 550 ℃) durante 10 a 15 segundos para desencadenar una reacción metalúrgica entre la capa de zinc y la base de acero, formando una capa de aleación ternaria de Zn-Fe-Al que mejora la adhesión del recubrimiento (resistencia al pelado ≥15 N/mm) y la resistencia a la corrosión.
Paso 5: Postratamiento e inspección del producto terminado
Los hilos de acero recubiertos de aluminio y zinc se enfrían rápidamente con agua (temperatura ≤60 ℃) y luego se someten a un tratamiento de pasivación (solución de pasivación sin cromo, espesor de 0,5 a 1,0 μm) para mejorar la resistencia a la decoloración y a la corrosión. La inspección del producto terminado adopta un modo dual "en línea + fuera de línea": control en línea de la tolerancia del diámetro exterior (±0,02 mm) mediante un medidor de diámetro láser y pruebas de corrientes parásitas para la continuidad del recubrimiento y la uniformidad del espesor; Muestreo fuera de línea para resistencia a la tracción, adhesión del recubrimiento, prueba de niebla salina, prueba de flexión, etc., para garantizar el cumplimiento de la norma nacional GB/T 20492-2019, con productos no calificados rechazados directamente.
Actualizaciones tecnológicas: avances duales en optimización de aleaciones y producción inteligente
La industria de los filamentos de acero recubiertos de aluminio y zinc está acelerando su transformación hacia "alto rendimiento + baja carbonización". En términos de innovación tecnológica, las empresas optimizan continuamente las fórmulas de las aleaciones: añadiendo trazas de tierras raras (Ce, La) para refinar los granos del recubrimiento y reducir la porosidad, mejorando la resistencia a la corrosión en un 15%-20% adicional; Algunas empresas líderes han desarrollado recubrimientos de aleaciones ternarias de Zn-Al-Mg, con una resistencia a la corrosión entre un 20% y un 30% superior a las fórmulas tradicionales, actualmente en fase de prueba a escala piloto. En la producción inteligente, las empresas líderes han introducido sistemas de control de circuito cerrado de IA para ajustar en tiempo real parámetros como la temperatura del baño fundido, la presión de la cuchilla de aire y la velocidad de trenzado, controlando la tolerancia del espesor del recubrimiento dentro de ±5μm y aumentando la tasa de calificación de primer paso al 99,7%; La tecnología de inspección por visión artificial permite la identificación de defectos superficiales a nivel de milisegundos (p. ej., exposición del recubrimiento, rayones), con una eficiencia de inspección 10 veces mayor que la inspección manual. En la producción verde, la tasa de penetración de la tecnología de pasivación sin cianuro ha alcanzado el 90%, reemplazando los procesos tradicionales que contienen cromo; la tasa de utilización de zinc reciclado ha aumentado al 85 %, el consumo de energía unitario del producto ha disminuido un 18,7 % en comparación con 2020 y la intensidad de las emisiones de carbono ha caído por debajo de 0,8 tCO₂/t, cumpliendo con los requisitos de cumplimiento del Mecanismo de Ajuste de Carbono en Frontera (CBAM) de la UE.
Aplicación de mercado: la demanda en escenarios extremos impulsa el crecimiento en múltiples campos
Los escenarios de aplicación de los cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc continúan expandiéndose a entornos hostiles, formando tres polos de crecimiento centrales: "infraestructura costera + nueva energía + ingeniería de transporte". En infraestructura costera, la proporción de cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc en proyectos de puentes costeros en Guangxi y Fujian ha superado el 40%, utilizados para la suspensión de cables principales y anclaje de cimientos de pilotes para resolver problemas de anticorrosión en ambientes marinos. En el ámbito de las nuevas energías, los proyectos de energía eólica marina han impulsado un aumento de la demanda, con una tasa de crecimiento prevista del 28% en 2025, utilizada para el anclaje de torres de energía eólica y la protección de cables submarinos. En la ingeniería de transporte, se adoptan cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc altamente resistentes a la corrosión en proyectos como el ferrocarril Sichuan-Tíbet y puentes a través del mar, adaptándose a entornos complejos como mucho frío, gran altitud y fuerte radiación ultravioleta. Además, la demanda de proyectos en el extranjero a lo largo de "La Franja y la Ruta" es sólida: se espera que el volumen de exportación alcance las 32.000 toneladas en 2025, un aumento interanual del 12%, abasteciendo principalmente proyectos de infraestructura y modernización de la red eléctrica en el Sudeste Asiático, Medio Oriente y otras regiones.
Los expertos de la industria afirmaron que los cordones de acero recubiertos de aluminio y zinc se desarrollarán hacia "una mayor resistencia a la corrosión, un menor consumo de energía y una percepción inteligente" en el futuro. La industrialización de los recubrimientos de aleación de Zn-Al-Mg y los productos de monitoreo inteligente integrados con sensores de fibra óptica se convertirán en focos clave de I+D. Las empresas deben centrarse continuamente en la optimización de la fórmula de la aleación, el control preciso del proceso y la transformación de la producción ecológica para aprovechar el terreno competitivo en la ola de infraestructura en entornos extremos, proporcionando soluciones de materiales anticorrosión a largo plazo para la infraestructura global.
ANHUI LITONG RARE-EARTH STEEL CABLE CO.,LTD.
