高強度雙頭螺栓加工方法
2023-05-10 11:49:16 1
專利名稱：高強度雙頭螺栓加工方法
技術領域：
本發明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一種高強度雙頭螺栓加工方法。
背景技術：
高強度螺栓是機械行業中常用的緊固件，目前的加工方式一般為車削的成型，強度往往難以保證，有時在使用中產生掉頭、杆部斷裂等不安全現象，對工業生產危害很大。因此對高強度螺栓生產方法加以研究和改進，確保高強度螺栓的質量穩定性，對技術和經濟的發展具有重要作用。此外，螺栓處於相對潮溼的環境中時，容易生鏽腐蝕，最終導致斷裂或裂紋，形成潛在的事故源。鑑於此，有必要提供一種高強度螺栓的加工方法，生產更耐腐蝕的高強度螺栓。
發明內容
本發明的目的在於避免現有技術中的不足之處，而提供一種高強度雙頭螺栓加工方法。本發明的目的通過以下技術方案如下:
高強度雙頭螺栓加工方法 ，加工步驟包括:
a、制杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C0.28
0.35,Mn 0.25 0.35,V 0.05-0.09,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04,P ^ 0.025,0.035、Ni 0.55 1.20、Co 0.35 0.45、Sb 0.20 0.30、Cu 彡 0.20 ;
b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為750-800°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層粉煤灰，鍛打次數不多於20次，鍛打成型後利用精密車床車削出螺栓兩頭的外螺紋；
C、熱處理，第一次是將車削後的螺栓兩頭外螺紋在400-450°C下加熱10-12小時，再20-30分鐘內升溫至1080-1120°C，保持加熱時間10分鐘，用淬火油進行淬火，再將淬火後的螺栓在500°C下進行回火保持30分鐘，再從回火爐中取出放入300-320°C的200號溶劑油中隨油緩冷；第二次是將螺栓中部的光杆段在800°C ±20°C下，用水性淬火液進行淬火，再將淬火後的螺栓在600°C下進行回火，持續時間60分鐘，最後進行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內，在1100° 1150 °C溫度範圍內滲碳處理50 120min;
d、磷化處理，首先用14%氫氧化鉀溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用25%似肥04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入表面活性劑液中5-6分鐘，之後清洗乾淨；
e、發黑處理
對螺栓進行發黑處理，控制溫度100°C -110°C;時間25-30分鐘；再進行清洗、風乾，即得成品螺栓。本發明的高強度雙頭螺栓加工方法，採用冷擠壓工藝螺栓加工，提高了螺栓的強度，達到了 12.9高強度螺栓所需的硬度值、強度值，解決了高強度下螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命，滿足了社會上各行業對高強度螺栓的使用需求。本發明的有益效果在於:
1、本發明細化了材質的整形加工工藝，使線材硬度適中，表面具有良好的磷化皮膜，潤滑性能好，線材無氫脆，可塑性好；
2、本發明螺栓進行了3 — 4次冷鐓擠壓成型，提高了高強度螺栓整體強度，螺栓精度高，質量好，生產效率高，無切削無廢料，單位成本大大下降。得到了整體金屬流向方向一致的螺栓，大大提高了其抗拉強度；
3、熱處理工藝的發明突破了螺栓傳統熱處理的合金鋼材的極限，其超強超韌性的特色已領先國內緊固件行業水平。
具體實施例方式結合以下實施例對本發明作進一步描述:
高強度雙頭螺栓加工方法，加工步驟包括:
a、制杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C0.28
0.35,Mn 0.25 0.35,V 0.05-0.09,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04、P ≤ 0.025,S^0.035、Ni 0.55 1.20、Co 0.35 0.45、Sb 0.20 0.30、Cu ≤ 0.20 ;
b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為750-800°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層粉煤灰，鍛打次數不多於20次，鍛打成型後利用精密車床車削出螺栓兩頭的外螺紋；
C、熱處理，第一次是將車削後的螺栓兩頭外螺紋在400-450°C下加熱10-12小時，再20-30分鐘內升溫至1080-1120°C，保持加熱時間10分鐘，用淬火油進行淬火，再將淬火後的螺栓在500°C下進行回火保持30分鐘，再從回火爐中取出放入300-320°C的200號溶劑油中隨油緩冷；第二次是將螺栓中部的光杆段在800°C ±20°C下，用水性淬火液進行淬火，再將淬火後的螺栓在600°C下進行回火，持續時間60分鐘，最後進行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內，在1100° 1150 °C溫度範圍內滲碳處理50 120min;
d、磷化處理，首先用14%氫氧化鉀溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用25%似肥04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入表面活性劑液中5-6分鐘，之後清洗乾淨；
e、發黑處理
所述的發黑處理，採用氧化性氣體對螺栓進行發黑處理，控制溫度100°C ;時間28分鐘；再進行清洗、風乾，即得成品螺栓。根據本發明的螺栓的製備方法生產的螺栓，經過檢測試驗其機械性能數值如下，螺栓心部硬度達50-55HRC、螺栓螺紋段硬度達51-57HRC，抗拉強度達到1263Mpa，屈服強度達到1223Mpa，延伸率大於14%，斷面收縮率大於37%，衝擊韌性大於45J/cm2，綜合機械性能比現有工藝製造出的螺栓高11-12%。最後應當說明的是，以上實施例僅用於說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
權利要求
1.強度雙頭螺栓加工方法，其特徵在於，加工步驟包括: a、制杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C0.28 0.35,Mn 0.25 0.35,V 0.05-0.09,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04,P ( 0.025,0.035、Ni 0.55 1.20、Co 0.35 0.45、Sb 0.20 0.30、Cu ^ 0.20 ； b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為750-800°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層粉煤灰，鍛打次數不多於20次，鍛打成型後利用精密車床車削出螺栓兩頭的外螺紋； C、熱處理，第一次是將車削後的螺栓兩頭外螺紋在400-450°C下加熱10-12小時，再20-30分鐘內升溫至1080-1120°C，保持加熱時間10分鐘，用淬火油進行淬火，再將淬火後的螺栓在500°C下進行回火保持30分鐘，再從回火爐中取出放入300-320°C的200號溶劑油中隨油緩冷；第二次是將螺栓中部的光杆段在800°C ±20°C下，用水性淬火液進行淬火，再將淬火後的螺栓在600°C下進行回火，持續時間60分鐘，最後進行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內，在1100° 1150 °C溫度範圍內滲碳處理50 120min ; d、磷化處理，首先用14%氫 氧化鉀溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用25%似肥04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入表面活性劑液中5-6分鐘，之後清洗乾淨； e、發黑處理 對螺栓進行發黑處理，控制溫度100°C -110°C;時間25-30分鐘；再進行清洗、風乾，即得成品螺栓。
2.根據權利要求1所述的高強度雙頭螺栓加工方法，其特徵在於:所述的發黑處理，採用氧化性氣體對螺栓進行發黑處理，控制溫度100°C ;時間28分鐘；再進行清洗、風乾，即得成品螺栓。
全文摘要
本發明公開了高強度雙頭螺栓加工方法，加工步驟包括a、制杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求C0.28～0.35、Mn0.25～0.35、V0.05-0.09、Si0.15～0.35、W0.01-0.04、P≤0.025、S≤0.035、Ni0.55～1.20、Co0.35～0.45、Sb0.20～0.30、Cu≤0.20；b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為850-800℃，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層粉煤灰，鍛打次數不多於20次，鍛打成型後利用精密車床車削出螺栓兩頭的外螺紋；本發明的高強度雙頭螺栓加工方法，採用冷擠壓工藝螺栓加工，提高了螺栓的強度，達到了12.9高強度螺栓所需的硬度值、強度值，解決了高強度下螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命，滿足了社會上各行業對高強度螺栓的使用需求。
文檔編號F16B35/00GK103089781SQ201210511680
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者王立新 申請人:安徽六方重聯機械股份有限公司