[發明專利]一種螺栓的制造加工工藝

有效

• 申請號: 201210478216.X
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102941447A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 王修保;胡慶寬
• 申請（專利權）人: 河南航天精工制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C21D9/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種螺栓的制造加工工藝。

背景技術

高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓由于具備良好的聯接性能，耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗振動、安裝方便等特點，在飛機發動機燃燒室部位得到了廣泛應用。其相關標準對高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓的形狀、結構、尺寸、機械性能等都有明確的要求。由于發動機燃燒室的工作溫度為650℃，這就要求燃燒室上的高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓在650℃至800℃的環境中，高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓的聯接性能不失效。這就對高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓的各項機械性能提出了嚴格的要求：耐高溫（900℃以上），耐振動（在發動機高速旋轉的情況下產生巨大的振動而不失效），耐疲勞（在飛機最大航程下不維修而不失效）。同時也對高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓的選材提出了嚴格的要求，必須選擇經過真空自耗電極重熔的耐高溫INCO718材料。由于材料耐高溫，螺栓頭型特殊，因此標準要求高溫合金INCO718十二角法蘭面高強度螺栓的頭部到桿部的金屬流線不允許被破壞或切斷，螺紋部位的金屬流線連續且在螺紋牙型底部流線的密度最大，螺栓耐疲勞，這就對螺栓的制造加工提出了更加嚴格的要求，因此，此制造加工工藝尤為重要。而采用常規的冷鐓加工方法，無法實現對高溫合金INCO718材料的鐓制加工；采用車銑結合的加工方法則容易將螺栓頭桿結合處的金屬流線切斷，導致成品螺栓的疲勞壽命及抗拉強度無法達到標準規定的要求。

發明內容

本發明提出了一種螺栓的制造加工工藝，旨在解決現有技術加工十二角頭法蘭面螺栓使其內部金屬流線被切斷的問題。

本發明的螺栓的制造加工工藝的技術方案如下：

一種螺栓的制造加工工藝,包括以下步驟：

步驟一，選取基材，并通過熱墩模具對基材進行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；

步驟二，對半成品螺栓工件進行固溶處理；

步驟三，對經由步驟二加工得來的半成品螺栓工件進行外形尺寸的粗加工，并在半成品螺栓工件的頭部鉆設保險孔；

步驟四，對經由步驟三加工得來的半成品螺栓工件進行真空時效處理；

步驟五，對經由步驟四加工得來的半成品螺栓工件進行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的桿部滾壓加工外螺紋，以得到成品螺栓工件；

步驟六，對成品螺栓工件進行表面處理，并對成品螺栓工件的機械性能進行檢測。

根據權利要求1所述的螺栓的制造加工工藝，其特征在于，所述基材的材料為型號為INCO718的高溫合金。

所述基材的外形的棒狀。

所述步驟一中墩制加工之前，通過普通車床對基材進行車削加工。

在步驟四和步驟五之間，對成品螺栓工件的頭部和桿部的過渡處進行滾壓加工。

在步驟三和步驟四之間，在經由步驟四加工得來的半成品工件上進行標記加工。

所述步驟四中的真空時效處理包括以下步驟：首先，對半成品螺栓工件進行溫度為718℃的回火處理，回火時間為8小時；然后將半成品螺栓工件降溫至621℃，保溫8小時；最后，將半成品至于氬氣中冷卻，氬氣的氣壓為150至200MPa，露點為-56℃。

所述步驟四中的真空時效處理的真空爐的真空度為1×10-3Pa；爐子的泄露率為20μmHg/h。

所述步驟七中的表面處理包括以下步驟：首先，除去成品螺栓工件的油漬；然后，將成品螺栓工件晾干；最后，在成品螺栓工件的表面進行鍍銀處理。

步驟二和步驟三之間檢測半成品螺栓工件的頭部到干部的金屬流線，并在在晾干與表面進行鍍銀處理之間，對成品螺栓工件進行探傷。

本發明通過熱墩-固溶處理-粗加工-自然失效處理-精加工和滾壓加工外螺紋-表面處理-檢測，這一套工藝流程來加工螺栓，其中真空失效處理提前至粗加工和精加工之間，并在熱墩和粗加工之間增設了固溶處理，從而保證了在對半成品螺栓工件精加工和滾壓加工外螺紋之間，使半成品螺栓工件的內部金屬流線分布均勻，避免了半成品螺栓工件精加工和滾壓加工外螺紋后，成品螺栓工件的內部金屬流線斷裂的問題，保證了成品螺栓工件的硬度和強度，進而解決了現有技術加工十二角頭法蘭面螺栓使其內部金屬流線被切斷的問題。

附圖說明

圖1是具有保險孔的十二角頭法蘭面螺栓的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1中十二角頭法蘭面螺栓的頭部和桿部之間的金屬流線示意圖；