[發明專利]鋼結構用高強度大六角頭螺栓的加工工藝

無效

• 申請號: 201410330848.0
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN105269247A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 丁春燕
• 申請（專利權）人: 丁春燕
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高強度連接件的加工工藝，尤其涉及一種鋼結構用高強度大六角頭螺栓的加工工藝。

背景技術

鋼結構用高強度大六角頭螺栓是機械行業中常用的緊固件，目前的加工方式一般采用車削方式加以成型，其強度往往難以保證，當抗拉強度超過一定值時，在缺口集中的地方如桿與頭部的過渡處或螺紋根部容易造成延遲斷裂和疲勞斷裂，對工程質量造成嚴重影響，嚴重時會由于其連接強度的不夠而導致安全事故的發生，故需要對傳統的高強度螺栓的生產工藝加以研究和改進，以在確保其質量的前提下能高效的進行大批量生產，滿足社會對鋼結構用高強度大六角頭螺栓的廣泛需要，故專利申請號為200810020090.5的專利申請提供了一種鋼結構用高強度大六角頭螺栓的加工工藝，其主要的發明點在于采用了少無切削工藝，采用冷擠壓加工，以改善工件軸向表面或內部纖維組織，同時熱處理中采用鹽浴淬火和硝鹽回火，降低了工件表面氧化脫碳層的程度，進一步確保了螺栓的質量，但在熱鍛冒頭一步中，用熱鍛爐進行加熱，存在加熱速度慢、加熱不均勻，造成了工件某些部位過熱、有些地方加熱不足的缺陷，容易造成工件發生夾皮、夾渣、夾裂、開裂等疵病，需要進一步的改善。

發明內容

本發明針對上述缺陷，目的在于提供一種在專利申請號為200810020090.5的專利申請的基礎上，能進一步的提高螺栓質量的鋼結構用高強度大六角頭螺栓的加工工藝。本發明的技術方案是：

本發明的具體加工步驟按以下進行：

(1)備料：選用35CrMo或20MnTiB為坯料，并按照螺栓的規格大小車下坯料。

(2)熱鍛冒頭：在高頻感應加熱器內以900℃-1000℃的溫度對螺栓冒頭進行熱鍛，高頻感應電流的頻率為2-5萬赫茲，后冷卻。

(3)軟化退火：在鐘罩爐內進行等溫球化退火，鐘罩爐內放入大量的富碳物質，軟化退火溫度：當坯料為35CrMo時取850℃±10℃，當坯料為20MnTiB時取840℃±10℃，保溫時間為6-8小時，保溫后隨爐冷卻到250℃以下出爐，其硬度控制在HB100-120之間。

(4)坯料表面處理及潤滑：對螺桿段進行磷化處理和涂MoS2的表面處理工藝，其工藝流程為：堿洗→水洗→酸洗→水洗→磷化→清洗→震蕩機上涂MoS2。

(5)第一次冷擠壓成型：在室溫下對螺桿段進行擠壓，選用150-200噸氣位沖床。

(6)第二次擠壓成型：在室溫下對螺桿上螺紋段進行擠壓，選用70-90噸氣位沖床。

(7)第三次擠壓成型，在室溫下進行螺紋成型，選用Z-28滾絲機。

(8)淬火：在鹽浴爐內對成型件進行淬火，其溫度控制在860℃±10℃，升溫時間10min-20min，保溫時間15min-25min，淬火完成后，用油冷卻，其冷卻溫度小于80℃。

(9)檢驗：用HR-150A洛式硬度計對其進行檢驗，以HRC不小于50為合格件。

(10)回火：在硝鹽爐內對合格件進行回火，當材料為35CrMo時，其溫度控

制在530℃±10℃，當材料為20MnTiB時，其溫度控制在430℃±10℃，升溫時間為25min-35min，保溫時間為50min-70min，回火完成后，用水在室溫條件下進行冷卻。

(11)二次檢驗：用HR-150A洛式硬度計對其進行檢驗，以HRC在33-39內為合格件。

(12)發蘭：對上述合格件進行發蘭處理，以確保其不生銹。

(13)入庫。

本發明在專利申請號為200810020090.5的專利申請的基礎上，其熱鍛采用了高頻感應加熱，其頻率控制在2-5萬赫茲，利用高頻感應加熱速度快、加熱均勻等優點，能使工件表面獲得心部到表面均勻的組織、性能，提高了工件的受熱均勻性，能獲得更好的晶相結構，得到更好性能的高強度螺栓。

本發明其它步驟的機理是：

熱軋狀態下的35CrMo或20MnTiB各部位的硬度不均勻，塑性差，變形抗力大，若不經軟化退火處理而直接進行冷擠壓加工，則成形困難、模具容易損壞、擠壓件容易產生裂紋，因此在冷擠壓成形前需對坯料進行軟化退火處理。本發明采用球化退火使其具有較低的硬度和較好的塑性，為了進一步提高材料的機械性能，本發明也可采用正火工藝對材料軟化。

為了減少材料的殘余應力和提高材料的表面質量，在對材料冷擠壓之前本發明要對材料進行潤滑處理，主要是磷化處理，經研究進行磷化處理會顯著降低材料的疲勞性能，也更利于對其進行冷擠壓加工。