[發(fā)明專利]一種GH4169超高強度抗疲勞螺栓加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810266021.6
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108504833A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴烈勇;樊開倫;王運蘭;戴愛麗;劉勇德
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州航天精工制造有限公司
• 主分類號: C21D7/13
• 分類號: C21D7/13;C21D9/00;B21K1/46;B21J5/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

本發(fā)明提供一種GH4169超高強度抗疲勞螺栓加工方法，螺栓頭部采用熱鐓精密成型，頭部成型后對桿部需加工螺紋部位進(jìn)行冷變形強化，之后采用標(biāo)準(zhǔn)時效制度進(jìn)行時效處理，最后進(jìn)行冷滾壓加工螺紋及頭下R，經(jīng)過頭部熱變形強化+桿部冷變形強化+時效強化+冷滾壓強化的四重強化方法實現(xiàn)抗疲勞螺栓室溫抗拉強度不低于1600MPa，晶粒度細(xì)于等于6級，金屬流線連續(xù)完整，疲勞指標(biāo)符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求。以解決我國目前還未突破強度在1600MPa以上的GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓的制造技術(shù)瓶頸的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種GH4169超高強度抗疲勞螺栓加工方法，屬于航空航天用超高強度抗疲勞螺栓制造加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

航空航天用GH4169（Inconel718）螺栓一般都是1275MPa級別應(yīng)力型和疲勞型螺栓，隨著航空航天飛行裝備性能的不斷升級換代，追求螺栓高強度、高抗疲勞、高耐腐蝕等性能需求越發(fā)強烈，由于GH4169（Inconel718）高溫合金材料是所有高溫合金材料中應(yīng)用最為廣泛的合金牌號，因此開發(fā)此類螺栓材料的首選就是GH4169（Inconel718）。另外，西方制造強國對超高強度抗疲勞螺栓制造技術(shù)領(lǐng)域研究非常重視，特別是飛機重要對接部位的超高強度螺栓制造技術(shù)一直被國外壟斷，尤其是針對GH4169（Inconel718）1600MPa級別以上的抗疲勞螺栓制造技術(shù)開發(fā)。但是，我國目前還未突破強度在1600MPa以上的GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓的制造技術(shù)瓶頸。

針對這一問題，本發(fā)明提供一種GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓加工方法，很好的解決了上述技術(shù)瓶頸，具有廣袤的推廣價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種GH4169超高強度抗疲勞螺栓加工方法，以解決我國目前還未突破強度在1600MPa以上的GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓的制造技術(shù)瓶頸的問題。

為解決上述問題，擬采用這樣一種GH4169超高強度抗疲勞螺栓加工方法，螺栓頭部采用熱鐓精密成型，頭部成型后對桿部需加工螺紋部位進(jìn)行冷變形強化，之后采用標(biāo)準(zhǔn)時效制度進(jìn)行時效處理，最后進(jìn)行冷滾壓加工螺紋及頭下R，經(jīng)過頭部熱變形強化+桿部冷變形強化+時效強化+冷滾壓強化的四重強化方法實現(xiàn)抗疲勞螺栓室溫抗拉強度不低于1600MPa，晶粒度細(xì)于等于6級，金屬流線連續(xù)完整，疲勞指標(biāo)符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求。

前述方法中，GH4169按相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)選擇固溶磨光狀態(tài)料，晶粒度應(yīng)細(xì)于等于6級；

前述方法中，螺栓頭部熱鐓精密成型溫度控制在950℃-1100℃范圍內(nèi)，根據(jù)螺栓頭部的成型難易程度進(jìn)行合理選擇，在確保螺栓頭部鐓制成形的前提下盡可能選擇較低的加熱溫度，螺栓頭部鐓制采用精密靜成形技術(shù)，控制鐓制后的加工去除量，以保證頭部以及頭桿結(jié)合部位的金屬流線完整；

前述方法中，頭部成型后對桿部需加工螺紋部位進(jìn)行冷變形強化，冷變形量控制在15%-20%范圍內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述方法成功解決了無法實現(xiàn)強度不低于1600MPa的GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓的制造加工技術(shù)瓶頸，可應(yīng)用于航空航天用GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓領(lǐng)域制造方法上。

附圖說明

圖1是GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖2中A-A向的局部剖視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例：

GH4169（Inconel718）超高強度抗疲勞螺栓如圖1至圖3所示，螺栓頭部采用熱鐓精密成型：螺栓頭部熱鐓精密成型溫度應(yīng)控制在950℃-1100℃范圍內(nèi)，根據(jù)螺栓頭部的成型難易程度進(jìn)行合理選擇，在確保螺栓頭部鐓制成形的前提下盡可能選擇較低的加熱溫度，螺栓頭部鐓制應(yīng)采用精密靜成形技術(shù)，盡可能控制鐓制后的加工去除量，以保證頭部以及頭桿結(jié)合部位的金屬流線完整；頭部成型后對桿部需加工螺紋部位進(jìn)行冷變形強化，冷變形量應(yīng)控制在15%-20%范圍內(nèi)；之后采用標(biāo)準(zhǔn)時效制度進(jìn)行時效處理，最后進(jìn)行冷滾壓加工螺紋及頭下R。經(jīng)過頭部熱變形強化+桿部冷變形強化+時效強化+冷滾壓強化的四重強化方法可保證GH4169（Inconel718）抗疲勞螺栓室溫抗拉強度不低于1600MPa，晶粒度細(xì)于等于6級，金屬流線連續(xù)完整，疲勞指標(biāo)符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求。