[發(fā)明專利]外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭及其制造方法

有效

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• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109281924B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 謝振寧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西天正鋼結(jié)構(gòu)有限公司
• 主分類號: F16C11/06
• 分類號: F16C11/06;F16C11/10;B23P15/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭的制造方法，其特征在于包括以下階段：

1)制造前準備

①原材料準備：準備含碳量不高于0.3％的鋼坯、球面硬度不低于50HRC的球頭桿(3)、足量固體滑膜涂層材料；

②工裝準備：準備與最終設計鋼基體形狀相適應的上端開口且開口處由外及里設置有分別呈30°、20°和10°錐面的筒狀收口工裝(5)、準備與最終設計鋼基體外圓相適應的高頻感應工裝、準備與最終設計鋼基體內(nèi)圓弧相適應的膜層涂覆工裝；

③設備準備：準備激光熔覆設備、液壓裝置、烘箱、高頻感應裝置；

2)鋼基體(1)加工

①將階段1)步驟①準備的鋼坯加工成下端圓柱上端倒錐筒且錐面相對于軸線斜度為30°的兩段式結(jié)構(gòu)，為初始鋼結(jié)構(gòu)；

②以步驟①獲得的初始鋼結(jié)構(gòu)上端面中心為基點垂直向下鉆錐孔，錐孔頂端角度為60°，孔尖鉆至下端圓柱面頂端所處水平面時停止，獲得中開孔鋼結(jié)構(gòu)；

③在步驟②獲得的中開孔鋼結(jié)構(gòu)的中間錐孔面上，在靠近錐孔面下端位于距端面長度2/3-3/4的位置，以階段1)步驟①準備的球頭桿(3)的球頭半徑為加工半徑、以錐孔面與端面交接處的圓環(huán)為垂直截面的圓心，加工出一圈弧形環(huán)面，獲得預制基體結(jié)構(gòu)；

④以錐孔尖端所在平面為基準，以加工退刀槽的工藝方法加工出深度與剩余錐面長度相等的退刀槽(2)，獲得所需鋼基體(1)；

3)預處理

①將階段2)獲得的鋼基體(1)采用階段1)步驟②準備的膜層涂覆工裝保護并固定好，以階段1)步驟②準備的固體滑膜涂層材料為原材料，采用激光熔覆設備對階段2)步驟③獲得的弧形環(huán)面進行激光涂覆固體滑膜處理，在弧形環(huán)面上固化一層厚度0.08mm-0.2mm的固體滑膜層(4)，獲得預處理鋼基體(1)；

4)收口包套

①將階段1)步驟①準備的球頭桿(3)、階段3)獲得的預處理鋼基體(1)、階段1)步驟②準備的筒狀收口工裝(5)從上至下同軸固定，采用階段1)步驟③準備的液壓裝置持續(xù)施加垂直壓緊力，至球頭桿(3)、預處理鋼基體(1)移動至完全收口并固定，獲得收口包套鋼結(jié)構(gòu)接頭；

②將步驟①獲得的收口包套鋼結(jié)構(gòu)的外圓置于高頻感應工裝中，采用階段1)步驟③準備的高頻感應裝置進行感應加熱，至原鋼基體(1)變形區(qū)域被加熱至鋼材料的AC₃溫度以上30℃-50℃，然后停止加熱并靜置至變形結(jié)束，獲得穩(wěn)定化鋼結(jié)構(gòu)接頭；

③重復步驟①-②2次-3次，獲得固化鋼結(jié)構(gòu)接頭；

5)后處理

①將階段4)獲得的固化鋼結(jié)構(gòu)接頭的外圓置于高頻感應工裝中，采用階段1)步驟③準備的高頻感應裝置進行感應加熱，至鋼基體(1)整體被加熱至鋼材料的AC₃溫度以上30℃-50℃，然后淬水至溫度穩(wěn)定，采用階段1)步驟③準備的烘箱將淬水的固化鋼結(jié)構(gòu)接頭采用200℃-240℃溫度、2h-3h時間進行回火處理，獲得強化鋼結(jié)構(gòu)，該強化鋼結(jié)構(gòu)即為所需外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭的制造方法，其特征在于：鋼基體(1)采用10^#鋼制造，球頭桿(3)采用GCr6淬火并低溫回火后獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭的制造方法，其特征在于：鋼基體(1)采用20Cr制造，球頭桿(3)采用32Cr3MoV表面氮化后獲得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭的制造方法，其特征在于：鋼基體(1)采用30CrMnSi制造，球頭桿(3)采用12CrNi3表面滲碳、淬火并低溫回火后獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包自收口的鋼結(jié)構(gòu)接頭的制造方法，其特征在于：固體滑膜涂層材料是銀、硫化鐵、二硫化鉬中的任意一種。