CN104625617A - 一种高强度螺栓生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度螺栓生产工艺，通过以下步骤实现：选用棒状原料，原料为中碳合金钢,通过热墩模具对基材进行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；对半成品螺栓工件进行固溶处理；将螺栓毛坯放入钟罩炉保温冷却；淬火；在盐浴炉内对成型件进行淬火；回火；半成品螺栓工件进行外形尺寸的粗加工；半成品螺栓工件进行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的杆部滚压加工外螺纹，以得到成品螺栓工件；渗碳处理；坯料表面处理。本发明能够提高螺栓的强度，工艺过程较简单，制造成本较低，工艺过程连续性好，生产效率高。

Description

一种高强度螺栓生产工艺
【技术领域】
本发明涉及螺栓生产工艺的技术领域，特别是一种高强度螺栓生产工艺的技术领域。
【背景技术】
螺栓将各种东西连在一起，从电动牙刷和门铰链中的螺丝，到用来固定建筑物中的混凝土支柱的大量螺栓，螺纹的历史可以追溯到公元前400年，但现代螺栓和螺丝工艺中最重要的发展却是在过去150年间取得，而专家们对微不足道的螺母和螺栓的起源持有不同看法。一篇文章《螺母与螺栓》中提出，螺纹栓和配套螺母用作紧固件的历史只能追溯到15世纪。他依据15世纪早期的一本书中第一次出现以印刷形式记录的螺丝，得出该结论。但是，很多人承认尽管螺纹栓可以追溯到15世纪，然而没有螺纹的螺栓却可以追溯到罗马时代，当时这些螺栓被用来闩门，作为开关门的转轴和楔形螺栓：闩条或螺杆上带有槽口，可将楔子插入当中，让螺栓无法移动。他还表示罗马人用青铜甚至是银制造出第一个螺丝。螺纹为手工挫制，或是先将金属丝绕在螺杆上，焊接后形成螺纹。根据螺栓专家的研究，螺纹的历史还要更早些。阿基米德(公元前287年–公元前212年)发现了螺线原理，并用于建造提水的设备。但是，有迹象显示螺旋抽水机或许诞生于埃及，时间早于阿基米德时期。该设备用木头建造，被用来灌溉土地以及排出船舱底的污水。
在1905年出版的《美国螺母和螺栓行业的历史》中承认，第一台用来制造螺栓和螺丝的机器由法国于1568年在制造，法国后来引入了螺纹切削牙规或板牙，用于车床中。1641年，英国公司对该设备进行了改进，使之得到广泛运用。
在大西洋彼岸的美国，19世纪初用于车辆上的螺母，要比后来的扁平而方正，后来的螺母都有倒角，螺栓被加工为平头形状。在这个时期，生产螺栓是一个繁琐而又艰苦的过程。
紧固件的螺纹起初以手工制成，但是没过多久，由于需求大增，有必要加快生产流程。1760年在英国引入工厂制造流程，大规模生产螺纹。但是，这个重大发展带来了另一个挑战：每家公司都生产自己的螺纹、螺母和螺栓，因此市场上充斥着大量不同尺寸的螺纹，给机械制造商带来不少麻烦。
直到1841年，约瑟夫·惠特沃斯成功找到解决方案。经过多年研究及收集许多英国工厂的样本螺丝，他建议为英国的螺纹尺寸制定一个标准，以便英格兰厂家生产的螺栓和格拉斯哥厂家生产的螺母可以配在一起使用。他的提议是，螺纹面的角度以55度为标准，每英寸的螺纹扣数应该根据不同的直径来界定。
螺栓的工艺不断的改进，螺栓的性能也在跟进需求不断的发生改变，现代工业对螺栓的要求越来越高，尤其是对螺栓的强度要求，目前传统的螺栓的强度不能很好的满足需求，螺栓在震动的设备上容易松动和产生裂纹，高强度的螺栓加工复杂，成本高。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高强度螺栓生产工艺，能够提高螺栓的强度，工艺过程较简单，制造成本较低，工艺过程连续性好，生产效率高。
为实现上述目的，本发明提出了一种高强度螺栓生产工艺，通过以下步骤实现：
a)选用棒状原料，原料为中碳合金钢,通过热墩模具对基材进行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；
b)对半成品螺栓工件进行固溶处理,固溶处理温度为1100℃～1180℃；
c)将螺栓毛坯放入钟罩炉保温冷却；
d)淬火；在盐浴炉内对成型件进行淬火,淬火温度控制在840～855℃，升温时间为6～8分钟，保温时间为65～75分钟；
e)回火，在硝盐炉内对成型件进行回火,回火温度控制在520～570℃，升温时间为66～75分钟，保温时间为95～100分钟；
f)半成品螺栓工件进行外形尺寸的粗加工；
g)半成品螺栓工件进行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的杆部滚压加工外螺纹，以得到成品螺栓工件；
h)渗碳处理；
i)坯料表面处理。
作为优选，所述a)步骤中原材料为碳钢35。
作为优选，所述b)步骤固溶处理温度为1150℃。
作为优选，所述c)步骤中保温过程中，前3个小时保持炉温在240℃以上，剩余时间保持炉温在240℃以下。
作为优选，所述d)步骤中淬火温度控制在850℃，升温时间为7分钟，保温时间为70分钟，淬火完成后，用油冷却，冷却温度小于30℃。
作为优选，所述e)步骤中回火温度控制在540℃，升温时间为70分钟，保温时间为98分钟，回火完成后，用水冷却。
作为优选，所述h)在620～640℃的盐浴炉中保温4～4.7小时进行淬火，盐液采用浓度为80～85g/L的氯化钾、浓度为190～200g/L的硫酸钠，浓度为70～75g/L硝酸钾和浓度为145～150g/L的氯化钠的混合溶液；
作为优选，所述i)表面处理包括以下步骤：首先，除去成品螺栓工件的油渍；然后，将成品螺栓工件晾干；最后，在成品螺栓工件的表面进行镀银处理。
本发明的有益效果：本发明通过对现有工艺过程做改进和调整，减少了螺栓的加热次数，减少了能源消耗，节约了成本能够提高螺栓的强度，工艺过程较简单，制造成本较低，工艺过程连续性好，生产效率高，螺栓寿命更长。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
本发明一种高强度螺栓生产工艺，通过以下步骤实现：a)选用棒状原料，原料为中碳合金钢,通过热墩模具对基材进行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；b)对半成品螺栓工件进行固溶处理,固溶处理温度为1100℃～1180℃；c)将螺栓毛坯放入钟罩炉保温冷却；d)淬火；在盐浴炉内对成型件进行淬火,淬火温度控制在840～855℃，升温时间为6～8分钟，保温时间为65～75分钟；e)回火，在硝盐炉内对成型件进行回火,回火温度控制在520～570℃，升温时间为66～75分钟，保温时间为95～100分钟；f)半成品螺栓工件进行外形尺寸的粗加工；g)半成品螺栓工件进行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的杆部滚压加工外螺纹，以得到成品螺栓工件；h)渗碳处理；i)坯料表面处理。所述a)步骤中原材料为碳钢35。所述b)步骤固溶处理温度为1150℃。所述c)步骤中保温过程中，前3个小时保持炉温在240℃以上，剩余时间保持炉温在240℃以下。所述d)步骤中淬火温度控制在850℃，升温时间为7分钟，保温时间为70分钟，淬火完成后，用油冷却，冷却温度小于30℃。所述e)步骤中回火温度控制在540℃，升温时间为70分钟，保温时间为98分钟，回火完成后，用水冷却。所述h)在620～640℃的盐浴炉中保温4～4.7小时进行淬火，盐液采用浓度为80～85g/L的氯化钾、浓度为190～200g/L的硫酸钠，浓度为70～75g/L硝酸钾和浓度为145～150g/L的氯化钠的混合溶液；所述i)表面处理包括以下步骤：首先，除去成品螺栓工件的油渍；然后，将成品螺栓工件晾干；最后，在成品螺栓工件的表面进行镀银处理。
本发明一种高强度螺栓生产工艺，本发明通过对现有工艺过程做改进和调整，减少了螺栓的加热次数，减少了能源消耗，节约了成本能够提高螺栓的强度，工艺过程较简单，制造成本较低，工艺过程连续性好，生产效率高，螺栓寿命更长。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：其特征在于：通过以下步骤实现：
a)选用棒状原料，原料为中碳合金钢,通过热墩模具对基材进行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；
b)对半成品螺栓工件进行固溶处理,固溶处理温度为1100℃～1180℃；
c)将螺栓毛坯放入钟罩炉保温冷却；
d)淬火；在盐浴炉内对成型件进行淬火,淬火温度控制在840～855℃，升温时间为6～8分钟，保温时间为65～75分钟；
e)回火，在硝盐炉内对成型件进行回火,回火温度控制在520～570℃，升温时间为66～75分钟，保温时间为95～100分钟；
f)半成品螺栓工件进行外形尺寸的粗加工；
g)半成品螺栓工件进行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的杆部滚压加工外螺纹，以得到成品螺栓工件；
h)渗碳处理；
i)坯料表面处理。
2.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述a)步骤中原材料为碳钢35。
3.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述b)步骤固溶处理温度为1150℃。
4.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述c)步骤中保温过程中，前3个小时保持炉温在240℃以上，剩余时间保持炉温在240℃以下。
5.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述d)步骤中淬火温度控制在850℃，升温时间为7分钟，保温时间为70分钟，淬火完成后，用油冷却，冷却温度小于30℃。
6.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述e)步骤中回火温度控制在540℃，升温时间为70分钟，保温时间为98分钟，回火完成后，用水冷却。
7.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述h)在620～640℃的盐浴炉中保温4～4.7小时进行淬火，盐液采用浓度为80～85g/L的氯化钾、浓度为190～200g/L的硫酸钠，浓度为70～75g/L硝酸钾和浓度为145～150g/L的氯化钠的混合溶液；
8.如权利要求1所述的一种高强度螺栓生产工艺，其特征在于：所述i)表面处理包括以下步骤：首先，除去成品螺栓工件的油渍；然后，将成品螺栓工件晾干；最后，在成品螺栓工件的表面进行镀银处理。
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