CN107513664A - 一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺，属于螺栓加工技术领域，该工艺是由以下步骤组成：(1)将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯；(2)将毛坯进行酸洗；(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型；(4)将螺栓进行退火处理；(5)将螺栓进行淬火处理；(6)将螺栓进行强化处理；(7)将螺栓进行磷化处理。本发明的螺栓硬度和强度高，耐磨损，提高螺栓的使用寿命；本发明的螺栓耐腐蚀，不易生锈，使用效果好；本发明抗扭强度和抗剪强度大，螺栓不易折断。

Description

一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺
技术领域
本发明属于螺栓加工技术领域，尤其涉及一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺。
背景技术
高强度螺栓是机械行业中常用的紧固件，目前的加工方式一般为车削的成型，强度往往难以保证，有时在使用中产生掉头、杆部断裂等不不安全现象，对工业生产危害很大。因此对扭剪型高强度螺栓生产方法加以研究和改进，确保高强度螺栓的质量稳定性，对技术和经济的发展具有重要作用。此外，螺栓处于相对潮湿的环境中时，容易生锈腐蚀，最终导致断裂或裂纹，形成潜在的事故源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种强度高和耐腐蚀的螺栓及其加工工艺。
为解决上述问题，本发明所述的一种扭剪型高强度螺栓，该螺栓是由以下重量份的化学成分制成：C 0.45～0.48、Mn 0.07～0.11、Si 0.14～0.17、Cr 1.8～2.2、V 0.56～0.62、B 0.02～0.04、Cu 0.31～0.35、Mo 0.15～0.20、P 0.01～0.03、S 0.02～0.05和Fe80～90。
一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，该工艺是由以下步骤组成：
(1)选择原料，将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯，铸造温度为700～730℃；
(2)将毛坯进行酸洗，酸洗时间为20～25分钟，然后自然晾干；
(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型，得到螺栓；
(4)将螺栓进行退火处理，将螺栓放入加热炉内加热，退火温度为550～600℃，退火时间为6～7小时；
(5)将螺栓进行淬火处理，将螺栓放入淬火油中，淬火油温度为1000～1100℃，然后进行保温处理，保温温度为300～400℃，保温时间为2～3小时，最后放入油液中冷却至室温；
(6)将螺栓进行强化处理，将螺栓浸入处理液中，向处理液中加入强化剂，处理液温度控制为130～150℃，螺栓浸入时间控制为40～60分钟；
(7)将螺栓进行磷化处理，提高螺栓的防腐蚀能力，将螺栓放入磷化处理液中浸泡，磷化处理液温度为40～50℃，螺栓浸入时间为10～15分钟，然后烘干，烘干温度为80～90℃，烘干时间为1.5～1.8小时，即可得到成品抗扭型高强度螺栓。
所述步骤(6)中的强化剂是由以下重量份的成分制成：硅酸钠1.5～1.9、高锰酸钾0.4～0.7、盐酸1.2～1.5、硝酸钾0.5～0.7和水5.6～5.9。
所述强化剂的制备方法是：将硅酸钠1.5～1.9、高锰酸钾0.4～0.7、盐酸1.2～1.5、硝酸钾0.5～0.7和水5.6～5.9混合在一起，搅拌均匀，温度控制为65～80℃，搅拌时间为30～40分钟，即配即用，即可制得所述强化剂。
所述步骤(7)中的磷化处理液是由以下重量份的成分制成：聚乙二醇2.3～2.8、硝酸锌1.1～1.3、磷酸2.5～2.7、碳酸钠0.8～1.1和水8.2～8.5。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的螺栓硬度和强度高，耐磨损，提高螺栓的使用寿命；本发明的螺栓耐腐蚀，不易生锈，使用效果好；本发明抗扭强度和抗剪强度大，螺栓不易折断。
具体实施方式
实施例1
一种扭剪型高强度螺栓，该螺栓是由以下重量份的化学成分制成：C 0.45、Mn0.07、Si 0.14、Cr 1.8、V 0.56、B 0.02、Cu 0.31、Mo 0.15、P 0.01、S 0.02和Fe 80。
一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，该工艺是由以下步骤组成：
(1)选择原料，将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯，铸造温度为700℃；
(2)将毛坯进行酸洗，酸洗时间为20分钟，然后自然晾干；
(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型，得到螺栓；
(4)将螺栓进行退火处理，将螺栓放入加热炉内加热，退火温度为550℃，退火时间为6小时；
(5)将螺栓进行淬火处理，将螺栓放入淬火油中，淬火油温度为1000℃，然后进行保温处理，保温温度为300℃，保温时间为2小时，最后放入油液中冷却至室温；
(6)将螺栓进行强化处理，将螺栓浸入处理液中，向处理液中加入强化剂，处理液温度控制为130℃，螺栓浸入时间控制为40分钟；
(7)将螺栓进行磷化处理，将螺栓放入磷化处理液中浸泡，磷化处理液温度为40℃，螺栓浸入时间为10分钟，然后烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为1.5小时，即可得到成品抗扭型高强度螺栓。
步骤(6)中的强化剂是由以下重量份的成分制成：硅酸钠1.5、高锰酸钾0.4、盐酸1.2、硝酸钾0.5和水5.6。
强化剂的制备方法是：将硅酸钠1.5、高锰酸钾0.4、盐酸1.2、硝酸钾0.5和水5.6混合在一起，搅拌均匀，温度控制为65℃，搅拌时间为30分钟，即配即用，即可制得所述强化剂。
步骤(7)中的磷化处理液是由以下重量份的成分制成：聚乙二醇2.3、硝酸锌1.1、磷酸2.5、碳酸钠0.8和水8.2。
实验证明，此参数下，螺栓的抗腐蚀性能较好，螺栓的硬度和强度较高。
实施例2
一种扭剪型高强度螺栓，该螺栓是由以下重量份的化学成分制成：C 0.47、Mn0.09、Si 0.16、Cr 1.9、V 0.59、B 0.03、Cu 0.33、Mo 0.17、P 0.02、S 0.04和Fe 85。
一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，该工艺是由以下步骤组成：
(1)选择原料，将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯，铸造温度为715℃；
(2)将毛坯进行酸洗，酸洗时间为22分钟，然后自然晾干；
(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型，得到螺栓；
(4)将螺栓进行退火处理，将螺栓放入加热炉内加热，退火温度为575℃，退火时间为6.5小时；
(5)将螺栓进行淬火处理，将螺栓放入淬火油中，淬火油温度为1050℃，然后进行保温处理，保温温度为350℃，保温时间为2.5小时，最后放入油液中冷却至室温；
(6)将螺栓进行强化处理，将螺栓浸入处理液中，向处理液中加入强化剂，处理液温度控制为140℃，螺栓浸入时间控制为50分钟；
(7)将螺栓进行磷化处理，将螺栓放入磷化处理液中浸泡，磷化处理液温度为45℃，螺栓浸入时间为12分钟，然后烘干，烘干温度为85℃，烘干时间为1.7小时，即可得到成品抗扭型高强度螺栓。
步骤(6)中的强化剂是由以下重量份的成分制成：硅酸钠1.7、高锰酸钾0.6、盐酸1.3、硝酸钾0.6和水5.8。
强化剂的制备方法是：将硅酸钠1.7、高锰酸钾0.5、盐酸1.3、硝酸钾0.6和水5.8混合在一起，搅拌均匀，温度控制为73℃，搅拌时间为35分钟，即配即用，即可制得所述强化剂。
步骤(7)中的磷化处理液是由以下重量份的成分制成：聚乙二醇2.6、硝酸锌1.2、磷酸2.6、碳酸钠1.0和水8.4。
实验证明，此参数下，螺栓的硬度最高，强度最高，螺栓的抗扭强度和抗剪强度最大。
因此，本实施例为本发明最佳实施例。
实施例3
一种扭剪型高强度螺栓，该螺栓是由以下重量份的化学成分制成：C 0.48、Mn0.11、Si 0.17、Cr 2.2、V 0.62、B 0.04、Cu 0.35、Mo 0.20、P 0.03、S 0.05和Fe 90。
一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，该工艺是由以下步骤组成：
(1)选择原料，将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯，铸造温度为730℃；
(2)将毛坯进行酸洗，酸洗时间为25分钟，然后自然晾干；
(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型，得到螺栓；
(4)将螺栓进行退火处理，将螺栓放入加热炉内加热，退火温度为600℃，退火时间为7小时；
(5)将螺栓进行淬火处理，将螺栓放入淬火油中，淬火油温度为1100℃，然后进行保温处理，保温温度为400℃，保温时间为3小时，最后放入油液中冷却至室温；
(6)将螺栓进行强化处理，将螺栓浸入处理液中，向处理液中加入强化剂，处理液温度控制为150℃，螺栓浸入时间控制为60分钟；
(7)将螺栓进行磷化处理，将螺栓放入磷化处理液中浸泡，磷化处理液温度为50℃，螺栓浸入时间为15分钟，然后烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为1.8小时，即可得到成品抗扭型高强度螺栓。
步骤(6)中的强化剂是由以下重量份的成分制成：硅酸钠1.9、高锰酸钾0.7、盐酸1.5、硝酸钾0.7和水5.9。
强化剂的制备方法是：将硅酸钠1.9、高锰酸钾0.7、盐酸1.5、硝酸钾0.7和水5.9混合在一起，搅拌均匀，温度控制为80℃，搅拌时间为40分钟，即配即用，即可制得所述强化剂。
步骤(7)中的磷化处理液是由以下重量份的成分制成：聚乙二醇2.8、硝酸锌1.3、磷酸2.7、碳酸钠1.1和水8.5。
实验证明，此参数下，螺栓的抗腐蚀性能最好，螺栓的抗扭强度和抗剪强度较大。

Claims (5)

1.一种扭剪型高强度螺栓，其特征在于：该螺栓是由以下重量份的化学成分制成：C0.45～0.48、Mn 0.07～0.11、Si 0.14～0.17、Cr 1.8～2.2、V 0.56～0.62、B 0.02～0.04、Cu 0.31～0.35、Mo 0.15～0.20、P 0.01～0.03、S 0.02～0.05和Fe 80～90。
2.一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：该工艺是由以下步骤组成：
(1)选择原料，将原料混合在一起进行铸造成型得到毛坯，铸造温度为700～730℃；
(2)将毛坯进行酸洗，酸洗时间为20～25分钟，然后自然晾干；
(3)利用滚丝机对毛坯进行螺纹成型，得到螺栓；
(4)将螺栓进行退火处理，将螺栓放入加热炉内加热，退火温度为550～600℃，退火时间为6～7小时；
(5)将螺栓进行淬火处理，将螺栓放入淬火油中，淬火油温度为1000～1100℃，然后进行保温处理，保温温度为300～400℃，保温时间为2～3小时，最后放入油液中冷却至室温；
(6)将螺栓进行强化处理，将螺栓浸入处理液中，向处理液中加入强化剂，处理液温度控制为130～150℃，螺栓浸入时间控制为40～60分钟；
(7)将螺栓进行磷化处理，将螺栓放入磷化处理液中浸泡，磷化处理液温度为40～50℃，螺栓浸入时间为10～15分钟，然后烘干，烘干温度为80～90℃，烘干时间为1.5～1.8小时，即可得到成品抗扭型高强度螺栓。
3.根据权利要求2所述一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤(6)中的强化剂是由以下重量份的成分制成：硅酸钠1.5～1.9、高锰酸钾0.4～0.7、盐酸1.2～1.5、硝酸钾0.5～0.7和水5.6～5.9。
4.一种根据权利要求3所述强化剂的制备方法，其特征在于：所述强化剂的制备方法是：将硅酸钠1.5～1.9、高锰酸钾0.4～0.7、盐酸1.2～1.5、硝酸钾0.5～0.7和水5.6～5.9混合在一起，搅拌均匀，温度控制为65～80℃，搅拌时间为30～40分钟，即配即用，即可制得所述强化剂。
5.根据权利要求2所述一种扭剪型高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤(7)中的磷化处理液是由以下重量份的成分制成：聚乙二醇2.3～2.8、硝酸锌1.1～1.3、磷酸2.5～2.7、碳酸钠0.8～1.1和水8.2～8.5。
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