CN110524200A - 钛合金螺栓生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛合金螺栓生产工艺，先制备坯料；然后将坯料加热到600‑700℃，在模具中镦制，使螺栓的杆部、头部和头下R角成型；再清洗去除表面污物；再在真空水淬炉中，600‑900℃保温1‑2小时后水冷；再将杆部磨削到标准杆径；再放入滚R机中进行圆角强化；再放入搓丝机中制螺纹；然后再次清洗去除表面油污；再在真空时效炉内，400‑600℃保温7‑12小时后空冷；然后进行内部探伤检测、表面喷涂润滑剂，进行尺寸和力学性能检测并包装。从而提供了一种钛合金螺栓生产工艺，以使钛合金螺栓达到国标12.9级钢制螺栓的标准要求，并具备良好的耐腐蚀性、耐高温性，且不导电、无磁、无氢。

Description

钛合金螺栓生产工艺
技术领域
本发明涉及螺栓生产工艺技术领域，具体地讲，特别涉及一种钛合金螺栓生产工艺。
背景技术
目前，螺栓由头部和螺杆两部分组成，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。螺栓广泛应用在各行各业，不同的应用场景对螺栓有不同的要求,一些特殊的场景需要螺栓不仅具备很高的硬度和抗拉强度，还要求具备很高的耐腐蚀性，并要求螺栓不导电，这对螺栓的材质和制备工艺均提出了较高的要求。
12.9级是螺栓中的顶级品种，具有很高的硬度和抗拉强度，其洛氏硬度(HRC)可达39-44之间，抗拉强度可达1220N/mm2，可以充分满足工矿企业特殊场合和部件对紧固件的高要求。现有的12.9级螺栓只能采用日本进口的SCM435合金钢材料生产，具有良好耐腐蚀性和不导电性的钛合金螺栓则无法达到国标12.9级钢制螺栓的标准。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种钛合金螺栓生产工艺，以使钛合金螺栓达到国标12.9级钢制螺栓的标准要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钛合金螺栓生产工艺，包括以下步骤：
第一步、准备坯料，根据产品规格选择相应的原材料杆径；
第二步、镦制，将坯料加热到600-700℃，在模具中进行至少一次镦制，使螺栓的杆部、头部和头下R角成型；
第三步、一次清洗，清洗去除镦制产生的表面污物；
第四步、一次热处理，在真空水淬炉中，600-900℃保温1-2小时后，水冷；
第五步、磨杆径，将杆部磨削到标准杆径；
第六步、R角强化，放入滚R机中进行圆角强化；
第七步、制螺纹，放入搓丝机中进行搓丝制螺纹；
第八步、二次清洗，再次清洗去除表面油污；
第九步、二次热处理，在真空时效炉内，400-600℃保温7-12小时后，空冷；
第十步、探伤，进行内部探伤检测；
第十一步、表面处理，表面喷涂润滑剂处理；
第十二步、检测包装，进行尺寸和力学性能检测，并包装。
优选地，所述第二步中，在模具中进行多次连续镦制。
具体地，所述第三步中，在清洗线上采用除油剂和水的混合溶液加热至80-100℃进行清洗。
具体地，所述第五步中，在无心磨床中进行杆径磨削。
具体地，所述第七步中，在搓丝机中进行加热搓丝，加热温度200-500℃。
具体地，所述第八步中，在清洗设备中，用除油剂和水的混合溶液清洗表面油污。
有益效果：本发明提供了一种钛合金螺栓生产工艺，以使钛合金螺栓达到国标12.9级钢制螺栓的标准要求，生产的钛合金螺栓不仅具备12.9级钢制螺栓标准要求的高硬度和高抗拉强度，而且具备良好的耐腐蚀性，耐高温可达400℃以上，并且不导电、无磁、无氢，尤其适用于海洋工程；并且新的生产工艺，加工效率高、加工成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本实施例提供一种钛合金螺栓生产工艺，包括以下步骤：
第一步、准备坯料，根据产品规格选择相应的原材料杆径。
第二步、镦制，将坯料加热到600-700℃，在模具中进行至少一次镦制，使螺栓的杆部、头部和头下R角成型。根据产品的规格不同，镦制的温度和次数不同，如果需要进行多次镦制，则采用在模具中进行多次连续镦制的工艺。整个镦制的时间小于1秒，具体地一分钟可以完成60-80个坯料的镦制，以确保坯料的温度保持在600-700℃。本实施例以外六角M10×50钛合金螺栓为例，加热到650℃，在模具中连续镦制两次。
第三步、一次清洗，清洗去除镦制产生的表面污物。具体地，在清洗线上采用除油剂和水的混合溶液加热至80-100℃进行清洗。
第四步、一次热处理，在真空水淬炉中，600-900℃保温1-2小时后，水冷。本实施例外六角M10×50钛合金螺栓则在真空水淬炉中800℃保温2小时后水冷。
第五步、磨杆径，将杆部磨削到标准杆径。具体地，在无心磨床中进行杆径磨削。本实施例外六角M10×50钛合金螺栓在无心磨床中磨削的转速为800转。
第六步、R角强化，放入滚R机中进行头下R角圆角强化。本实施例外六角M10×50钛合金螺栓在滚R机中的转速为1500转，压力2T。
第七步、制螺纹，放入搓丝机中进行搓丝制螺纹。具体地，在搓丝机中进行加热搓丝，加热温度200-500℃，每分钟完成10个坯料的螺纹加工。本实施例外六角M10×50钛合金螺栓的搓丝加热温度为350-400℃。
第八步、二次清洗，再次清洗去除表面油污。具体地，在清洗设备中，用除油剂和水的混合溶液清洗表面油污。
第九步、二次热处理，在真空时效炉内，400-600℃保温7-12小时后，空冷。本实施例外六角M10×50钛合金螺栓则在510℃保温9小时后，空冷。
第十步、探伤，用无损探伤设备进行内部探伤检测。
第十一步、表面处理，表面喷涂润滑剂处理。
第十二步、检测包装，进行尺寸和力学性能检测，并包装完成。
经检测，本实施例外六角M10×50钛合金螺栓达到国标12.9级钢制螺栓的标准要求，并且耐500℃高温、耐零下250℃低温，无磁、无氢、耐腐蚀、不导电。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种钛合金螺栓生产工艺，其特征是，包括以下步骤：
第一步、准备坯料，根据产品规格选择相应的原材料杆径；
第二步、镦制，将坯料加热到600-700℃，在模具中进行至少一次镦制，使螺栓的杆部、头部和头下R角成型；
第三步、一次清洗，清洗去除镦制产生的表面污物；
第四步、一次热处理，在真空水淬炉中，600-900℃保温1-2小时后，水冷；
第五步、磨杆径，将杆部磨削到标准杆径；
第六步、R角强化，放入滚R机中进行圆角强化；
第七步、制螺纹，放入搓丝机中进行搓丝制螺纹；
第八步、二次清洗，再次清洗去除表面油污；
第九步、二次热处理，在真空时效炉内，400-600℃保温7-12小时后，空冷；
第十步、探伤，进行内部探伤检测；
第十一步、表面处理，表面喷涂润滑剂处理；
第十二步、检测包装，进行尺寸和力学性能检测，并包装。
2.根据权利要求1所述的钛合金螺栓生产工艺，其特征是：所述第二步中，在模具中进行多次连续镦制。
3.根据权利要求1所述的钛合金螺栓生产工艺，其特征是：所述第三步中，在清洗线上采用除油剂和水的混合溶液加热至80-100℃进行清洗。
4.根据权利要求1所述的钛合金螺栓生产工艺，其特征是：所述第五步中，在无心磨床中进行杆径磨削。
5.根据权利要求1所述的钛合金螺栓生产工艺，其特征是：所述第七步中，在搓丝机中进行加热搓丝，加热温度200-500℃。
6.根据权利要求1所述的钛合金螺栓生产工艺，其特征是：所述第八步中，在清洗设备中，用除油剂和水的混合溶液清洗表面油污。
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