CN112725811A

CN112725811A - 一种大扁头螺丝及其加工方法

Info

Publication number: CN112725811A
Application number: CN202011354500.7A
Authority: CN
Inventors: 林乾来; 曹江华; 金志顺; 祝建华
Original assignee: Shanghai Hongting Fastener Manufacturing Co ltd
Current assignee: Shanghai Hongting Fastener Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2040-11-27
Also published as: CN112725811B

Abstract

本申请涉及螺丝加工技术领域，具体公开了一种大扁头螺丝及其加工方法。本申请的大扁头螺丝的加工方法，包括如下步骤：1）将线材进行拉丝、退火处理，然后精拉、打头、夹尾、搓丝得到半成品工件；2）将步骤1）得到的半成品工件进行清洗防腐处理，所述清洗防腐蚀处理包括以下步骤：清洗处理、电镀处理、成膜处理，所述成膜处理是将电镀处理后的半成品工件依次进行第一成膜液浸泡、干燥、第二成膜液浸泡、干燥、喷涂第三成膜液。本申请大扁头螺丝的加工方法能够大幅度提高螺丝的防腐蚀性能，制备出综合性能优良的大扁头螺丝。

Description

一种大扁头螺丝及其加工方法

技术领域

本申请涉及螺丝加工技术领域，更具体地说，它涉及一种大扁头螺丝及其加工方法。

背景技术

紧固件在能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等多个行业都有广泛应用，是一种基础机械配件。其中，螺丝是一种常用的紧固件，种类繁多、功能丰富，而且已逐渐形成标准化、系列化、通用化产品，成为了标准件。

螺丝通常采用金属线材通过拉丝、热处理、精拉、打头、搓丝、再次热处理制得，为了提高螺丝的表面质量并改善螺丝的防腐性能，再次热处理后会进行电镀处理，在螺丝表面形成一层电镀层。

申请公布号为CN108890223A的中国发明专利公开了一种防松双段丝螺钉生产工艺，包括以下步骤：S1：拉丝：将低碳钢丝经过盘元拉丝机加工至需要直径；S2：球化：对拉丝处理后的低碳钢丝通过球化炉进行球化处理；S3：下料：选择低碳钢钢丝，将钢丝截成固定长度的钢丝段；S4：打头：采用打头机，将钢丝段的一端利用模具加工出螺钉头部形状；S5：夹尾：采用夹尾机，将钢丝段的另一端加工成双段丝形状；S6：滚丝：采用搓牙机，将钢丝段四周加工出螺纹；S7：热处理：对螺钉顺次进行正火和淬火操作，正火温度为600-650℃，淬火温度为760-780℃；S8：镀锌。

针对上述相关技术，发明人认为螺钉表面镀锌后，仅依靠一层锌镀层进行防护，在长期使用后，螺钉表面的锌镀层容易被腐蚀掉，导致镀层的耐腐蚀性能减弱。

发明内容

为了提高螺钉表面防护层的耐腐蚀性能，本申请提供一种大扁头螺丝及其加工方法。

第一方面，本申请提供一种大扁头螺丝的加工方法，采用如下的技术方案：

一种大扁头螺丝的加工方法，包括如下步骤：

1)将钢线材进行拉丝、退火处理，然后精拉、打头、夹尾、搓丝得到半成品工件；

2)将步骤1)得到的半成品工件进行清洗防腐处理，所述清洗防腐蚀处理包括以下步骤：清洗处理、电镀处理、成膜处理，所述成膜处理是将电镀处理后的半成品工件依次进行第一成膜液浸泡、干燥、第二成膜液浸泡、干燥、喷涂第三成膜液，第一成膜液中含有PO₄ ^3-、HPO₄ ^2-、H₂PO₄ ^-中的至少一种及Mn²⁺；第二成膜液中含有CrO₄ ^2-、Cr₂O₇ ^2-中的至少一种；第三成膜液为丙烯酸乳液或者由丙烯酸乳液与水混合得到。

通过采用上述技术方案，本申请在对螺丝工件进行电镀处理后又进行成膜处理，在螺丝的镀层表面形成一层保护膜，保护膜与镀层形成复合防护层，大大提高了对螺丝的防护作用，增加了防腐蚀效果。第一成膜液中含有PO₄ ^3-、HPO₄ ^2-、H₂PO₄ ^-中的至少一种及Mn²⁺，能够在带镀层的工件表面形成一层磷酸盐层，由于磷酸盐层中的磷酸盐相对较为疏松，在干燥后能够在磷酸盐层中形成细小的微孔结构。在浸入第二成膜液中后，第二成膜液进入磷酸盐层中的微孔结构中，在干燥后，铬酸盐吸附在微孔中，填充了微孔内的大部分空间并与磷酸盐形成复合防护层。在干燥后，铬酸盐也会有部分收缩，第三成膜液喷涂后，丙烯酸乳液形成的液态微滴进入微孔中剩余的空间将微孔充分堵塞，将外界与镀层接触的通道封闭，充分减少了环境中的气体和水分对镀层的侵蚀。

优选的，第一成膜液主要由如下重量份的原料混合制成：酸式磷酸锰20-26份、磷酸32-48份、水1000份。

通过采用上述技术方案，第一成膜液采用酸式磷酸锰、磷酸及水复配，增大了第一层成膜液中磷酸根的浓度，有更多的磷酸根与锰离子结合生成磷酸锰并结合在镀层表面，进而提供更多的微孔结构以供铬酸盐和丙烯酸乳液进入，增强了防护层的防护效果。

优选的，第一成膜液的制备原料还包括硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠，硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠与酸式磷酸锰的质量比为8-12:5-10:1-3:20-26。

通过采用上述技术方案，第一成膜液中还加入了硝酸锰以提供更多的锰离子，焦磷酸钠和钼酸钠能够向成膜液中提供焦磷酸根和钼酸根，焦磷酸根和钼酸根能够加强磷酸盐之间的结合，使其在螺丝表面形成连续的磷酸盐膜，对螺丝表面镀层的防护更加全面。

优选的，第二成膜液主要由如下重量份数的原料混合制成：铬酸酐2.2-3.0份、重铬酸钾4.0-5.8份、水1000份。

通过采用上述技术方案，第二成膜液中含有重铬酸钾，重铬酸钾溶于水后，重铬酸根在水溶液中还可以生成少量铬酸根，保证第二成膜液中存在多种含铬的酸根离子，能够与不同结构的微孔结构更好地结合，与磷酸盐层的结合更加充分。铬酸酐在铬酸盐的带动下进入磷酸盐的微孔结构中，在后期干燥后具有更好的耐腐蚀性能。

优选的，第二成膜液的制备原料还包括氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸，重铬酸钾、氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸的质量比为4.0-5.8:3.2-4.5:0.5-1.1:18-25。

通过采用上述技术方案，第二成膜液中还含有氟化锂、四氟硼酸铅，氟化锂在加入硫酸的情况下，能够溶于水中，进而进入磷酸盐的微孔结构中，提高防护层的致密程度，还能提高防护层的耐酸性。四氟硼酸铅引入防护层中，能够大幅度提高防护层的耐酸性，进而提高防护层的综合防护性能。

优选的，所述丙烯酸乳液由苯丙乳液、硅丙乳液中的一种或两种组成。

通过采用上述技术方案，苯丙乳液和硅丙乳液都具有良好的耐水性能，通过喷涂在螺钉表面，喷雾形成的细小的液态微滴进入磷酸盐微孔中后，封堵微孔中的通道，能够使防护层具有非常强的隔水效果。

优选的，第一成膜液浸泡的时间为15-25min；第二成膜液浸泡的时间为5-8min。

通过采用上述技术方案，第一成膜液中浸泡的时间较长，能够使磷酸盐在螺丝的镀层表面形成厚度较大的磷盐酸盐层，其中也能够容纳更多的铬酸盐和丙烯酸乳液，第二成膜液中浸泡的时间较短，以减少铬酸盐在磷酸盐层外表面的沉积量。

优选的，第一成膜液浸泡后干燥的温度为120-130℃，干燥时间为20-30min；第二成膜液浸泡后干燥的温度为140-150℃，干燥时间为30-50min。

通过采用上述技术方案，由于磷酸盐在电镀层表面形成磷酸盐层，其中的水分不容易排出，第一成膜液中浸泡后干燥温度大于100℃，能够将磷酸盐层中的大部分水分排出。而在第二成膜液中浸泡后，磷酸盐中的微孔被封堵，采用更高的温度进行干燥，并采用更长的干燥时间，有利于将微孔中铬酸盐内的水分更加充分地排出。

优选的，步骤2)中喷涂第三成膜液是在第三成膜液喷雾形成的雾化环境中处理10-20s。

通过采用上述技术方案，喷涂第三成膜液时，将第三成膜液喷雾形成雾状液滴，更容易进入已经填充了铬酸盐的磷酸盐微孔中，而在雾化环境中处理时间控制为10-20s，能够保证使第三成膜液中的丙烯酸乳液液滴进入磷酸盐层内部的微孔中，而减少丙烯酸树脂在磷酸盐层表面沉积，进而保证螺丝表面的刚度。

第二方面，本申请提供一种大扁头螺丝，采用如下的技术方案：

一种上述的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝。

通过采用上述技术方案，采用上述加工方法制得的大扁头螺丝表面除了电镀层外，还在电镀层表面形成磷酸盐、铬酸盐、丙烯酸树脂的复合保护层，具有良好的耐腐蚀性能。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请大扁头螺丝的加工方法中在大扁头螺丝表面的电镀层上沉积形成复合保护层，提高了对电镀层的保护，也大大提高了螺丝的耐腐蚀性能。第一成膜液在螺丝的电镀层上沉积并干燥后，形成的磷酸盐层中具有大量的微孔结构，后续的第二成膜液中的铬酸盐在微孔结构中沉积吸附，填充磷酸盐的微孔，最后再经过丙烯酸乳液雾状液滴向微孔结构中的填充，大幅度提高了复合防护层的耐水性，最终制得了综合性能优良的大扁头螺丝。

2、本申请中的第二成膜液中加入了氟化锂、四氟硼酸铅，并与硫酸配合，提高了复合防护层的致密程度和耐酸性，进一步提高了大扁头螺丝的综合防护性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的大扁头螺丝的加工方法中，第一成膜液采用酸式磷酸锰与其他原料加入水中混合配制成，或者采用磷酸钠、磷酸二氢钾、硝酸锰加入水中配制而成，用来提供磷酸根离子、磷酸二氢根离子以及锰离子。

在第一成膜液和第二成膜液中浸泡时，采用静置即可，以减少搅拌时对螺丝表面沉积层的沉积状态造成扰动。

在第一成膜液、第二成膜液中浸泡后进行的干燥是在真空干燥炉中进行干燥。干燥后进行冷却是在真空干燥炉中随炉冷却。

优选的，第三成膜液由如下重量份数的原料混合制成：丙烯酸乳液200-300份、水1000份。

将工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置时，采用超声波雾化喷涂设备进行。超声波雾化喷涂设备的功率为500W，雾化量为200L/h，雾化液滴粒径约为50μm。

在由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置处理后，在70-80℃下干燥2h。

将钢线材进行冷拉丝前进行酸洗前处理。酸洗前处理采用质量分数为10％的盐酸浸泡8min。酸洗前处理后进行水洗、干燥、涂覆润滑剂。润滑剂为硬脂酸铝。

冷拉丝后进行退火处理，退火处理是以100℃/h的升温速率升温至450℃，然后再以45℃/h的升温速率升温至850℃并保温2h，然后以50℃/h的降温速率降温至550℃，保温2h，然后以35℃/h的降温速率降温至300℃，保温4h，然后再随炉冷却至室温。

退火处理后对钢线材进行酸洗时采用的酸洗液为盐酸或者混酸，混酸采用盐酸与硫酸混合而成。盐酸的质量分数为15％，硫酸的质量分数为10％。盐酸和硫酸的体积比为3:1。该次酸洗是将钢线材在酸洗液中浸泡2-3min。

优选的，酸洗钝化处理时采用的酸洗液由包括如下重量份数的原料混合制成：草酸20-25份、乳酸12-16份、水100份；优选的，酸洗钝化处理时的酸洗液由如下重量份数的原料混合制成：草酸20-25份、乳酸12-16份、乙醇酸6-7份、聚合硫酸铝2-3份、水100份。酸洗钝化处理后不进行水洗直接进行磷化。磷化为采用磷化液进行浸泡，磷化液由质量比为5-8:100的磷酸二氢锌与水混合得到。磷化时采用磷化液浸泡5-8min。

清洗防腐处理包括清洗处理、防腐处理。清洗处理是将半成品工件加入清洗液中进行搅拌处理或者超声处理。搅拌处理的时间为10-15min。超声处理的时间为1-2min。超声处理的功率为1200-1500W。优选的，清洗液由质量比为2.5-3.5:6-8:7-10:5-6:100的氢氧化钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、酒石酸钾钠、水混合制得。搅拌处理或者超声处理后的半成品工件加入70-80℃的热水中浸泡15-20min，然后加入5-10℃的冷水中浸泡20-30min。

优选的，电镀处理采用的电镀液中Al³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺的摩尔比为0.5-1.5:3-8:1-2。电镀处理的电流密度为2-5A/dm²，电镀处理的时间为5-25min。电镀处理时的电镀液中Zn²⁺的浓度为0.2-0.5mol/L。电镀液中还包括Mn²⁺，Mn²⁺与Zn²⁺的摩尔比为0.3-0.5:3-8。电镀液中还包括In³⁺。In³⁺与Zn²⁺的摩尔比为0.005-0.02:3-8。

上述电镀液主要由水溶性铝盐、水溶性锌盐、水溶性镍盐、水溶性锰盐、水溶性铟盐与水混合制得。水溶性铝盐、水溶性锌盐、水溶性镍盐、水溶性锰盐、水溶性铟盐与水混合时还加入硫代硫酸钠、硅酸钠，硫代硫酸钠、硅酸钠与水的质量比为6-8:3-5:1000。水溶性铝盐、水溶性锌盐、水溶性镍盐、水溶性锰盐、水溶性铟盐与水混合时还加入表面活性剂和分散剂，表面活性剂、分散剂与水的质量比为10-15:6-8:1000。优选的，电镀液由质量比为10.5:57:18.5:4:6:5:0.38:10:8:1000的硝酸铝、硝酸锌、硝酸镍、氯化锰、硫代硫酸钠、硅酸钠、氯化铟、壬基酚聚氧乙烯醚-9、瓜尔胶、水混合均匀得到。

上述磷酸的质量分数为65％。硫酸的质量分数为32-40％

本申请中的四氟硼酸铅是质量分数为28％的四氟硼酸铅溶液。

优选的，本申请的大扁头螺丝加工时，钢线材采用17-4PH不锈钢线材。

电镀时，半成品工件作为阴极，采用锌板、镍板混装复合板作为阳极，或者采用锌镍合金作为阳极。或者采用锌板、镍板、铝板混装复合板作为阳极，或者采用锌、镍、铝合金作为阳极，合金中锌、镍、铝的质量比与电镀液中的锌、镍、铝的质量比大致相同。优选的，采用锌、镍、铝、锰、铟合金作为阳极。

实施例

实施例1

本实施例的大扁头螺丝的加工方法包括如下步骤：

1)将线材退火、酸洗前处理、水洗、干燥，然后在线材表面涂覆一层润滑剂，润滑剂为硬脂酸铝；酸洗前处理是采用质量分数为10％的盐酸浸泡8min；

2)将步骤1)处理后的线材进行冷拉丝，将线材拉至合适线径，然后再次进行退火处理；

3)将退火处理后的钢线材进行酸洗，酸洗采用的酸洗液采用质量分数为15％的盐酸；酸洗是采用酸洗液浸泡3min，然后用三级逆流水清洗，干燥；

然后将钢线材进行酸洗钝化处理，酸洗钝化处理采用的酸洗液由质量比为20:100的草酸、水混合均匀制得；酸洗钝化处理是采用该酸洗液浸泡5min；

然后不进行水洗直接将钢线材采用磷化液浸泡5min，磷化液由质量比为8:100的磷酸二氢锌与水混合制成；然后采用三级溢流水清洗；

4)将步骤3)处理过的钢线材进行精拉、打头、夹尾、搓丝，得到半成品工件；

5)将步骤4)得到的半成品工件进行清洗防腐处理，清洗防腐处理包括依次进行的清洗处理、电镀处理；

清洗处理是先将半成品工件加入清洗液中搅拌清洗10min，清洗液由质量比为3.5:8:100的氢氧化钠、碳酸氢钠、水混合制得；然后用三级逆流水清洗；

电镀处理是将清洗处理后的半成品工件加入电镀液中进行电镀，电镀液由质量比为41:13:1000的氯化锌、氯化镍混合均匀得到；电镀的电流密度为3A/dm²，电镀的时间为10min；然后采用三级溢流水清洗，干燥；

6)步骤5)电镀处理后的工件进行成膜处理，成膜处理是将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡15min，然后取出，在120℃下干燥20min，冷却，然后将工件放入第二成膜液中浸泡5min，取出在150℃下干燥30min，冷却，然后将工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置10s，取出，干燥，即得；

第一成膜液由质量比为20:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成；第二成膜液由质量比为4:1000的重铬酸钾与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为200:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

实施例2

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为26:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成；第二成膜液由质量比为5.8:1000的重铬酸钾与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为300:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

实施例3

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为22:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成；第二成膜液由质量比为5.2:1000的重铬酸钾与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为270:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

实施例4

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例3的区别之处在于，步骤6)中将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡25min，然后取出，在130℃下干燥30min，冷却，然后将工件置入第二成膜液中浸泡8min，取出在140℃下干燥50min，冷却，然后将工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置20s，取出，干燥，即得。

实施例5

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例4的区别之处在于，步骤6)中将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡20min，然后取出，在125℃下干燥25min，冷却，然后将工件放入第二成膜液中浸泡6min，取出，在145℃下干燥40min，不进行冷却直接将工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置15s，取出，干燥，即得。

实施例6

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例5的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为22:32:1000的酸式磷酸锰、磷酸与水混合均匀制成；磷酸的质量分数为65％；第二成膜液由质量比为5.2:2.2:1000的重铬酸钾、铬酸酐与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为270:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

实施例7

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例6的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为22:48:1000的酸式磷酸锰、磷酸与水混合均匀制成；磷酸的质量分数为65％；第二成膜液由质量比为5.2:3:1000的重铬酸钾、铬酸酐与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为270:1000的硅丙乳液与水混合均匀制成，硅丙乳液的固含量为48％。

实施例8

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例7的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为22:48:8:6:1:1000的酸式磷酸锰、磷酸、硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠与水混合均匀制成；磷酸的质量分数为65％；第二成膜液由质量比为5.2:3:3.2:0.5:18:1000的重铬酸钾、铬酸酐、氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸与水混合均匀制成；硫酸的质量分数为40％；第三成膜液由质量比为270:1000的硅丙乳液与水混合均匀制成，硅丙乳液的固含量为48％。

实施例9

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例8的区别之处在于，步骤6)中第一成膜液由质量比为22:48:12:10:3:1000的酸式磷酸锰、磷酸、硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠与水混合均匀制成；磷酸的质量分数为65％；第二成膜液由质量比为5.2:3:4.5:1.1:25:1000的重铬酸钾、铬酸酐、氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸与水混合均匀制成；硫酸的质量分数为40％；第三成膜液由质量比为270:1000的硅丙乳液与水混合均匀制成，硅丙乳液的固含量为48％。

实施例10

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例9的区别之处在于，第三成膜液由质量比为270:1000的丙烯酸乳液与水混合制成，丙烯酸乳液由苯丙乳液和硅丙乳液以体积比1:3混合得到，苯丙乳液和硅丙乳液的固含量均为48％。

实施例11

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例10的区别之处在于，步骤5)中电镀液由质量比为10.5:41:13:1000的硝酸铝、氯化锌、氯化镍与水混合均匀得到；电镀的电流密度为5A/dm²，电镀的时间为5min。

实施例12

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例11的区别之处在于，步骤5)中电镀液由质量比为25:85:25:1000的硝酸铝、氯化锌、氯化镍与水混合均匀得到；电镀的电流密度为2A/dm²，电镀的时间为20min。

实施例13

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例12的区别之处在于，步骤5)中电镀液由质量比为10.5:57:18.5:4:6:5:0.38:10:8:1000的硝酸铝、硝酸锌、硝酸镍、氯化锰、硫代硫酸钠、硅酸钠、氯化铟、壬基酚聚氧乙烯醚-9、瓜尔胶、水混合均匀得到。

实施例14

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例13的区别之处在于，步骤5)中清洗处理所使用的清洗液由质量比为3.5:8:7:6:100的氢氧化钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、酒石酸钾钠、水混合均匀制得。

实施例15

本实施例的大扁头螺丝的加工方法与实施例14的区别之处在于，步骤3)中将退火处理后的钢线材酸洗所使用的酸洗液由质量分数为15％的盐酸与质量分数为20％的硫酸以体积比3:1混合均匀得到；酸洗钝化所使用的酸洗液由质量比为20:16:7:100的草酸、乳酸、乙醇酸、水混合均匀制得。

对比例

对比例1

本对比例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别在于，步骤6)中成膜处理是将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡15min后取出，在120℃下干燥20min，冷却即得大扁头螺丝。第一成膜液由质量比为20:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成。

对比例2

本对比例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别在于，步骤6)中成膜处理是将步骤5)电镀后的工件放入第二成膜液中浸泡5min，取出在150℃下干燥30min，冷却即得大扁头螺丝。第二成膜液由质量比为4:1000的重铬酸钾与水混合均匀制成。

对比例3

本对比例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别在于，步骤6)中成膜处理是将步骤5)电镀后的工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置10s，取出，干燥即得大扁头螺丝。第三成膜液由质量比为200:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

对比例4

本对比例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别在于，步骤6)中成膜处理是将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡15min，然后取出，在120℃下干燥20min，冷却，然后将工件放入第二成膜液中浸泡5min，取出在150℃下干燥30min，冷却即得大扁头螺丝。第一成膜液由质量比为20:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成；第二成膜液由质量比为4:1000的重铬酸钾与水混合均匀制成。

对比例5

本对比例的大扁头螺丝的加工方法与实施例1的区别在于，步骤6)中成膜处理是将步骤5)电镀后的工件放入第一成膜液中浸泡15min，然后取出，在120℃下干燥20min，冷却，然后将工件置于由第三成膜液喷雾形成的雾化环境中静置10s，取出，干燥，即得。第一成膜液由质量比为20:1000的酸式磷酸锰与水混合均匀制成；第三成膜液由质量比为200:1000的苯丙乳液与水混合均匀制成，苯丙乳液的固含量为48％。

性能检测试验

取实施例1-15及对比例1-5中的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝(规格为M4)，按照GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的测试方法对螺丝的性能进行测试，按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中的测试方法测试螺丝的耐盐雾性能，按照GB/T 6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级》中的测试方法测试螺丝的耐二氧化硫腐蚀性能，按照GB/T 12444.1-1990《金属磨损试验方法》中的测试方法测试螺丝的磨损率，测试结果如下表所示。

表1实施例1-15及对比例1-5中的大扁头螺丝的性能比较

根据实施例1、对比例1及表1可知，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝耐盐雾腐蚀和耐二氧化硫腐蚀性能都有较大幅度提升，耐磨性能也有较大幅度的提升。

根据实施例1、对比例2及表1可知，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝耐盐雾和耐二氧化硫腐蚀性能提高较为明显，可以看出铬酸盐和丙烯酸酯对螺丝的耐腐蚀性能的提升有明显作用。

根据实施例1、对比例3及表1可知，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝耐磨性能良好，这与本申请的螺丝电镀层表面的复合防护层的形成有关。

根据实施例1、对比例4及表1可知，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝耐盐雾腐蚀和耐二氧化硫腐蚀性能较为均衡，这是因为本申请中电镀层表面的磷酸盐层中的微孔被充分封堵，综合防腐性能优良。

根据实施例1、对比例5及表1可知，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝耐盐雾性能提升明显，可以看出，铬酸盐在防护层中对耐盐雾性能有较好的促进作用。

综上所述，本申请的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝不仅具有良好的耐盐雾腐蚀性能，还具有较好的耐酸性气体腐蚀性能，电镀层不易被腐蚀，综合防腐性能优良，螺丝的使用寿命长。

Claims

1.一种大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将钢线材进行拉丝、退火处理，然后精拉、打头、夹尾、搓丝得到半成品工件；

2）将步骤1）得到的半成品工件进行清洗防腐处理，所述清洗防腐蚀处理包括以下步骤：清洗处理、电镀处理、成膜处理，所述成膜处理是将电镀处理后的半成品工件依次进行第一成膜液浸泡、干燥、第二成膜液浸泡、干燥、喷涂第三成膜液，第一成膜液中含有PO₄ ^3-、HPO₄ ^2-、H₂PO₄ ^-中的至少一种及Mn²⁺；第二成膜液中含有CrO₄ ^2-、Cr₂O₇ ^2-中的至少一种；第三成膜液为丙烯酸乳液或者由丙烯酸乳液与水混合得到。

2.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第一成膜液主要由如下重量份的原料混合制成：酸式磷酸锰20-26份、磷酸32-48份、水1000份。

3.根据权利要求2所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第一成膜液的制备原料还包括硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠，硝酸锰、焦磷酸钠、钼酸钠与酸式磷酸锰的质量比为8-12:5-10:1-3:20-26。

4.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第二成膜液主要由如下重量份数的原料混合制成：铬酸酐2.2-3.0份、重铬酸钾4.0-5.8份、水1000份。

5.根据权利要求2所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第二成膜液的制备原料还包括氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸，重铬酸钾、氟化锂、四氟硼酸铅、硫酸的质量比为4.0-5.8:3.2-4.5:0.5-1.1:18-25。

6.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，所述丙烯酸乳液由苯丙乳液、硅丙乳液中的一种或两种组成。

7.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第一成膜液浸泡的时间为15-25min；第二成膜液浸泡的时间为5-8min。

8.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，第一成膜液浸泡后干燥的温度为120-130℃，干燥时间为20-30min；第二成膜液浸泡后干燥的温度为140-150℃，干燥时间为30-50min。

9.根据权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法，其特征在于，步骤2）中喷涂第三成膜液是在第三成膜液喷雾形成的雾化环境中处理10-20s。

10.一种如权利要求1所述的大扁头螺丝的加工方法制得的大扁头螺丝。