CN113263298A - 一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于高强度机械连接件技术领域，具体为一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，包括预处理、退货处理、酸洗、抽线成型、淬火、回火、检验、表面处理多个步骤，本发明通过金刚石粉与金属粉混合烧结成为致密体，由于金刚石的硬度大于金属的硬度，其得到的致密体用于作为螺栓的芯体，能够有效的提高螺栓的强度，从而提高了螺栓的使用寿命，在螺栓长时间的使且用受力的情况下，螺栓的外部由钢材与合金元素组成，其能够提供较好的硬度与韧性，同时内部的芯层能够防止螺栓断裂的情况产生。

Description

一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺
技术领域
本发明涉及高强度机械连接件技术领域，具体为一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺。
背景技术
钢网架螺栓球节点用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采用车削方式加以成型，其强度往往难以保证，当抗拉强度超过一定值时，在缺口集中的地方如杆与头部的过渡处或螺纹根部容易造成延迟断裂和疲劳断裂，对工程质量造成严重影响，严重时会由于其连接强度的不够而导致安全事故的发生，现有对高强度螺栓加工生产的工艺所加工得到的螺栓，其强度相对于一般的螺栓略有所提升，在长时间的使用与负重的情况下，使用寿命仍然较短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的在长时间的使用与负重的情况下，使用寿命仍然较短的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：预处理，将金刚石粉与金属粉通过烧结成为致密体，并将制备完成后的致密体放入模具中，将混合钢水注入模具中包裹在致密体的外部形成坯料；
步骤2：退火处理，将步骤1中的坯料放入反应炉中，控制反应炉缓慢升温至740-770℃，保温6-8h后将温度缓慢降至550℃以下，并冷却至常温留作备用；
步骤3：酸洗，将步骤2中冷却至常温的坯料放入浓度为20％-25％盐酸槽中浸泡10-30min，用清水对其进行冲洗，再将坯料依次浸入草酸、磷酸盐中，用清水清洗掉表面的残余物，最后在坯料的外表面添加润滑剂；
步骤4：抽线成型，将步骤3中得到的坯料放入抽线机中进行拉伸得到所需要的直径，并对拉伸完成后的坯料进行冷冲挤压成型，并使用搓丝滚压模具使螺栓上的螺纹成形；
步骤5：淬火，在加热炉中对步骤4中的螺栓进行预热，温度控制为300-400℃，预热时间为1-2h，预热完成后将螺栓加热到700-900℃后进行淬火，淬火完成后冷却至室温留作备用；
步骤6：回火，对步骤4中淬火完成后的螺栓进行回火处理，控制其温度在500-650℃保持1-2h，回火完成后使用水对其进行冷却至室温；
步骤7：检验，对步骤6中处理完成的螺栓使用硬度计进行检验，判断是否为合格件；
步骤8：表面处理，对步骤7中检测完成得到的合格品进行表面处理，使其表面形成覆盖层后得到成品，对成品进行包装入库。
优选的，所述步骤1中金刚石粉与金属粉的百分比为20:50，所述金属粉为铁粉。
优选的，所述步骤1中的混合钢水包括钢水与合金元素，所述合金元素包括硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼、铝、磷、碳。
优选的，所述步骤8中的表面处理包括：电镀、热浸镀锌、机械镀。
优选的，所述步骤5中淬火完成后使用油对其进行冷却至室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过金刚石粉与金属粉混合烧结成为致密体，由于金刚石的硬度大于金属的硬度，其得到的致密体用于作为螺栓的芯体，能够有效的提高螺栓的强度，从而提高了螺栓的使用寿命，在螺栓长时间的使且用受力的情况下，螺栓的外部由钢材与合金元素组成，其能够提供较好的硬度与韧性，同时内部的芯层能够防止螺栓断裂的情况产生。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：预处理，将金刚石粉与金属粉通过烧结成为致密体，并将制备完成后的致密体放入模具中，将混合钢水注入模具中包裹在致密体的外部形成坯料；
步骤2：退火处理，将步骤1中的坯料放入反应炉中，控制反应炉缓慢升温至740℃，保温6h后将温度缓慢降至550℃以下，并冷却至常温留作备用；
步骤3：酸洗，将步骤2中冷却至常温的坯料放入浓度为20％盐酸槽中浸泡15min，用清水对其进行冲洗，再将坯料依次浸入草酸、磷酸盐中，用清水清洗掉表面的残余物，最后在坯料的外表面添加润滑剂；
步骤4：抽线成型，将步骤3中得到的坯料放入抽线机中进行拉伸得到所需要的直径，并对拉伸完成后的坯料进行冷冲挤压成型，并使用搓丝滚压模具使螺栓上的螺纹成形；
步骤5：淬火，在加热炉中对步骤4中的螺栓进行预热，温度控制为330℃，预热时间为1h，预热完成后将螺栓加热到750℃后进行淬火，淬火完成后冷却至室温留作备用；
步骤6：回火，对步骤4中淬火完成后的螺栓进行回火处理，控制其温度在550℃保持1-2h，回火完成后使用水对其进行冷却至室温；
步骤7：检验，对步骤6中处理完成的螺栓使用硬度计进行检验，判断是否为合格件；
步骤8：表面处理，对步骤7中检测完成得到的合格品进行表面处理，使其表面形成覆盖层后得到成品，对成品进行包装入库。
所述步骤1中金刚石粉与金属粉的百分比为20:50，所述金属粉为铁粉。
所述步骤1中的混合钢水包括钢水与合金元素，所述合金元素包括硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼、铝、磷、碳。
所述步骤8中的表面处理包括：电镀、热浸镀锌、机械镀。
所述步骤5中淬火完成后使用油对其进行冷却至室温。
实施例2：
一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：预处理，将金刚石粉与金属粉通过烧结成为致密体，并将制备完成后的致密体放入模具中，将混合钢水注入模具中包裹在致密体的外部形成坯料；
步骤2：退火处理，将步骤1中的坯料放入反应炉中，控制反应炉缓慢升温至760℃，保温7h后将温度缓慢降至550℃以下，并冷却至常温留作备用；
步骤3：酸洗，将步骤2中冷却至常温的坯料放入浓度为23％盐酸槽中浸泡20min，用清水对其进行冲洗，再将坯料依次浸入草酸、磷酸盐中，用清水清洗掉表面的残余物，最后在坯料的外表面添加润滑剂；
步骤4：抽线成型，将步骤3中得到的坯料放入抽线机中进行拉伸得到所需要的直径，并对拉伸完成后的坯料进行冷冲挤压成型，并使用搓丝滚压模具使螺栓上的螺纹成形；
步骤5：淬火，在加热炉中对步骤4中的螺栓进行预热，温度控制为350℃，预热时间为1h，预热完成后将螺栓加热到800℃后进行淬火，淬火完成后冷却至室温留作备用；
步骤6：回火，对步骤4中淬火完成后的螺栓进行回火处理，控制其温度在600℃保持2h，回火完成后使用水对其进行冷却至室温；
步骤7：检验，对步骤6中处理完成的螺栓使用硬度计进行检验，判断是否为合格件；
步骤8：表面处理，对步骤7中检测完成得到的合格品进行表面处理，使其表面形成覆盖层后得到成品，对成品进行包装入库。
所述步骤1中金刚石粉与金属粉的百分比为20:50，所述金属粉为铁粉。
所述步骤1中的混合钢水包括钢水与合金元素，所述合金元素包括硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼、铝、磷、碳。
所述步骤8中的表面处理包括：电镀、热浸镀锌、机械镀。
所述步骤5中淬火完成后使用油对其进行冷却至室温。
实施例3：
一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：预处理，将金刚石粉与金属粉通过烧结成为致密体，并将制备完成后的致密体放入模具中，将混合钢水注入模具中包裹在致密体的外部形成坯料；
步骤2：退火处理，将步骤1中的坯料放入反应炉中，控制反应炉缓慢升温至770℃，保温8h后将温度缓慢降至550℃以下，并冷却至常温留作备用；
步骤3：酸洗，将步骤2中冷却至常温的坯料放入浓度为20％-25％盐酸槽中浸泡30min，用清水对其进行冲洗，再将坯料依次浸入草酸、磷酸盐中，用清水清洗掉表面的残余物，最后在坯料的外表面添加润滑剂；
步骤4：抽线成型，将步骤3中得到的坯料放入抽线机中进行拉伸得到所需要的直径，并对拉伸完成后的坯料进行冷冲挤压成型，并使用搓丝滚压模具使螺栓上的螺纹成形；
步骤5：淬火，在加热炉中对步骤4中的螺栓进行预热，温度控制为400℃，预热时间为2h，预热完成后将螺栓加热到900℃后进行淬火，淬火完成后冷却至室温留作备用；
步骤6：回火，对步骤4中淬火完成后的螺栓进行回火处理，控制其温度在650℃保持2h，回火完成后使用水对其进行冷却至室温；
步骤7：检验，对步骤6中处理完成的螺栓使用硬度计进行检验，判断是否为合格件；
步骤8：表面处理，对步骤7中检测完成得到的合格品进行表面处理，使其表面形成覆盖层后得到成品，对成品进行包装入库。
所述步骤1中金刚石粉与金属粉的百分比为20:50，所述金属粉为铁粉。
所述步骤1中的混合钢水包括钢水与合金元素，所述合金元素包括硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼、铝、磷、碳。
所述步骤8中的表面处理包括：电镀、热浸镀锌、机械镀。
所述步骤5中淬火完成后使用油对其进行冷却至室温。
Figure BDA0003108789100000071
上表为采用本发明实施例1-实施例3所制备的螺栓的检测数据，其抗拉强度与屈强比值远远超出了螺丝标准硬度要求，因此本发明得到的螺栓其硬度更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：预处理，将金刚石粉与金属粉通过烧结成为致密体，并将制备完成后的致密体放入模具中，将混合钢水注入模具中包裹在致密体的外部形成坯料；
步骤2：退火处理，将步骤1中的坯料放入反应炉中，控制反应炉缓慢升温至740-770℃，保温6-8h后将温度缓慢降至550℃以下，并冷却至常温留作备用；
步骤3：酸洗，将步骤2中冷却至常温的坯料放入浓度为20％-25％盐酸槽中浸泡10-30min，用清水对其进行冲洗，再将坯料依次浸入草酸、磷酸盐中，用清水清洗掉表面的残余物，最后在坯料的外表面添加润滑剂；
步骤4：抽线成型，将步骤3中得到的坯料放入抽线机中进行拉伸得到所需要的直径，并对拉伸完成后的坯料进行冷冲挤压成型，并使用搓丝滚压模具使螺栓上的螺纹成形；
步骤5：淬火，在加热炉中对步骤4中的螺栓进行预热，温度控制为300-400℃，预热时间为1-2h，预热完成后将螺栓加热到700-900℃后进行淬火，淬火完成后冷却至室温留作备用；
步骤6：回火，对步骤4中淬火完成后的螺栓进行回火处理，控制其温度在500-650℃保持1-2h，回火完成后使用水对其进行冷却至室温；
步骤7：检验，对步骤6中处理完成的螺栓使用硬度计进行检验，判断是否为合格件；
步骤8：表面处理，对步骤7中检测完成得到的合格品进行表面处理，使其表面形成覆盖层后得到成品，对成品进行包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤1中金刚石粉与金属粉的百分比为20:50，所述金属粉为铁粉。
3.根据权利要求1所述的一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤1中的混合钢水包括钢水与合金元素，所述合金元素包括硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼、铝、磷、碳。
4.根据权利要求1所述的一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤8中的表面处理包括：电镀、热浸镀锌、机械镀。
5.根据权利要求1所述的一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，其特征在于：所述步骤5中淬火完成后使用油对其进行冷却至室温。
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