CN113482999A - 一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法,包括钉头及钉杆,钉杆的自由端在退火装置内经过局部退火形成软化部。本发明所述的高强度铆钉通过对钉杆前端局部退火,形成了具有较低硬度的软化部,可直接通过铆枪进行铆接,铆接效率高,设备携带便捷,对环境适应性强。

Description

一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法
技术领域
本发明属于紧固件技术领域,尤其是涉及一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法。
背景技术
运用于航空、航天、航海、核能等领域中的高端铆接紧固件,应用环境复杂,需同时具备耐高温、抗腐蚀、高强度等特性,且在铆接安装过程中又追求高效率、易铆接的安装性能。
常规铆钉使用了耐高温、抗腐蚀、高强度的合金材料,但因材料强度较高,无法使用高效率的锤铆枪,只能使用较笨重的压铆设备,不便于在机体等设备内安装,严重制约安装场景的通用性和安装的便捷性。
要保证铆钉耐高温、抗腐蚀、高强度、易铆接的复合性能,必须解决以下问题:1、使用耐高温、抗腐蚀、高强度的不锈钢材料;2、降低铆接部位强度,使之能够实现锤铆成型。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法,以适应航空航天等领域中复杂的铆接环境要求,同时降低铆接的难度,提高便利性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉,包括钉头及钉杆,钉杆的自由端经过局部退火形成软化部。
如上所述的高强度铆钉的制造方法,包括以下步骤:
将铆钉的部分钉杆放入退火装置内,加热至钉杆的退火温度以上,使钉杆局部退火后取出。
进一步地,加热温度为600-1000℃,例如可以是600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃;优选地,加热温度为800℃。
进一步地,加热时间为1-120s,例如可以是1s、5s、15s、20s、30s、50s、70s、80s、90s、100s、110s、120s;优选地,加热时间为15s。
进一步地,所述退火装置包括电磁感应线圈,所述电磁感应线圈套设于钉杆外,用于加热钉杆;
冷却管,所述冷却管设于电磁感应线圈上方,冷却管内通有流动的冷却水,冷却管用于对电磁感应线圈外的钉杆降温。
进一步地,所述退火装置还包括垫块,所述垫块设于钉杆下方,垫块用于调节钉杆伸入电磁感应线圈内的长度。
进一步地,所述退火装置还包括绝缘管,所述绝缘管设于钉杆与电磁感应线圈之间;优选地,所述绝缘管为陶瓷管。
进一步地,绝缘管的外径比电磁感应线圈的内小0-2mm,例如可以是0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm,钉杆的外径比绝缘管的内径小0-3mm,例如可以是0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3mm。
如上所述的高强度铆钉的使用方法,包括以下步骤,将钉杆穿过被连接件,通过锤铆设备或压铆设备挤压软化部形成铆接头。
进一步地,软化部的长度比从被连接件伸出的软化部的长度大1-5mm。
相对于现有技术,本发明所述的耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉及其制造方法具有以下优势:
(1)本发明所述的高强度铆钉通过对钉杆前端局部退火,形成了具有较低硬度的软化部,可直接通过铆枪进行铆接,铆接效率高,设备携带便捷,对环境适应性强;
(2)本发明所述的高强度铆钉使用耐高温、抗腐蚀、高强度的合金材料制成,具有良好的抗剪强度及抗腐蚀性能,满足了航空航天等领域复杂的铆接环境的要求。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的高强度铆钉的结构示意图;
图2为本发明实施例所述的高强度铆钉的使用状态示意图,其中a为铆钉铆接前的结构示意图,b为铆钉铆接后的结构示意图;
图3为本发明实施例所述的退火装置的使用状态示意图。
附图标记说明:
1、钉头;2、钉杆;3、软化部;4、被连接件;5、铆接头;6、冷却管;7、绝缘管;8、电磁感应线圈;9、垫块。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图3所示,将铆钉的部分钉杆2插入退火装置内,通过退火装置加热至钉杆2材料的退火温度以上,对插入退火装置内的钉杆2部分进行退火处理,本实施例中的加热温度为800℃,加热时间为15s,加热过程中使用外置红外测温仪进行温度监控,插入退火装置内的钉杆2部分退火后形成软化部3,得到本发明的高强度铆钉。本实施例中使用的铆钉为现有的耐高温、抗腐蚀、高强度铆钉,材质包括但不限于A286、GH2132、GH4169,退火装置包括电磁感应线圈8及冷却管6,电磁感应线圈8选用市售的铜制电磁感应线圈8,电磁感应线圈8套设于钉杆2外,用于加热钉杆2,冷却管6设于电磁感应线圈8上方,冷却管6内通有流动的冷却水,冷却水的温度为5-50℃,冷却管6用于对电磁感应线圈8外的钉杆2降温。加热过程中,如果钉杆2与电磁感应线圈8发生接触,会产生火花,导致铆钉烧伤,因此在钉杆2与电磁感应线圈8之间放置有绝缘管7,本实施例中的绝缘管7为陶瓷管,本实施例中陶瓷管的内径值≈铆钉的钉杆2直径值+1mm,陶瓷管的外径值≈电磁感应线圈8的内径值-0.5mm。为了调节退火后形成的软化部3的长度,在陶瓷管内可以放置垫块9,钉杆2下端抵在垫块9上,垫块9的直径≈钉杆2的直径,软化部3的长度≈电磁感应线圈8的高度-垫块9的高度。
本实施例制备的高强度铆钉在使用时,将高强度铆钉插入被连接件4的孔中,使钉头1的支撑面抵紧被连接件4的一侧,钉头1包含但不限于平圆头、半圆头、平锥头等凸头结构,以及120°沉头、110°沉头、100°沉头、90°沉头等沉头结构,钉杆2包含但不限于通光杆或光杆与杆部端面倒角组成的杆部等结构,软化部3的前端从被连接件4另一侧的孔中伸出,软化部3的长度应当相较于从被连接件4伸出的软化部3长度大1-5mm,操作人员根据该标准选择合适的铆钉,使用锤铆设备或压铆设备挤压铆钉使软化部3变形,达到标准铆接头5尺寸,完成铆接。
经测试,本实施例中制备的高强度铆钉,具有高强度的抗剪性能,可以承受585Mpa以上的抗剪强度,具有良好的耐高温性能,在600℃高温下,抗剪性能仍可以相当于常温抗剪性能的80%,在700℃高温下,抗剪性能仍可以相当于常温抗剪性能的75%,同时具有良好的耐腐蚀性能,按照GJB715.1-1989在12小时盐雾试验条件下,可保持表面无腐蚀现象出现,能够满足航空航天等复杂使用环境下的使用要求。同时,退火后形成的软化部3经检测其硬度减小约50HV,相当于1Cr18Ni9Ti等不锈钢铆钉的硬度值,可携带锤铆铆枪进入飞机机体内或其他高温工作装置内部去实现铆钉铆接成型,铆接效率高,设备携带便捷,应用环境多样化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温抗腐蚀易铆接的高强度铆钉,其特征在于:包括钉头及钉杆,钉杆的自由端经过局部退火形成软化部。
2.如权利要求1所述的高强度铆钉的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
将铆钉的部分钉杆放入退火装置内,加热至钉杆的退火温度以上,使钉杆局部退火后取出。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于:加热温度为600-1000℃;优选地,加热温度为800℃。
4.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于:加热时间为1-120s;优选地,加热时间为15s。
5.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述退火装置包括电磁感应线圈,所述电磁感应线圈套设于钉杆外,用于加热钉杆;
冷却管,所述冷却管设于电磁感应线圈上方,冷却管内通有流动的冷却水,冷却管用于对电磁感应线圈外的钉杆降温。
6.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于:所述退火装置还包括垫块,所述垫块设于钉杆下方,垫块用于调节钉杆伸入电磁感应线圈内的长度。
7.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于:所述退火装置还包括绝缘管,所述绝缘管设于钉杆与电磁感应线圈之间;优选地,所述绝缘管为陶瓷管。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其特征在于:绝缘管的外径比电磁感应线圈的内径小0-2mm,钉杆的外径比绝缘管的内径小0-3mm。
9.如权利要求1所述的高强度铆钉的使用方法,其特征在于,包括以下步骤,将钉杆穿过被连接件,通过锤铆设备或压铆设备挤压软化部形成铆接头。
10.根据权利要求9所述的使用方法,其特征在于:软化部的长度比从被连接件伸出的软化部的长度大1-5mm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117403156A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 东方蓝天钛金科技有限公司 一种gh4169合金扩口螺母的热处理方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101315092A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 彭亮生 高强度不锈钢铆钉连接副及制造工艺
JP2013133503A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Jfe Steel Corp 方向性電磁鋼板の製造方法
CN104454870A (zh) * 2014-12-22 2015-03-25 贵州精立航太科技有限公司 一种高强度铆钉及其制作方法
CN105177233A (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 航天精工股份有限公司 一种钉体杆部电磁感应局部退火装置
CN205853368U (zh) * 2016-05-06 2017-01-04 罗伯特·博世有限公司 热铆接结构
CN107160109A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 南昌航空大学 一种铝‑钢异种金属铆焊复合连接的方法
CN107254579A (zh) * 2017-08-09 2017-10-17 贵州大学 一种高温合金钢抽芯铆钉钉套局部退火方法及退火装置
CN107876685A (zh) * 2017-11-14 2018-04-06 山东大学 一种超声振动辅助铆接方法及其应用方法
CN108486343A (zh) * 2018-03-28 2018-09-04 贵州航天精工制造有限公司 一种低碳钢管状铆钉加工方法
CN110741467A (zh) * 2017-05-08 2020-01-31 东京毅力科创株式会社 用于减少的制造环境占用空间的竖直多批次磁性退火系统
CN210683885U (zh) * 2019-09-25 2020-06-05 湖南零陵恒远发电设备有限公司 预抽真空井式退火炉
CN112553418A (zh) * 2021-01-26 2021-03-26 东风汽车紧固件有限公司 一种套筒件局部高频退火装置及其处理方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101315092A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 彭亮生 高强度不锈钢铆钉连接副及制造工艺
JP2013133503A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Jfe Steel Corp 方向性電磁鋼板の製造方法
CN104454870A (zh) * 2014-12-22 2015-03-25 贵州精立航太科技有限公司 一种高强度铆钉及其制作方法
CN105177233A (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 航天精工股份有限公司 一种钉体杆部电磁感应局部退火装置
CN205853368U (zh) * 2016-05-06 2017-01-04 罗伯特·博世有限公司 热铆接结构
CN110741467A (zh) * 2017-05-08 2020-01-31 东京毅力科创株式会社 用于减少的制造环境占用空间的竖直多批次磁性退火系统
CN107160109A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 南昌航空大学 一种铝‑钢异种金属铆焊复合连接的方法
CN107254579A (zh) * 2017-08-09 2017-10-17 贵州大学 一种高温合金钢抽芯铆钉钉套局部退火方法及退火装置
CN107876685A (zh) * 2017-11-14 2018-04-06 山东大学 一种超声振动辅助铆接方法及其应用方法
CN108486343A (zh) * 2018-03-28 2018-09-04 贵州航天精工制造有限公司 一种低碳钢管状铆钉加工方法
CN210683885U (zh) * 2019-09-25 2020-06-05 湖南零陵恒远发电设备有限公司 预抽真空井式退火炉
CN112553418A (zh) * 2021-01-26 2021-03-26 东风汽车紧固件有限公司 一种套筒件局部高频退火装置及其处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117403156A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 东方蓝天钛金科技有限公司 一种gh4169合金扩口螺母的热处理方法

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