CN117613573A - 一种接地装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接地装置及其制备方法，包括螺栓和螺母，螺母可拆卸安装于螺栓上，螺栓包括螺栓头和螺杆，螺栓头包括焊接部和螺栓支撑面，螺栓支撑面靠近所述螺杆，焊接部远离所述螺杆，螺杆的外壁设有外螺纹，所述螺母的端部设有螺母支撑面，所述螺栓和所述螺母均包括基体和加强层，所述加强层位于基体的部分表面或全部表面，能够在提供有效紧固连接和有效导电的前提下，防止螺栓与螺母在振动的环境下产生松动；能够缓解螺栓与螺母安装时其之间的摩擦导致的焊接现象，解决了在装配过程和后续的维护保养过程中导致的安装和拆卸过程产生的咬死问题，并持续提供有效的稳定的低电阻的导电功能。
Description
技术领域
本发明属于接地装置技术领域，尤其涉及一种接地装置及其制备方法。
背景技术
目前为了确保电气系统的稳定性和安全性，经常使用接地装置连接线束；当应用于汽车领域时，电器的正极通过线束连接蓄电池的正极，电器的负极通过就近的接地装置连接到车辆的车身及结构件上，将电流通过车身汇集后连接到蓄电池的负极，以减少电气设备之间的电压差异，在节省成本的同时防止各个电器存在电压差引起的电器功能失效的情况发生；接地装置还可以提供电流回路的闭合路径，确保电气系统正常运行；接地装置与线束之间的牢固接触，可以确保电流的畅通流动，同时也便于维护和更换线束。
但是现有的接地装置存在的问题有：
(1)由于汽车行驶中长时间处于振动状态，接地装置的螺栓与螺母之间的夹紧力在振动条件下产生不可避免的衰减，容易引起接地装置与线束之间松动或接触不良；
(2)螺栓与螺母安装时其之间的摩擦导致的焊接现象或咬死现象，即螺纹连接的过程中，螺纹的表面产生磨损导致螺栓与螺母之间的材料相互吸收，导致螺栓与螺母无法拆卸分离，且该焊接现象或咬死现象还会导致螺母卡在螺栓的螺杆上，无法进行向下移动，且无法进行线束的固定。
因此，如何克服螺栓与螺母之间安装时出现焊接现象的问题，且保证接地装置与线束之间的牢固接触和稳定的低电阻状态是技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于克服螺栓与螺母之间安装时出现焊接现象的问题，且保证接地装置与线束之间的牢固接触和稳定的低电阻状态的接地装置及其制备方法。
本发明的技术方案在于：
本发明一种接地装置，包括螺栓和螺母，所述螺母可拆卸安装于所述螺栓上，所述螺栓包括螺栓头和螺杆，所述螺栓头包括焊接部和螺栓支撑面，所述螺杆的外壁设有外螺纹，所述螺母包括螺母支撑面，所述螺栓和所述螺母均包括基体和加强层，所述加强层位于所述基体的部分表面或全部表面；其中；所述螺栓和所述螺母的加强层为不同或相同材料形成的加强层；位于所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；位于所述外螺纹及与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
进一步地，所述螺栓和螺母的所述基体为铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种；所述螺栓和所述螺母的加强层为不同材料形成的加强层；所述螺栓和所述螺母还包括蜡层，所述蜡层设于所述加强层的表面。
进一步地，当所述外螺纹上或螺母的内壁设有氧化层、陶瓷层或蜡层中的任意一种时，所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面上仅为基体，基体外无其它涂层；或所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面在基体上设有喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
进一步地，所述螺母支撑面和螺栓支撑面均设有摩擦纹，所述螺栓和所述螺母的加强层为不同材料形成的加强层。
进一步地，所述焊接部设有一个圆锥体，且焊接部的倾斜坡度为8°-12°；或所述焊接部设有若干个多棱体。
本发明还公开了一种接地装置的制备方法，用于制备上述接地装置，包括以下步骤：
步骤S1、螺栓的制备：
步骤S11、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造、整尾、搓牙后挤压形成带外螺纹和螺栓支撑面的螺栓；
步骤S12、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺栓加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S13、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中位于所述外螺纹的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺栓支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
步骤S2、螺母的制备：
步骤S21、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造形成螺帽毛坯外形，再通过攻牙和整尾形成带螺母支撑面的螺母；
步骤S22、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺母加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S23、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中与外螺纹配合的螺母内部的加强层可以为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
进一步地，
螺栓的制备过程，还包括步骤S14、润滑：将表面处理后的螺栓的外螺纹成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺栓支撑面的蜡层去除；
螺母的制备过程，还包括步骤S24、润滑：将表面处理后的螺母成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺母支撑面的蜡层去除。
进一步地，采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面形成氧化层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行阳极氧化处理，具体为：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入硫酸电解溶液中，电解液浓度为180g/L-220g/L,A l 3+浓度≤15g/L,电解工艺的电压为15V-33V，处理时间3600s-4500s，温度0℃±5℃。
进一步地，采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的螺纹表面和螺母内壁表面形成陶瓷层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行微弧氧化处理，包括以下步骤：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入铝酸钠电解溶液中，电解液中铝酸钠浓度为7g/L-10g/L，氢氧化钠浓度为1g/L，三乙醇胺浓度为5m l/L-8m l/L，阳极电流密度为8A/dm-12A/dm,阴/阳极电流密度比7：10，正占空比15％，负占空比10％，频率为300Hz，氧化时间为35min-48min。
进一步地，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的基体和螺母的基体表面形成的加强层为喷砂层时，对螺栓和螺母的基体表面进行抛丸处理；在螺栓的的制备过程的所述步骤S13中和在螺母的制备过程的所述步骤S23中，螺栓的加强层与螺母的加强层采用不同材料制成。
本发明的有益效果在于：
(1)采用了金属基体+加强层搭配的工艺，结构简单且直接有效的解决咬死问题，同时本申请提供的技术方案可以采用强度高的非金属材料作为加强层又不影响导电性，选择空间更广，利于节约成本，提高产品应用领域：具体加强层位于所述基体的部分表面或全部，当位于所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种和位于所述外螺纹及与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种时，喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层均能够提高螺栓和螺母的硬度且保持良好地导电性，氧化层和陶瓷层相对于喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层的硬度更高、耐磨性更好和防腐蚀效果更好；能够在提供有效紧固连接和有效导电的前提下，能够缓解螺栓与螺母安装时其之间的摩擦导致的焊接现象，防止螺栓焊接后随车辆进行电泳时油漆渗入螺栓与螺母的支撑面之间；解决了在装配过程和后续的维护保养过程中导致的安装和拆卸过程产生的咬死问题，持续提供有效的稳定的低电阻的导电功能，还防止螺栓与螺母在振动的环境下产生松动。
(2)优先的效果更佳的方案是螺栓螺母的加强层采用不同材料，这样能够更好地杜绝咬死问题，同时对于采用非金属材料作为加强层，采取部分覆盖加强层的方案，保证支撑面能够保持良好导电性的同时节约成本，因为所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种和位于所述外螺纹及与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，所以本发明是从提高螺栓或螺母的硬度和将摩擦面设计为不同类型的金属或金属镀层的角度出发，解决螺栓与螺母安装时其之间的摩擦导致的焊接现象。
本申请的方案，极大地提高了导电接地装置的防咬死性能，结构简单，工艺简洁，节约了成本，提高了使用效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的螺栓与螺母的组合状态结构示意图；
图2为本发明实施例1的螺栓的结构示意图；
图3为本发明实施例1的螺母的结构示意图；
图4为本发明实施例1的螺栓的层次结构示意图一；
图5为本发明实施例1的螺栓的层次结构示意图二；
图6为本发明实施例1的螺栓的层次结构示意图三；
图7为本发明实施例1的螺母的层次结构示意图一；
图8为本发明实施例1的螺母的层次结构示意图二；
图9为本发明实施例1的螺母的层次结构示意图三；
图10为本发明实施例1的螺栓的正视结构示意图；
图11为本发明实施例4的螺栓的结构示意图；
图12为本发明实施例4的螺栓上的外螺纹为自攻螺丝的结构示意图；
图13为本发明的螺母呈盲孔状态的结构示意图；
图14为本发明螺栓、螺母和盖帽的分解结构示意图；
图15为本发明的垫片为弯弧状时的第一种安装结构示意图；
图16为本发明的垫片为弯弧状时的第二种安装结构示意图；
图17为本发明实施例2的螺母的结构示意图；
图18为本发明实施例2的螺栓与螺母的组合状态结构示意图；
图19为本发明实施例4的螺栓与螺母的组合状态结构示意图；
图20为本发明实施例5的螺栓与螺母的组合状态结构示意图；
图21为本发明实施例7的螺栓与螺母的组合状态立体结构示意图；
图22为本发明实施例7的螺栓与螺母的组合状态正视结构示意图。
附图标记：1、螺栓，11、螺栓头，111、焊接部，112、螺栓支撑面，12、螺杆，121、外螺纹，2、螺母，21、螺母支撑面，22、内螺纹，3、基体，4、加强层，5、盖帽，6、蜡层。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
发明构思：
首先，螺栓1与螺母2之间会因振动产生松动，是因为之间的夹紧力在振动条件下产生不可避免的衰减；其次，要解决螺栓1与螺母2安装的过程中产生的焊接或咬死现象，有三种思路，一是分别提高螺栓1或螺母2的硬度，防止在螺旋过程中，对螺栓1和螺母2的表面产生磨损，有细屑或毛刺产生，导致材料相互吸收；二是增加润滑，也是减少在螺旋过程中对螺栓1和螺母2的表面产生磨损的情况发生，三是将摩擦面设计为不同类型的金属或金属镀层。
请参照图1-图20，本发明提供了一种接地装置，包括螺栓1和螺母2，所述螺母2可拆卸安装于所述螺栓1上，所述螺栓1包括螺栓头11和螺杆12，所述螺栓头11包括焊接部111和螺栓支撑面112，螺栓头11和螺杆12一体成型，所述螺栓支撑面112位于螺栓头11靠近所述螺杆12的一端，所述焊接部111位于螺栓头11远离所述螺杆12的一端，所述螺杆12的外壁设有外螺纹121，外螺纹121可以是普通机械螺纹或自挤压螺纹，即所述螺杆12具有普通机械螺纹或自挤压螺纹的特性。所述螺母2的端部包括螺母支撑面21，所述螺栓1和所述螺母2均包括基体3和加强层4，所述加强层4位于所述基体3的部分表面或全部表面，其中；所述螺栓1和所述螺母2的加强层4为不同或相同材料形成的加强层；位于所述螺栓支撑面112和所述螺母支撑面21的加强层4为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层中的任意一种；位于所述外螺纹121及与外螺纹121配合的螺母2内部的加强层4为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
具体地，螺栓1的加强层4设于其基体3的外表面，即外螺纹121上；螺母2的加强层4设于其基体3的内外表面，即与外螺纹121配合的螺母2内部和螺母2的表面。
当位于所述螺栓支撑面和所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种和位于所述外螺纹及与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种时，喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层均能够提高螺栓和螺母的硬度且具有导电性，氧化层和陶瓷层相对于喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层的硬度更高、耐磨性更好和防腐蚀效果更好；能够在提供有效紧固连接和有效导电的前提下，防止螺栓与螺母在振动的环境下产生松动；能够缓解螺栓与螺母安装时其之间的摩擦导致的焊接现象，防止螺栓焊接后随车辆进行电泳时油漆渗入螺栓与螺母的支撑面之间；解决了在装配过程和后续的维护保养过程中导致的安装和拆卸过程产生的咬死问题，持续提供有效的稳定的低电阻的导电功能。
当螺母2安装于螺栓1上时，且螺母支撑面21和螺栓支撑面112之间夹持着线束，螺栓支撑面112与螺母支撑面21形成一个摩擦力较大的接触区，螺母支撑面21和螺栓支撑面112均设有摩擦纹，所述摩擦纹为年轮形，所述螺栓支撑面112的平面度和螺母支撑面21的平面度均不大于0.029mm，值得说明是，螺栓和螺母的支撑面上也可以不设置摩擦纹。平面度均不大于0.029mm，能保证母支撑面21和螺栓支撑面112之间的最佳接触状态和密封性。由于螺栓1和螺母2之间的年轮形纹路互相啮合，也能进一步地防止螺栓1与螺母2在振动的环境下产生松动，提升密封性能用以防止后续工艺的油漆渗入，并且提高导电能力。
值得说明的是，当螺栓1或螺母2的所述基体3为铝层或铝合金层时，才能进行阳极氧化和微弧氧化，位于螺栓1外螺纹或位于螺母2的内部的所述加强层4可以为铝氧化层、铝陶瓷层、铝喷砂层、铝钝化层、铝镀锡锌层、铝镀铜层中的任意一种；位于所述螺栓支撑面112和所述螺母支撑面21的加强层4为铝喷砂层、铝钝化层、铝镀锡锌层、铝镀铜层中的任意一种；当螺栓1的所述基体3为碳钢层时，位于螺栓1外螺纹或位于螺母2的内部的所述加强层4可以为铁喷砂层、铁钝化层、铁镀锡锌层、铁镀锌层、铁镀锌镍层中的任意一种，位于所述螺栓支撑面112和所述螺母支撑面21的加强层4为铁喷砂层、铁钝化层、铁镀锡锌层、铁镀锌层、铁镀锌镍层中的任意一种。
所述螺栓1和螺母2的所述基体3为铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种；所述螺栓1和所述螺母2还包括蜡层6，所述蜡层6用于代替所述加强层4，或所述蜡层6设于所述加强层4的表面。
当所述外螺纹121上或螺母2的内壁设有氧化层、陶瓷层或蜡层6中的任意一种时，所述螺栓支撑面112和所述螺母支撑面21上仅为基体3，基体3外无其它涂层；或所述螺栓支撑面112和所述螺母支撑面21在基体3上设有喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
具体为以下方案：
当螺栓1和螺母2的基体3为铝层或铝合金层时，螺栓1的外螺纹121以及位于螺母2内部的所述加强层4为氧化层或陶瓷层，且螺栓支撑面112和螺母支撑面21上没有氧化层或陶瓷层。
所述蜡层6设于所述加强层4的表面，即氧化层或陶瓷层的表面设有蜡层6，同时蜡层6不能附于螺栓支撑面112和螺母支撑面21上。
所述蜡层6用于代替所述加强层4，即螺栓1的外螺纹121的所述加强层4被蜡层6代替，且螺栓支撑面112上没有蜡层。
其中，所述喷砂层是通过抛丸工艺制成，抛丸工艺过程中产生的高速砂粒冲击和摩擦作用会改变表面的晶格结构，从而增加硬度，砂粒不会附着在基体表面，而是通过冲击和磨擦去除表面的氧化层和污垢，喷砂层是改变原材料表面的，形成了一层更坚硬的表面；所述氧化层是通过阳极氧化处理方法对基体3的表面处理形成高硬度、耐磨、防腐蚀的氧化保护膜；所述钝化层即通过零件在钛钝化药液浸泡后烘干形成钛钝化层，所述陶瓷层是通过微弧放电在基体3的表面形成陶瓷膜；所述镀锌镍层即在基体3的表面进行镀镍中间层后再镀锌层；所述镀锌层即在基体3的表面进行电镀锌后形成锌层；所述镀锡锌层即在基体3的表面进行电镀锡锌合金后形成锡锌镀层。
当螺栓1和所述螺母2的加强层4为不同材料形成的加强层时，有以下具体方案：
(1)螺栓1的外螺纹121的加强层4为氧化层，螺栓支撑面112的加强层为钝化层，螺母的内壁和外表面的加强层4为陶瓷层，螺母支撑面21的加强层4为镀锡锌层；
(2)螺栓1的外螺纹121的加强层4为陶瓷层，螺栓支撑面112的加强层为钝化层，螺母的内壁和外表面的加强层4为氧化层，螺母支撑面21的加强层4为镀锡锌层；
(3)螺栓1的外螺纹121和螺栓支撑面112的加强层4均为钝化层，螺母的内壁、外表面和螺母支撑面21的加强层4均为镀锡锌层。
还有N种组合方案，不再列举；且以上是从第三个思路：将摩擦面设计为不同类型的金属或金属镀层，来解决螺栓与螺母焊接或咬死的问题，不同的材料，能够使得螺栓与螺母之间的材料不相互吸收。
总结：
1)上述结构层中，分为导电层和不导电层，导电层为：钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层；不导电层为：蜡层、氧化层、陶瓷层；
2)氧化层、陶瓷层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层均能挺高螺栓与螺母的硬度，蜡层6起到润滑的作用；
3)由于螺栓1与螺母2之间需要保证导电性，所以当螺栓的螺纹或螺母内壁设有不导电层时，其支撑面必须是导电的；
4)氧化层和陶瓷层通常设于铝或铝合金的表面；
因此，只要符合上述原理，螺栓1与螺母2的基体3、加强层4和蜡层6之间能组合多组方案，从提高硬度，增加润滑、摩擦面设计为不同类型的金属或金属镀层的三个方面，解决在装配过程和后续的维护保养过程中导致的安装和拆卸过程产生的咬死问题，还能持续提供有效的稳定的低电阻的导电功能。
另外，加强层4还提高螺栓1与螺母2之间的夹紧力，减少之间的摩擦力，解决了防松动的问题，防止其摩擦产生细屑或毛刺导致相互吸收；
因此，加强层4能同时解决防松动和防咬死的问题。
接地装置还可以设计为不同的形状，具体如下：
实施例1
参照图1-图10，为了增大螺栓1车身的可焊接性和焊接强度，所述焊接部111设有一个圆锥体，且所述焊接部111的倾斜坡度具体为9°，由于螺栓1的接触部111与车身铝合金零部件，9°倾斜坡度设计使得接触部111与铝合金零部件焊接时产生适合焊接的电弧以利于焊接的结合。
所述螺杆12的尾部为截锥状，可以更加方便的引导螺栓1和螺母2进行对正，使螺母在没有精确对准的情况下能够自动导入螺栓，避免损坏螺纹。
所述螺母2为盲孔状，所述螺母2的内壁设有内螺纹22，内螺纹22与外螺纹121相互匹配。所述螺母2上半截的外壁为六边形柱状，所述螺母2下半截的外壁为圆柱状。
实施例2
参照图17和图18，与实施例1的区别在于，所述螺母2的通体为棱边为大圆弧的六角柱状。
实施例3
参照图11、图12和图19，与实施例1的区别在于，所述螺母2的基体3为碳钢层，所述焊接部111设有若干个多棱体。参照图12，所述螺栓1的外螺纹121为自攻螺纹，所述螺母2的内壁为光滑面。通过螺栓1沿螺母2旋转，自行挤压出螺母2内壁的内螺纹22。
实施例4
参照图19，与实施例1的区别在于，所述焊接部111设有若干个多棱体。由于螺栓1的焊接部111与车辆的车身铝合金或碳钢零部件固定连接时，多棱体设计使得接触部111可以采用应用于厚度比较小的板材或者零部件，不至于在焊接过程中烧穿母材。
实施例5
参照图20，与实施例4的区别在于，所述螺母2的整个外壁为六边形柱状，且其顶角为圆弧的。
实施例6
参照图14，与实施例1的区别在于，还包括盖帽5，所述螺母2为通孔状，所述盖帽5设于所述螺母1内，具体地，所述盖帽5一端和所述螺母2焊接或铆接，通过盖帽5保护螺母2和螺栓1。
另外，参照图15和图16，本发明还有其他变形方案，所述盖帽5可以为弯弧状，具体地，可以外凸设置为外凸弯弧状，或者内凹设置为内凹弯弧状。
实施例7
参照图21和图22，采用的是图2的螺栓，图13的螺母，所述螺母2为盲孔状，螺栓的基体为铝材层或铝合金层，位于螺栓的外螺纹的加强层为钛钝化层；螺母的基体为碳合金层，位于螺母的内壁/内螺纹的加强层为铁镀锌层。
本发明还公开了一种接地装置的制备方法，用于制备上述的接地装置，包括以下步骤：
步骤S1、螺栓的制备：
步骤S11、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造、整尾、搓牙后挤压形成带外螺纹和螺栓支撑面的螺栓；
步骤S12、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺栓加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S13、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中位于所述外螺纹的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺栓支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
步骤S2、螺母的制备：
步骤S21、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造形成螺帽毛坯外形，再通过攻牙和整尾形成带螺母支撑面的螺母；
步骤S22、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺母加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S23、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
螺栓的制备过程，还包括步骤S14、润滑：将表面处理后的螺栓的外螺纹成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺栓支撑面的蜡层去除；
螺母的制备过程，还包括步骤S24、润滑：将表面处理后的螺母成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺母支撑面的蜡层去除。
采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面形成氧化层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行阳极氧化处理，具体为：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入硫酸电解溶液中，电解液浓度为180g/L-220g/L,Al3+浓度≤15g/L,电解工艺的电压为15V-33V，处理时间3600s-4500s，温度0℃±5℃。
采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的螺纹表面和螺母内壁表面形成陶瓷层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行微弧氧化处理，包括以下步骤：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入铝酸钠电解溶液中，电解液中铝酸钠浓度为7g/L-10g/L，氢氧化钠浓度为1g/L，三乙醇胺浓度为5ml/L-8ml/L，阳极电流密度为8A/dm-12A/dm,阴/阳极电流密度比7：10，正占空比15％，负占空比10％，频率为300Hz，氧化时间为35min-48min。
具体地，铝酸钠浓度为9g/L，氢氧化钠浓度为1g/L，三乙醇胺浓度为6ml/L，阳极电流密度为10A/dm,阴/阳极电流密度比7：10，正占空比15％，负占空比10％，频率为300Hz，氧化时间为45min。
进一步地，在上述微弧氧化处理过程中，之所以采用铝酸钠作为电解溶液；是因为进行过了实验测试，具体如下，实验选取铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐及硼酸盐做主成膜剂，选取氢氧化钠为导电物质及PH值调节剂，选取硼酸为络合剂，选取三乙醇胺为抑弧剂，选取双氧水为微弧反应提供更多氧源。
表1各体系最优配方下所制备陶瓷层质量
由上表果综合考虑可知，铝酸钠体系所制备出的陶瓷膜层硬度最高，孔洞小且少，膜层连续平齐，各项性能指标优异。
螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的基体和螺母的基体表面形成的加强层为喷砂层时，对螺栓和螺母的基体表面进行抛丸处理。
在螺栓的的制备过程的所述步骤S13中和在螺母的制备过程的所述步骤S23中，螺栓的加强层与螺母的加强层采用不同材料制成。
因为抛丸过程中产生的高速砂粒冲击和摩擦作用会改变表面的晶格结构，从而增加硬度。砂粒不会附着在螺栓表面，而是通过冲击和磨擦去除表面的氧化层和污垢。硬化层并非是额外的材质，而是原材料表面的改变，形成了一层更坚硬的表面。
值得说明的是，阳极氧化处理、微弧氧化处理或喷砂处理后，需要对螺栓和螺母局部浸蜡。经过阳极氧化处理、微弧氧化处理或喷砂处理后，还需要对螺栓和螺母进行二次水洗、烘干。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种接地装置，包括螺栓(1)和螺母(2)，所述螺母(2)可拆卸安装于所述螺栓(1)上，所述螺栓(1)包括螺栓头(11)和螺杆(12)，所述螺栓头(11)包括焊接部(111)和螺栓支撑面(112)，所述螺杆(12)的外壁设有外螺纹(121)，所述螺母(2)包括螺母支撑面(21)，其特征在于，所述螺栓(1)和所述螺母(2)均包括基体(3)和加强层(4)，所述加强层(4)位于所述基体(3)的部分表面或全部表面；其中；所述螺栓(1)和所述螺母(2)的加强层(4)为不同或相同材料形成的加强层；位于所述螺栓支撑面(112)和所述螺母支撑面(21)的加强层(4)为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；位于所述外螺纹(121)及与外螺纹(121)配合的螺母(2)内部的加强层(4)为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述螺栓(1)和螺母(2)的所述基体(3)为铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种；所述螺栓(1)和所述螺母(2)的加强层(4)为不同材料形成的加强层；所述螺栓(1)和所述螺母(2)还包括蜡层(6)，所述蜡层(6)设于所述加强层(4)的表面。
3.根据权利要求2所述的接地装置，其特征在于，当所述外螺纹(121)上或螺母(2)的内壁设有氧化层、陶瓷层或蜡层(6)中的任意一种时，所述螺栓支撑面(112)和所述螺母支撑面(21)上仅为基体(3)，基体(3)外无其它涂层；或所述螺栓支撑面(112)和所述螺母支撑面(21)在基体(3)上设有喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述螺母支撑面(21)和螺栓支撑面(112)均设有摩擦纹；所述螺栓(1)和所述螺母(2)的加强层(4)为不同材料形成的加强层。
5.根据权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述焊接部(111)设有一个圆锥体，且焊接部(111)的倾斜坡度为8°-12°；或所述焊接部(111)设有若干个多棱体。
6.一种接地装置的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述接地装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、螺栓的制备：
步骤S11、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造、整尾、搓牙后挤压形成带外螺纹和螺栓支撑面的螺栓；
步骤S12、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺栓加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S13、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中位于所述外螺纹的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺栓支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
步骤S2、螺母的制备：
步骤S21、成型：
采用铝材、铝合金材、碳钢材中的任意一种作为基体，经过锻造形成螺帽毛坯外形，再通过攻牙和整尾形成带螺母支撑面的螺母；
步骤S22、清洗：
采用改性醇溶液清洗螺母加工过程中遗留的油脂和杂质，改性醇溶液中改性醇的含量占溶液总体积的25-35％，清洗时间5-8min；
步骤S23、表面处理，形成加强层：
在基体的全部或部分表面形成喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种，
其中与外螺纹配合的螺母内部的加强层为喷砂层、氧化层、钝化层、陶瓷层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种；
位于所述螺母支撑面的加强层为喷砂层、钝化层、镀锡锌层、镀锌层、镀锌镍层、镀铜层中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的接地装置的制备方法，其特征在于，
螺栓的制备过程，还包括步骤S14、润滑：将表面处理后的螺栓的外螺纹成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺栓支撑面的蜡层去除；
螺母的制备过程，还包括步骤S24、润滑：将表面处理后的螺母成品采用蜡水浸泡，浸泡取出后进行甩干烘干，再将螺母支撑面的蜡层去除。
8.根据权利要求6所述的接地装置的制备方法，其特征在于，采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面形成氧化层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行阳极氧化处理，具体为：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入硫酸电解溶液中，电解液浓度为180g/L-220g/L,Al3+浓度≤15g/L,电解工艺的电压为15V-33V，处理时间3600s-4500s，温度0℃±5℃。
9.根据权利要求6所述的接地装置的制备方法，其特征在于，采用铝材或铝合金材作为基体时，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的螺纹表面和螺母内壁表面形成陶瓷层时，对螺栓的外螺纹表面和螺母内壁表面进行微弧氧化处理，包括以下步骤：将螺栓的螺纹和螺母内壁浸入铝酸钠电解溶液中，电解液中铝酸钠浓度为7g/L-10g/L，氢氧化钠浓度为1g/L，三乙醇胺浓度为5ml/L-8ml/L，阳极电流密度为8A/dm-12A/dm,阴/阳极电流密度比7：10，正占空比15％，负占空比10％，频率为300Hz，氧化时间为35min-48min。
10.根据权利要求6所述的接地装置的制备方法，其特征在于，螺栓的制备过程的所述步骤S12中和螺母的制备过程所述步骤S23中，当螺栓的基体和螺母的基体表面形成的加强层为喷砂层时，对螺栓和螺母的基体表面进行抛丸处理；在螺栓的的制备过程的所述步骤S13中和在螺母的制备过程的所述步骤S23中，螺栓的加强层与螺母的加强层采用不同材料制成。
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