专利名称：钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度连接件的加工工艺，尤其涉及一种钢网架 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，故需要对传统 的高强度螺栓的生产工艺加以研究和改进，以在确保其质量的前提下 能高效的进行大批量生产，满足社会对钢网架螺栓球节点用高强度螺 栓的广泛需要。
发明内容
本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种加工工艺简单、且能生 产出高质量钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的钢网架螺栓球节点用 高强度螺栓的加工工艺。
本发明的技术方案是本发明采用40Cr为坯料，它的加工方式为: 采用少无切削加工，其中包括三次冷挤压成型、 一次热锻成型，即第 一次冷挤压成型为螺杆成型、第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。 本发明的具体加工步骤按以下进行
(1) 备料选用40Cr为坯料，并按照螺栓的规格大小车下坯料。
(2) 软化退火在钟罩炉内进行等温球化退火，软化退火温度取
780°C±15°C，保温时间为8-12小时，其硬度控制在HB100-120之间。
(3) 热锻冒头在热锻炉内以900。C-100(TC的温度对螺栓冒头进 行热锻，后冷却。
(4) 坯料表面处理及润滑对螺杆段进行磷化处理和涂MoS2的 表面处理工艺，其工艺流程为碱洗一水洗一酸洗一水洗一磷化一 清洗一震荡机上涂MoS2。
(5) 第一次冷挤压成型在室温下对螺杆段进行挤压，选用
150-200吨气位冲床。
(6) 第二次挤压成型在室温下对螺杆上螺纹段进行挤压，选 用70-90吨气位冲床。
(7) 第三次挤压成型，在室温下进行螺纹成型，选用Z-28滚丝机。
(8) 淬火在盐浴炉内对成型件进行淬火，其温度控制在850 °C±10°C，升温时间4min-6min，保温时间25min-40min，淬火完成 后，用油冷却，其冷却温度小于8(TC。
(9) 检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以HRC不小于 50为合格件。
(10) 回火在硝盐炉内对合格件进行回火，其温度控制在530。C士15。C，升温时间为25min-35min，保温时间为50min_70min，回 火完成后，用水在室温条件下进行冷却。
(11) 二次检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以服C 在32-37内为合格件。
(12) 发兰对上述合格件进行发兰处理，以确保其不生锈。
(13) 入库。
本发明主要采用冷挤压工艺进行螺栓生产，提高了螺栓的强度， 优化了其生产工艺，解决了高强度下螺栓的延迟断裂和疲劳断裂，使 用过程中不易折断，连接可靠，提高了螺栓的使用寿命，能更加满足 现今社会对钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的使用需要。
具体实施例方式
下面结合实施方式对本发明做进一步的阐述 实施方式一
本发明采用40Cr为坯料，它的加工方式为采用少无切削加工，
其中包括三次冷挤压成型、 一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺 杆成型、第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型 为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。
本发明的具体加工步骤按以下进行
(1) 备料选用40Cr为坯料，并按照螺栓的规格大小车下坯料。
(2) 软化退火在钟罩炉内进行等温球化退火，软化退火温度取 765°C，保温时间为12小时，其硬度控制在HB100-120之间。
(3 )热锻冒头在热锻炉内以900°C的温度对螺栓冒头进行热锻，后冷却。
(4) 坯料表面处理及润滑对螺杆段进行磷化处理和涂MoS2的 表面处理工艺，其工艺流程为碱洗一水洗一酸洗一水洗一磷化一
清洗一震荡机上涂MoS2。
(5) 第一次冷挤压成型在室温下对螺杆段进行挤压，选用160
吨气位冲床。
(6) 第二次挤压成型在室温下对螺杆上螺纹段进行挤压，选
用80吨气位冲床。
(7) 第三次挤压成型，在室温下进行螺纹成型，选用Z-28滚丝机。
(8) 淬火在盐浴炉内对成型件进行淬火，其温度控制在840 °C，升温时间6min，保温时间40min,淬火完成后，用油冷却，其冷 却温度小于80"C。
(9) 检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以HRC不小于 50为合格件。
(10) 回火在硝盐炉内对合格件进行回火，其温度控制在515 °C，升温时间为35min，保温时间为70min，回火完成后，用水在室 温条件下进行冷却。
(11) 二次检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以服C 在32-37内为合格件。
(12) 发兰对上述合格件进行发兰处理，以确保其不生锈。
(13) 入库。由于热轧状态下的40Cr各部位的硬度不均匀，塑性差，变形抗 力大，若不经软化退火处理而直接进行冷挤压加工，则成形困难、模 具容易损坏、挤压件容易产生裂纹，因此在冷挤压成形前需对坯料进 行软化退火处理。本发明采用球化退火使其具有较低的硬度和较好的 塑性，为了进一步提高材料的机械性能，本发明也可采用正火工艺对 材料软化。
为了减少材料的残余应力和提高材料的表面质量，在对材料冷挤 压之前本发明要对材料进行润滑处理，主要是磷化处理，经研究进行 磷化处理会显著降低材料的疲劳性能，也更利于对其进行冷挤压加 工。
本发明进行三次冷挤压成型，充分提高了螺栓各段的强度其，螺 栓质量好、精度高、其强度性能也好；冷挤压属于少、无切削加工， 节省原材料；冷挤压是利用模具来成形的，其生产效率很高；据统 计材料利用率大为提高，达到99. 5%-99. 7%，加工效率约为传统切削 工艺的1.8倍，单位成本大为降低，因其属于少无切削加工工艺，使 得螺栓的材料纤维方向在螺栓本体上体现了整体性，大大提高了其抗 拉强度。
本发明的热处理采用调质处理，即淬火加上回火的处理，以得到 具有良好综合性能的螺栓，本发明的淬火方法可采用高温淬火、高频 循环快速加热淬火和亚共析钢的亚温淬火等现代淬火方式，使本发明 的螺栓具有更好的力学综合性能。
具体实施方式
二
本发明采用40Cr为坯料，它的加工方式为采用少无切削加工， 其中包括三次冷挤压成型、 一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺 杆成型、第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型 为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。
本发明的具体加工步骤按以下进行
(1) 备料选用40Cr为坯料，并按照螺栓的规格大小车下坯料。
(2) 软化退火在钟罩炉内进行等温球化退火，软化退火温度取
795°C，保温时间为8小时，其硬度控制在HB100-120之间。
(3) 热锻冒头在热锻炉内以100(TC的温度对螺栓冒头进行热 锻，后冷却。
(4) 坯料表面处理及润滑对螺杆段进行磷化处理和涂MoS2的 表面处理工艺，其工艺流程为碱洗一水洗一酸洗一水洗一磷化一 清洗一震荡机上涂MoS2。
(5) 第一次冷挤压成型在室温下对螺杆段进行挤压，选用190 吨气位冲床。
(6) 第二次挤压成型在室温下对螺杆上螺纹段进行挤压，选 用85吨气位冲床。
(7) 第三次挤压成型，在室温下进行螺纹成型，选用Z-28滚丝机。
(8) 淬火在盐浴炉内对成型件进行淬火，其温度控制在860 °C，升温时间4min，保温时间30min，淬火完成后，用油冷却，其冷却温度小于80'C。
(9) 检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以HRC不小于 50为合格件。
(10) 回火在硝盐炉内对合格件进行回火，其温度控制在545 °C，升温时间为25min，保温时间为50min，回火完成后，用水在室 温条件下进行冷却。
(11) 二次检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以服C 在32-37内为合格件。
(12) 发兰对上述合格件进行发兰处理，以确保其不生锈。
(13) 入库。
由于热轧状态下的40Cr各部位的硬度不均匀，塑性差，变形抗 力大，若不经软化退火处理而直接进行冷挤压加工，则成形困难、模 具容易损坏、挤压件容易产生裂纹，因此在冷挤压成形前需对坯料进 行软化退火处理。本发明采用球化退火使其具有较低的硬度和较好的 塑性，为了进一步提高材料的机械性能，本发明也可采用正火工艺对 材料软化。
为了减少材料的残余应力和提高材料的表面质量，在对材料冷挤 压之前本发明要对材料进行润滑处理，主要是磷化处理，经研究进行 磷化处理会显著降低材料的疲劳性能，也更利于对其进行冷挤压加 工。本发明进行三次冷挤压成型，充分提高了螺栓各段的强度其，螺 栓质量好、精度高、其强度性能也好；冷挤压属于少、无切削加工， 节省原材料；冷挤压是利用模具来成形的，其生产效率很高；据统 计材料利用率大为提高，达到99. 5%_99. 7%，加工效率约为传统切削 工艺的1.8倍，单位成本大为降低，因其属于少无切削加工工艺，使 得螺栓的材料纤维方向在螺栓本体上体现了整体性，大大提高了其抗 拉强度。
本发明的热处理采用调质处理，即淬火加上回火的处理，以得到 具有良好综合性能的螺栓，本发明的淬火方法可采用高温淬火、高频 循环快速加热淬火和亚共析钢的亚温淬火等现代淬火方式，使本发明 的螺栓具有更好的力学综合性能。
权利要求
1、钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，采用40Cr为坯料，其特征在于，它的加工方式为采用少无切削加工，其中包括三次冷挤压成型、一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺杆成型、第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。
1、 钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，采用40Cr为坯 料，其特征在于，它的加工方式为采用少无切削加工，其中包括三 次冷挤压成型、 一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺杆成型、第 二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型为螺纹成 型，热锻成型为螺栓冒头成型。
2、 根据权利要求1所述的钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工 工艺，其特征在于，它的具体加工步骤按以下进行-(1) 备料选用40Cr为坯料，并按照螺栓的规格大小车下坯料。(2) 软化退火在钟罩炉内进行等温球化退火，软化退火温度取 780°C ± 15°C ，保温时间为8-12小时，其硬度控制在HB100-120之间。(3 )热锻冒头在热锻炉内以900°C-1000°C的温度对螺栓冒头进 行热锻，后冷却。(4) 坯料表面处理及润滑对螺杆段进行磷化处理和涂MoS2的 表面处理工艺，其工艺流程为碱洗一水洗一酸洗一水洗一磷化一 清洗一震荡机上涂MoS2。(5) 第一次冷挤压成型在室温下对螺杆段进行挤压，选用 150-200吨气位冲床。(6) 第二次挤压成型在室温下对螺杆上螺纹段进行挤压，选用70-90吨气位冲床。(7) 第三次挤压成型，在室温下进行螺纹成型，选用Z-28滚丝机。(8)淬火在盐浴炉内对成型件进行淬火，其温度控制在850°C±10°C，升温时间4min-6min，保温时间25min-40min，淬火完成 后，用油冷却，其冷却温度小于8(TC。(9) 检验用HR-150A洛式硬度计对其进行检验，以HRC不小于 50为合格件。(10) 回火在硝盐炉内对合格件进行回火，其温度控制在530 °C±15°C，升温时间为25min-35min，保温时间为50min-70min，回火完成后，用水在室温条件下进行冷却。(11) 二次检验用服-150A洛式硬度计对其进行检验，以HRC 在32-37内为合格件。(12) 发兰对上述合格件进行发兰处理，以确保其不生锈。(13) 入库。
全文摘要
钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺。本发明涉及一种高强度连接件的加工工艺。采用40Cr为坯料，它的加工方式为采用少无切削加工，其中包括三次冷挤压成型、一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺杆成型、第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型、第三次冷挤压成型为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。本发明主要采用冷挤压工艺进行螺栓生产，提高了螺栓的强度，优化了其生产工艺，解决了高强度下螺栓的延迟断裂和疲劳断裂，使用过程中不易折断，连接可靠，提高了螺栓的使用寿命，能更加满足现今社会对钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的使用需要。
文档编号B23P15/00GK101549448SQ200810020089
公开日2009年10月7日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者俭 李, 李玉叶 申请人:江都狮鹤高强度螺栓有限公司