一种扭杆轴端部螺纹孔热处理防氧化方法与流程

本发明涉及一种螺纹孔防氧化方法，尤其是一种扭杆轴端部螺纹孔热处理过程中的防氧化方法，属于金属加工工艺技术领域。

背景技术：

当前轨道车辆用抗侧滚扭杆轴端部为了防锈、防尘、防磕碰等，通常会额外设计安装一个防尘罩，防尘罩通过螺纹安装在扭杆轴端部，因此扭杆轴上需要钻数个M6或M8螺纹孔。由于轨道车辆用扭杆轴热处理硬度要求比较高，一般硬度在50HRC左右，热处理后常规的加工方法加工不了该螺纹孔，只能在热处理前钻好螺纹孔，热处理后回一道螺纹，但是由于淬火前的长时间在900℃左右保温，使得螺纹结构被局部被氧化严重，导致热处理结束后，经过回螺纹丝的螺纹孔，使用通、止规检测螺纹，大量的螺纹孔不能被止规检测合格。经过分析螺纹孔氧化后，螺纹中径变大，超过了止规限制尺寸，导致价值昂贵的扭杆轴因为小小的螺纹孔尺寸超差而报废，给生产企业带来了重大的经济损失。因此，需要一种在热处理过程中对螺纹孔进行保护防止其氧化的方法以降低因螺纹不合格而是扭杆轴报废的概率，减少生产企业的经济损失。

通过对国内专利进行检索，发现有对螺纹孔进行保护方面的专利，举例如下：

1. 专利申请号CN200810238393.4，名称为“一种金属部件螺纹孔在热浸锌防腐处理中的保护方法”的发明专利公开了一种金属部件螺纹孔在热浸锌防腐处理中的保护方法，它主要包括以下步骤：第一步，配制膏胶，将石膏粉倒入容器中，按照体积比石膏粉∶水＝3-4∶ 1倒入水，充分搅拌均匀；第二步，用铁板将所说的膏胶填充入金属部件的待保护的螺纹孔中，填充后挤压密实；第三步，将上述填充好膏胶的金属部件作热浸锌防腐处理；第四步，将膏胶取出，清理干净螺纹孔。本发明提供的保护方法，可以使金属部件表面在作热浸锌防腐处理的过程中，不增加金属部件螺纹孔浸锌层的厚度，避免了加工螺纹孔由于增加浸锌层的厚度造成无法安装或其他问题，可以保证金属部件浸锌后预加工的螺纹的质量，本方法简单易行，可大大提高劳动效率。

2. 专利申请号CN201620710358.8，名称为“铝合金工件在阳极氧化过程中的螺纹孔保护塞”的实用新型专利公开了一种铝合金工件在阳极氧化过程中的螺纹孔保护塞，包括具有弹性的保护塞，保护塞呈与铝合金工件的螺纹孔相匹配的形状，保护塞具有上开口的内孔，保护塞分为上下二段，其中上段为与铝合金工件的螺纹孔开口相抵的扩径段，下段为插入段，呈光滑的圆柱形，下段的外径不小于螺纹孔的底径，当需要将螺纹孔进行保护时，通过配套的圆棒插入保护塞的内孔中将保护塞的下段拉伸后插入螺纹孔中，拔出圆棒，保护塞回弹复位后挤压成螺纹状与螺纹孔密封。本实用新型结构简单合理、密封性能好、使用方便，可对螺纹孔起到较好的保护作用，并且可重复使用、成本较低。

上述专利1中通过在螺纹孔内抹石膏对螺纹孔进行保护，由于石膏在高温下烧结后会由于失水而收缩变形，容易开裂、崩开，因此不能解决螺纹孔在高温下的氧化保护问题。专利2中用保护塞插入螺纹孔，只能保护螺纹孔不被堵塞，但仍不能保护螺纹孔不被氧化。因此还是需要改进。

技术实现要素：

本发明为解决当前因扭杆轴热处理过程中引发螺纹孔氧化而螺纹中径变大导致扭杆轴报废的问题，提出了一种扭杆轴端部螺纹孔热处理过程中的防氧化方法，降低扭杆轴的报废率，减少企业的经济损失。

本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种扭杆轴端部螺纹孔热处理防氧化方法，在扭杆轴螺纹孔攻丝后热处理前，将耐高温的密封介质填满螺纹孔内，向螺纹孔内插入耐高温塞子，耐高温塞子插入螺纹孔时会将孔内的介质挤入螺纹缝隙处，起到密封的作用，同时耐高温塞子对螺纹孔进行封堵，防止耐高温的密封介质从螺纹孔内掉出；扭杆轴热处理，完成后取出耐高温塞子，挤出耐高温的密封介质，精修螺纹孔尺寸，使螺纹孔尺寸满足技术要求。

进一步地，耐高温的密封介质为石墨润滑脂，在热处理过程中、受热的情况下,石墨润滑脂能够膨胀使得螺纹间隙更加密封，尤其是高温过程中石墨润滑脂有很好的抗氧化能力，同时石墨润滑脂内含石墨材料，能够通过完全或不完全燃烧的方式消耗进入到螺纹缝隙或螺纹孔内的氧气而起到保护螺纹机体不被氧化，又由于石墨有很好的高温稳定性和润滑特性, 在高温下耐高温塞子和杆体之间不会发生烧结，容易将耐高温塞子取出。

进一步地，耐高温的密封介质为耐高温涂料，包括有机硅耐高温涂料和无机硅耐高温涂料。

进一步地，耐高温塞子为同规格型号的螺钉，旋入1/3-2/5螺纹孔，既把螺纹孔密封堵住防止热处理过程中被氧化，又方便在热处理后将螺钉取出。

进一步地，耐高温塞子为用耐高温材料制成的一端大一端小的圆台，离小端1/3-1/5处的截面直径与热处理前螺纹孔的尺寸相等。

进一步地，扭杆轴热处理前用比常规标准丝锥尺寸小的丝锥攻丝，留一些精加工余量以便在热处理后能够精修螺纹孔尺寸。

进一步地，攻丝的丝锥尺寸比常规标准丝锥小1-2个型号。

进一步地，热处理后使用标准丝锥对螺纹孔的尺寸进行精修，保证螺纹孔尺寸满足技术要求。

本发明的有益效果是：

1. 本发明在螺纹孔内注满介质后插入耐高温塞子，耐高温塞子将多余的一部分耐高温的密封介质挤入螺纹缝隙处，起到密封的作用，同时耐高温塞子对螺纹孔进行封堵，防止耐高温的密封介质从螺纹孔内掉出。

2. 本发明在热处理过程中，受热的情况下，石墨润滑脂能够膨胀使得螺纹间隙更加密封，尤其是高温过程中石墨润滑脂有很好的抗氧化能力，同时石墨润滑脂内含石墨材料，能够通过完全或不完全燃烧的方式消耗进入到螺纹缝隙或螺纹孔内的氧气而起到保护螺纹机体不被氧化的作用。

3. 本发明在螺纹孔热处理前不一次性加工到位，留一点精修余量，能够预防螺纹变形或其他误差影响螺纹的精度。

4. 本发明在热处理完成后取下耐高温塞子，使用标准丝锥精修螺纹尺寸，保证螺纹尺寸满足技术要求，减少由于螺纹孔氧化而导致整个产品报废。

附图说明

图1为本发明扭杆轴端部螺纹孔结构示意图；

图2为本发明螺纹孔防氧化示意图；

其中：1.扭杆轴，2. 耐高温的密封介质，3. 耐高温塞子，4.螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例一

如图1-图2所示，一种扭杆轴热处理螺纹孔的保护方法，扭杆轴1螺纹孔攻丝后热处理前，将耐高温的密封介质2填满螺纹孔4内，向螺纹孔4内插入耐高温塞子3，塞子3插入螺纹孔4时会将孔内的介质2挤入螺纹缝隙处，起到密封的作用；扭杆轴1热处理，完成后取出耐高温塞子3，挤出耐高温的密封介质2，精修螺纹孔4尺寸，使螺纹孔4尺寸满足技术要求。

进一步地，耐高温的密封介质2为石墨润滑脂，使用注射器或黄油注油器将石墨润滑脂注满螺纹孔4，在热处理过程中、受热的情况下,石墨润滑脂能够膨胀使得螺纹间隙更加密封，尤其是高温过程中石墨润滑脂有很好的抗氧化能力，同时石墨润滑脂内含石墨材料，能够通过完全或不完全燃烧的方式消耗进入到螺纹缝隙或螺纹孔内的氧气而起到保护螺纹机体不被氧化，又由于石墨有很好的高温稳定性和润滑特性, 在高温下塞子和杆体之间不会发生烧结，容易将塞子取出。

进一步地，耐高温塞子3为型号为M8的螺钉，旋入1/3螺纹孔，螺钉将多余的一部分石墨润滑脂挤入螺纹缝隙处，既把螺纹孔4密封堵住防止热处理过程中被氧化，又方便在热处理后将螺钉取出。

进一步地，扭杆轴1螺纹孔热处理前用比常规标准丝锥尺寸小的丝锥攻丝，留一些精加工余量以便在热处理后能够精修螺纹孔尺寸。

进一步地，螺丝的规格为M8，热处理前攻丝的丝锥型号为M6。

进一步地，热处理完成后将螺钉旋松取下，使用型号为M8的丝锥将螺纹孔4内的石墨润滑脂挤出，并对螺纹孔4的尺寸进行精修，保证螺纹孔4尺寸满足技术要求。

实施例二

本实施例原理和方法同实施例一，区别如下：

螺丝的规格为M6，热处理前攻丝的丝锥型号为M5。

进一步地，耐高温的密封介质为耐高温涂料，包括有机硅耐高温涂料和无机硅耐高温涂料。

耐高温塞子为用耐高温材料制成的一端大一端小的圆台，圆台离小端1/3-1/5处的截面直径与热处理前螺纹孔4的尺寸相等。

从上述实施例可以看出，本发明具有以下有益效果：

1. 本发明在螺纹孔内注满介质后插入耐高温塞子，耐高温塞子将多余的一部分耐高温的密封介质挤入螺纹缝隙处，起到密封的作用，同时耐高温塞子对螺纹孔进行封堵，防止耐高温的密封介质从螺纹孔内掉出。

2. 本发明在热处理过程中，受热的情况下，石墨润滑脂能够膨胀使得螺纹间隙更加密封，尤其是高温过程中石墨润滑脂有很好的抗氧化能力，同时石墨润滑脂内含石墨材料，能够通过完全或不完全燃烧的方式消耗进入到螺纹缝隙或螺纹孔内的氧气而起到保护螺纹机体不被氧化的作用。

3. 本发明在螺纹孔热处理前不一次性加工到位，留一点精修余量，能够预防螺纹变形或其他误差影响螺纹的精度。

4. 本发明在热处理完成后取下耐高温塞子，使用标准丝锥精修螺纹尺寸，保证螺纹尺寸满足技术要求，减少由于螺纹孔氧化而导致整个产品报废。