一种螺母板的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种紧固件的加工方法，具体设及一种螺母板的加工方法，属于合金 材料的加工领域。
【背景技术】
[0002] 车身是汽车整车的重要总成，车身焊接质量的好坏直接影响整车的使用寿命。汽 车制造中的焊接工艺包括点焊、凸焊、弧焊、螺柱焊、激光焊、激光复合焊等。凸焊是点焊的 一种变形。随着汽车工业的飞速发展，高效率、个性化的需求越来越明显，在白车身的制造 过程中，采用凸焊工艺焊接螺母可W准确定位螺母的焊接位置、提升焊接质量，相对于C〇2 气体保护焊更能减少有害气体对人体的伤害，在汽车行业已被广泛应用。随着汽车安全性 和节能环保需求的增加，对车身减重需求不断增加，高强度合金钢在车身上的应用也不断 增加。车身轻量化已成为未来汽车行业的发展方向，增加钢板强度和高强度合金钢使用量 是车身轻量化的重要途径之一。高强度合金钢的应用使得螺母凸焊过程中焊接不牢缺陷增 加，焊接不牢主要表现在螺母达不到要求的剥离扭矩，不易焊接。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种螺母板的加工方法，加工得到的螺 母板机械性能好，具有较高的强度、硬度，且易焊接。
[0004] 本发明的上述目的可W通过W下技术方案得W实施：一种螺母板，所述的螺母 板包括主体、凸台、定位孔，所述凸台对称设置在主体两端近端部处，所述定位孔的数量为 偶数，且对称设置在主体表面，所述主体中轴处设置有中空，所述螺母板由高强度合金钢 加工而成，所述螺母板高强度合金钢由W下质量百分数的成分组成：C:0. 02% -0. 10%， Si:0. 05 % -0. 30%，Μη:0. 20 % -0. 50 %，A1 :0. 15 % -1. 20%，Cr:0. 50 % -1. 20%，V: 0. 003% -0. 01%，B:0. 08% -0. 20%，Ti:0. 01% -0. 03%，S《0. 035%，P《0. 035%，其 余为化。 阳0化]本发明使用的钢中C含量为0. 15-0. 20%，是一种低碳钢，塑性和初性较好，泽透 性较高，经泽火后具有硬而耐磨的表面与坚初的屯、部，所W具有较高的低溫冲击初性良好 的加工性，且加工变形微小，抗疲劳性能相当好。在本发明螺母板高强度合金钢中，若碳含 量过高，会导致合金钢母材屯、部的初性下降，所W本发明将C含量为0. 15-0. 20%，从而保 证合金钢的屯、部有足够的塑性和初性。由于低碳钢的强度和硬度会相对较低，本发明适当 增加了Μη的含量，W提高合金钢的强度和硬度。同时，本发明的钢中还同时含有Ti、V两种 微量元素，与Μη元素起协同作用，共同提高合金钢的强度和硬度。因为，Ti、V微量元素不 仅可W细化晶粒，还可W得到更高体积分数的弥散分布Ti(C，N)，（C，N)，和V(C，N)析出颗 粒，因此，可W同时起到细晶强化和弥散强化的作用。
[0006] 另一方面，碳当量影响元素Μη在0-60皿深度存在富集现象，尤其在0-20皿深度 内富集更为明显，Μη元素含量峰值可达12%，为母材中含量的8. 5倍。Μη元素在表面的富 集显著提高了表层碳当量，使得表层焊接性能急剧恶化。由此可知，表层合金元素Μη的富 集是造成高强度合金钢不易焊接的主要原因，因此，本发明螺母板高强度合金钢严格将Μη 的含量控制在0. 20% -0. 50%，进而控制Μη在生产过程中在高强度合金钢表面的富集。此 夕F，Mn元素还与钢中含有的化、Ni、V、B四种元素起协同作用，提高钢的泽透性，从而使钢热 处理后提高钢的屯、部的强度和初性。
[0007] 尽管娃（Si)有轻微的强化作用，也轻微能改善钢的初性，与合金钢中的钢一 起作用时，效果更好，但是过量的娃会严重影响钢的焊接性能，同时，本发明额外添加了 0. 15% -1. 20%A1用W细化晶粒，与娃产生协同作用，进一步提高螺母板的冲击初性。
[0008] 由于化学成分的改变，其显微组织也发生改变，本发明的螺母板不仅具有较高的 强度和硬度，还具有较高的塑性和初性，且显著提高了螺母板的加工性能，使其易焊接。
[0009] 在上述的螺母板中，所述主体两端端部呈尖形。
[0010] 在上述的螺母板中，所述尖形顶部为圆弧形。
[0011] 在上述的螺母板中，所述定位孔为沉孔或通孔。通过设置精密的定位孔，使该螺母 板在使用中，方便定位，可W更精准地使用。
[0012] 在上述的螺母板中，作为优选，所述螺母板高强度合金钢由W下质量百分数的成 分组成：C:0. 04% -0. 08%，Si:0. 08% -0. 25%，Mn:0. 25% -0. 40%，A1 :0. 30% -1. 00%， Cr:0. 60 % -0. 80%，V:0. 008 % -0. 01%，B:0. 10 % -0. 16%，Ti:0. 015 % -0. 025 %， S《0. 035%，P《0. 035%，其余为化。
[0013] 本发明的还提供一种上述螺母板的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：
[0014] 前处理：将如上述组成成分的高强度合金钢进行调质处理；
[0015] 热处理：将调质处理后的高强度合金钢在1150-12 20 °C下锻造成型，保溫 0. 3-0. 6h，然后用锻造余热进行泽火处理，当溫度冷却至900°C时立即水冷至室溫，然后加 热至450-520°C进行回火处理2-化，最后油冷至室溫，得螺母板半成品；
[0016] 表面处理：将螺母板半成品依次进行除油除诱、活化处理、发黑处理、纯化处理，即 可制得螺母板成品。
[0017] 现有技术中螺母板的加工方法几乎都是先锻造，然后正火处理、泽火处理，最后回 火处理，运种工艺周期长，操作复杂，满足不了日益增高的要求。本发明中的螺母板，先将高 强度合金钢经过调质处理，然后锻造成型，并利用锻造的余热立即进行泽火处理的热变形， 最后进行回火处理。本发明通过上述的加工方法得到的螺母板不仅提高了 40-60%的抗拉 强度，提高了 35-45%的塑性，提高15-30%的初性，且省去了高溫再加热工序，极大地缩短 了周期，提高经济效益。
[0018] 在上述螺母板的加工方法中，所述调质处理的溫度为880-940°C，保溫1-化。
[0019] 在上述螺母板的加工方法中，所述水冷的速度为15-25Γ/min,所述油冷的速度 为16-22Γ/min。冷却速度的控制在上述范围内，进一步提高了螺母板的抗拉强度和硬度， 且提高螺母板的冲击初性并稳定其冲击初性。
[0020] 在上述螺母板的加工方法中，除油除诱处理的溫度为30-50°C，处理时间为 5-lOmin，所用的处理液为：硫脈2. 5-3. 5g/l，憐酸二氨钢3-8g/L，0P-105-12ml/L。本发明 除油除诱处理简化了前处理操作，除油除诱效果好，累轴表面光洁，无过蚀和氨脆现象。盐 酸、硫酸酸基的清洗剂应用较为广泛，成本低，效率较高，但是酸洗残留的C1、S042对累轴 的后腐蚀危害很大。本发明采用的憐酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，更为环保、安全。
[0021] 在上述螺母板的加工方法中，活化处理采用的处理液为：硝酸120-160ml/l，40% 的氨氣酸200-210ml/L。活化是去除发黑件表面氧化膜，使之裸露出活性表面，可明显提高 发黑膜的均匀度和附着力。
[0022] 在上述螺母板的加工方法中，发黑处理所用的处理液为：化S〇4 1.5-2.Og/l， (NH4)eM〇7〇2 18-20g/l，NazSzA3. 0-3. 6g/l，NiS〇4 1. 4-1. 8g/，aiClz3. 2-3. 5g/L。进一步 优选，所述的发黑处理分两步进行，第一步，抑为1. 2-1. 6,处理时间为2-4min;第二步，抑 为3. 2-3. 6,处理时间为4-8min，两步处理均在常溫下进行。硫酸铜用量须严格控制，浓度 低，膜层附着力差；过高则膜层泛铜色。硫代硫酸钢的浓度过高则不利于发黑液的存放。
[0023] 与现有技术相比，本发明螺母板的组成成分及其质量百分比配伍合理，经调质、锻 造、泽火、回火处理后具有硬而耐磨的表面与坚初的屯、部，具有较高的低溫冲击初性，良好 的加工性，且屯、部仍然保持着初性和塑性，再经表面的发黑处理，进一步提高了螺母板的强 度、硬度、初性、耐腐蚀性和耐磨性，同时提高其加工性能，使其易焊接。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明螺母板的结构图。 阳0巧]图中，1、主体；2、凸台；3、定位孔。
【具体实施方式】
[00%] W下是本发明的具体实施例及【附图说明】，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于运些实施例。
[0027] 如图1所示，本发明螺母板包括主体（1)、凸台似、定位孔（3)，凸台似对称设 置在主体（1)两端近端部处，定位孔（3)的数量为偶数，且对称设置在主体（1)表面，主体 (1)中轴处设置有中空，该螺母板由高强度合金钢加工而成。通过对称设置定位孔，提高螺 母板使用中的精密性，主体中设置的中空实质为安装孔，用于穿螺钉或螺栓。
[0028] 进一步地，主体两端端部呈尖形。
[0029] 再进一步地，尖形顶部为圆弧形。
[0030] 进一步地，定位孔（3)为沉孔或通孔。
[0031]所述螺母板高强度合金钢由W下质量百分数的成分组成：C:0. 02 % -0. 10 %， Si:0. 05 % -0. 30%，Μη:0. 20 % -0. 50 %，A1 :0. 15 % -1. 20%，Cr:0. 50 % -1. 20%，V: 0. 003% -0. 01%，B:0. 08% -0. 20%，Ti:0. 01% -0. 03%，S《0. 035%，P《0. 035%，其 余为化。
[0032] 下面通过具体实施例进一步说明本发明的螺母板。 阳〇3引 实施例1
[0034] 前处理：将高强度合金钢（高强度合金钢由W下质量百分数的成分组成：C: 0. 10%，Si:0. 05%，Μη:0. 50 %，A1 :0. 15%，Cr:1. 20%，V:0. 003%，B:0. 20%，Ti: 0. 01% -0. 03%，S《0. 035%，P《0. 035%，其余为Fe)在880°C下进行调质处理，保溫化；
[0035] 热处理：将调质处理后的高强度合金钢在1220°C下锻造成型，保溫0.化，然后用 锻造余热进行泽火处理，当溫度冷却至900°C时立即W25°C/min的速度水冷至室溫，然后 加热至520°C进行回火处理化，最后W22°C/min的速度油冷至室溫，得螺母板半成品；
[0036] 表面处理：将螺母板半成品依次进行除油除诱（除油除诱处理的溫度为30°C，处 理时间为lOmin，所用的处理液为：硫脈2. 5g/l，憐