一种高强度智能多防螺母及其制备工艺的制作方法

本发明涉及螺母，具体为一种高强度智能多防螺母及其制备工艺。

背景技术：

1、螺母又称为螺帽，是一种固定用工具，其中心有孔，孔的内侧有螺纹，经常与大小相合的螺丝共用，以固定有关的接合部分。螺母是各行业常见的紧固件，其配合螺栓组合使用，可以安装和固定各机械部件，保证设备的完整性和稳定性，是现代工业生产和日常生活中不可或缺的工业必需品之一。

2、中国发明专利cn104264076b公开了一种耐磨螺母及其制造方法。所述耐磨螺母的制造方法包括合金材料的制造步骤和螺母的浇铸成型步骤。该发明采用合金钢材料取代现有技术中的铜合金材料，制造的耐磨螺母硬度高，高耐磨，满足了工业、建筑业的高标准需求；采用分级淬火工艺，有效减少耐磨螺母材料结构从奥氏体向马氏体转变的过程中的相变应力，有效减少转变过程中裂纹的产生。该发明制造所得的耐磨螺母硬度较现有技术中的铜合金材质的同类产品提高39-45％，耐磨度提高18-22％，裂纹率降低13-20％。然而，其机械强度和耐腐蚀性有待进一步提高。

3、而且现有的螺母在使用过程中容易产生松动，螺母松动时容易造成安全隐患，而螺母松动工作人员无法及时察觉。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度智能多防螺母及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高强度智能多防螺母，包括螺母本体和螺栓，所述螺母本体的上方设置有触发板，所述触发板上端设置在支撑座的下端，所述支撑座上端固定设置有安装座，所述支撑座的内部设置有芯片，所述安装座内部设置有纽扣电池；

3、所述螺母本体由以下成分按照重量百分比组成：硅0.3wt％-0.6wt％、铜0.5wt％-1.5wt％、镁0.4wt％-0.8wt％、锂0.1wt％-0.35wt％、锰0.015wt％-0.025wt％、铬0.45wt％-0.95wt％、钨0.2wt％-0.45wt％、铍0.1wt％-0.3wt％、镧0.15wt％-0.35wt％、锆0.05wt％-0.15wt％、镍0.3wt％-0.6wt％，余量为铝和不可避免的杂质。

4、在一种优选的实施方式中，所述触发板、支撑座和安装座的中间位置均设置有安装孔，所述支撑座的底端通过支撑件与螺母本体连接，且所述支撑件贯穿触发板设置，所述安装座的内部固定安装有闪光报警器，且所述安装座外侧预留有观测孔，所述安装座的一侧设置有锁紧螺钉，所述支撑座的内部固定设置有无线通讯模块。

5、在一种优选的实施方式中，所述螺母本体由以下成分按照重量百分比组成：硅0.4wt％-0.5wt％、铜0.8wt％-1.2wt％、镁0.5wt％-0.7wt％、锂0.2wt％-0.25wt％、锰0.018wt％-0.022wt％、铬0.65wt％-0.75wt％、钨0.25wt％-0.35wt％、铍0.15wt％-0.25wt％、镧0.2wt％-0.3wt％、锆0.08wt％-0.12wt％、镍0.4wt％-0.5wt％，余量为铝和不可避免的杂质。

6、在一种优选的实施方式中，所述螺母本体由以下成分按照重量百分比组成：硅0.45wt％、铜1.0wt％、镁0.6wt％、锂0.22wt％、锰0.02wt％、铬0.7wt％、钨0.3wt％、铍0.2wt％、镧0.25wt％、锆0.1wt％、镍0.45wt％，余量为铝和不可避免的杂质。

7、在一种优选的实施方式中，所述支撑座和安装座为一体成型设置，且所述不可避免的杂质的含量低于0.005％。

8、本发明还提供一种高强度智能多防螺母的制备工艺，包括以下步骤：

9、步骤一：按照上述重量百分比称取各原料，将称取的纯铝、硅、铜、镁、锂、锰、铬、钨、铍、镧、锆、镍放入电炉中加热熔炼形成熔体；

10、步骤二：将步骤一中得到的混合熔体注入到模具中进行真空脱气铸造，然后冷却至室温得到铝锭，将铝锭放入退火炉中进行退火处理；

11、步骤三：对退火处理后的铝锭进行冲压成型，冲压成型后在孔洞内部攻螺纹，让孔洞内形成螺纹，然后进行热处理得到螺母本体；

12、步骤四：将支撑件与螺母本体进行焊接，将螺母本体与支撑座连接，触发板位于螺母本体和支撑座之间，得到高强度智能多防螺母。

13、在一种优选的实施方式中，所述步骤一中加热熔炼过程中进行脱氧处理，脱氧完成后利用氮气和精炼剂进行精炼，精炼温度为680-720℃，时间为20-25分钟，精炼完成后进行扒渣处理，扒渣处理后进行取样分析各元素的含量，根据分析结果调整各元素含量在上述范围内。

14、在一种优选的实施方式中，所述步骤二中退火处理时退火炉内部温度为720-800℃，保温时间为3-6小时。

15、在一种优选的实施方式中，所述步骤三中热处理时先在60-80℃下保温40-60分钟，然后升温至630-680℃下保温5-9分钟，再降温至120-150℃下保温1-2小时。

16、在一种优选的实施方式中，所述步骤三中冲压成型前需要进行预热处理，预热处理时先在800-850℃下保温1-2h，预热过程中通入氮气和二氧化碳气体，预热完成后降温至室温。

17、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

18、1、本发明通过在螺母本体上设置触发板、支撑座和安装座，螺母本体松动时能够接触触发板，支撑座内部的芯片能够接收到触发信息，然后闪光报警器发生警报，并通过无线通讯模块将松动信息远程传递，方便工作人员及时察觉到螺母的松动，避免安全隐患的产生；

19、2、本发明螺母本体中添加有铜、镁、锂、锰、铬、钨、铍、镧、锆和镍，铍和镍能够细化晶体粒径，提高螺母本体的机械强度，铬、硅在铝合金中使用时耐高温腐蚀性能更好，通过添加有锂能够形成细片状的(al2culi)相和(al3li)相析出，使得螺母的强度增强，(al2culi)相和(al3li)相粒径较小，使得螺母的强度提高，镧作为稀土元素能够细化晶粒，使得螺母本体内部的晶粒更加均匀。

技术特征：

1.一种高强度智能多防螺母，其特征在于：包括螺母本体(1)和螺栓，所述螺母本体(1)的上方设置有触发板(2)，所述触发板(2)上端设置在支撑座(3)的下端，所述支撑座(3)上端固定设置有安装座(4)，所述支撑座(3)的内部设置有芯片，所述安装座(4)内部设置有纽扣电池；

2.根据权利要求1所述的一种高强度智能多防螺母，其特征在于：所述触发板(2)、支撑座(3)和安装座(4)的中间位置均设置有安装孔，所述支撑座(3)的底端通过支撑件与螺母本体(1)连接，且所述支撑件贯穿触发板(2)设置，所述支撑件为可伸缩设置，所述安装座(4)的内部固定安装有闪光报警器，且所述安装座(4)外侧预留有观测孔(5)，所述安装座(4)的一侧设置有锁紧螺钉(6)，所述支撑座(3)的内部固定设置有无线通讯模块。

3.根据权利要求1所述的一种高强度智能多防螺母，其特征在于：所述螺母本体(1)由以下成分按照重量百分比组成：硅0.4wt％-0.5wt％、铜0.8wt％-1.2wt％、镁0.5wt％-0.7wt％、锂0.2wt％-0.25wt％、锰0.018wt％-0.022wt％、铬0.65wt％-0.75wt％、钨0.25wt％-0.35wt％、铍0.15wt％-0.25wt％、镧0.2wt％-0.3wt％、锆0.08wt％-0.12wt％、镍0.4wt％-0.5wt％，余量为铝和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种高强度智能多防螺母，其特征在于：所述螺母本体(1)由以下成分按照重量百分比组成：硅0.45wt％、铜1.0wt％、镁0.6wt％、锂0.22wt％、锰0.02wt％、铬0.7wt％、钨0.3wt％、铍0.2wt％、镧0.25wt％、锆0.1wt％、镍0.45wt％，余量为铝和不可避免的杂质。

5.根据权利要求2所述的一种高强度智能多防螺母，其特征在于：所述支撑座(3)和安装座(4)为一体成型设置，且所述不可避免的杂质的含量低于0.005％。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高强度智能多防螺母的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高强度智能多防螺母的制备工艺，其特征在于：所述步骤一中加热熔炼过程中进行脱氧处理，脱氧完成后利用氮气和精炼剂进行精炼，精炼温度为680-720℃，时间为20-25分钟，精炼完成后进行扒渣处理，扒渣处理后进行取样分析各元素的含量，根据分析结果调整各元素含量在上述范围内。

8.根据权利要求6所述的一种高强度智能多防螺母的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中退火处理时退火炉内部温度为720-800℃，保温时间为3-6小时。

9.根据权利要求6所述的一种高强度智能多防螺母的制备工艺，其特征在于：所述步骤三中热处理时先在60-80℃下保温40-60分钟，然后升温至630-680℃下保温5-9分钟，再降温至120-150℃下保温1-2小时。

10.根据权利要求6所述的一种高强度智能多防螺母的制备工艺，其特征在于：所述步骤三中冲压成型前需要进行预热处理，预热处理时先在800-850℃下保温1-2h，预热过程中通入氮气和二氧化碳气体，预热完成后降温至室温。

技术总结
本发明公开了一种高强度智能多防螺母，具体涉及螺母技术领域，包括螺母本体，所述螺母本体的上方设置有触发板，所述触发板上端设置在支撑座的下端，所述支撑座上端固定设置有安装座，所述支撑座的内部设置有芯片，所述安装座内部设置有纽扣电池，所述螺母本体由以下原料组成：硅、铜、镁、锂、锰、铬、钨、铍、镧、锆、镍，余量为铝和不可避免的杂质。本发明通过在螺母本体上设置触发板、支撑座和安装座，螺母本体松动时能够接触触发板，支撑座内部的芯片能够接收到触发信息，然后闪光报警器发生警报，并通过无线通讯模块将松动信息远程传递，方便工作人员及时察觉到螺母的松动，避免安全隐患的产生。

技术研发人员：何刚,齐艳明,张任伟
受保护的技术使用者：江苏铁佑德液压科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16