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高强度螺栓生产流程和注意事项

高强度螺栓加工工艺如下:
一、钢材设计。
在高强度螺栓制造中,正确选择紧固件材料是一个重要环节,因为高强度螺栓的性能与其材料密切相关。如果材料选择不当或不正确,性能可能不符合要求,使用寿命缩短,甚至事故或加工困难,制造成本高,因此紧固件材料的选择是一个非常重要的环节。

冷轧钢是一种高互换性的紧固件钢,采用冷轧成型工艺生产。由于在室温下采用金属塑成型,各部件变形量大,变形速度高,对冷轧钢原材料的性能要求非常严格。

在长期生产实践和用户使用研究的基础上,结合GB/T6478-2001GB/T699-1999优质碳结构钢的特点和目标JISG3507-1991点,以8.8、9.8高强度螺栓的材料要求为例。

如果碳元素C含量过高,冷成形性能就会降低;如果则不能满足零件机械性能的要求,因此定为0.25%-0.55%。
MN可以提高钢的渗透性,但添加过多会加强基体组织,影响冷成形性能;在零件调质过程中,有促进奥氏体晶粒生长的倾向,因此在国际基础上适当增加,定为0.45%-0.80%。

Si能增强铁素体,降低冷成形性能,降低材料延伸率,定为Si小于0.30%。

S.P.作为杂质元素,它们的存在会沿着晶界产生偏析,导致晶界脆化,损害钢材的机械性能,应尽量减少,定为P小于等于0.030%,S小于等于0.035%。

B.硼含量最大值为0.005%,因为硼虽然能显著提高钢的渗透性,但也会增加钢的脆性。硼含量过高对需要良好综合机械性能的工件非常不利,如螺栓、螺钉和螺柱。

12.9级高强度螺栓


二、球化(软化)退火。
沉头螺钉钉和内六角形圆柱头螺栓等高强度螺栓采用冷轧工艺生产时,钢的原始组织将直接影响冷轧工艺的成型能力。在冷轧过程中,局部区域的塑性变形可达60%-80%,因此钢必须具有良好的塑性。当钢的化学成分确定时,金相组织是决定塑性质量的关键因素。通常认为大片珠光体不利于冷轧成型,小球珠光体可显著提高钢的塑性变形能力。

中碳钢和中碳合金钢量较大的中碳钢和中碳合金钢,在冷头前进行球化(软化)退火,以获得均匀细致的球化珠光体,更好地满足实际生产需要。

对于中碳钢板软化退火,其加热温度主要选择在钢的临界点上下保温。加热温度一般不宜过高,否则会沿晶体边界沉淀三次渗碳体,导致冷凝开裂。对于中碳合金钢板,采用等温球化退火。AC1+(20-30%)加热后,炉冷至略低于AR1,温度约700摄氏度等温一段时间,然后炉冷至500摄氏度左右。钢的金相结构由粗到细,由片变为球形,冷凝开裂率将大大降低。3545ml35SWRCH35K钢软化退火温度一般为715-735摄氏度;SCM43540CrSCR435钢球化退火加热温度一般为740-770摄氏度,等温度为680-700摄氏度。

高强度六角螺栓


三、剥壳除鳞。
冷轧钢板去除氧化铁板的工艺有两种方法和鳞片。有两种方法:机械鳞片去除和化学酸洗。用机械鳞片代替板的化学酸洗工艺不仅提高了生产率,而且减少了环境污染。除鳞过程包括弯曲法(一般采用带三角形凹槽的圆轮反复弯曲板)、喷九法等,除鳞效果好,但残余铁鳞不能去除(氧化铁皮去除率为97%),特别是当氧化铁皮粘附性强时,机械鳞片去除受铁皮厚度、结构和应力状态的影响,用于低强度紧固件(小于等于6.8级)的碳钢板。机械鳞片去除后,用于去除所有氧化铁皮,然后通过化学酸洗工艺复合鳞片去除。

对于低碳钢板,机械除鳞残留的铁板容易造成颗粒拔模不均匀磨损。当钢丝摩擦外温时,颗粒拔模孔粘附在铁板上,导致钢丝表面产生纵向颗粒痕迹。当钢丝冷轧凸缘螺栓或圆柱头螺钉时,95%以上的头部微裂纹是钢丝表面拉拔过程中产生的划痕造成的。因此,机械除鳞法不应用于高速拉拔。

高强度内六角螺栓


四,拉拔
拉拔过程有两个目的,一是改造原材料的尺寸;二是通过变形强化使紧固件获得基本的机械性能,对于碳钢、碳合金钢,即在拉拔过程中尽可能破解,为随后的球(软化)退火准备颗粒渗碳,但部分厂家降低成本,任意减少拉拔等级,过度减少率增加了钢丝加工硬化倾向,直接影响钢丝的冷轧性能。

如果各次减面率分布不当,拉拔过程中在拉拔过程中扭转裂纹,沿钢丝纵向分布,在钢丝冷轧过程中暴露一定周期的裂纹。此外,如果在拉拔过程中润滑不良,也会导致冷拉钢丝有规律的水平裂纹。

同时,切线方向与拉丝模不同,会加剧拉丝模单侧孔型的磨损,使内孔失去圆形,导致钢丝周围方向拉伸变形不均匀,使钢丝圆度超差,钢丝横截面应力不均匀,影响冷轧合格率。

在钢丝拉拔过程中,钢丝表面质量恶化部分减面率过大,但减面率过低不利于片状渗碳体的破碎,难以获得尽可能多的颗粒状渗碳体,即渗碳体球化率低,对钢丝的冷轧性能极为不利。部分减面率直接控制在10%-15%的范围内。

高强度机米螺栓


五、冷锻成型。
通常,高强度螺栓头的形成采用冷头塑料加工。与切割加工相比,金属纤维(金属线)沿产品形状连续,中间无切割,提高了高强度螺栓的强度,特别是优良的机械性能。

冷头成型工艺包括切割成型、单站单击、双击冷头和多站自动冷头。一台自动冷头机分别在几个成型凹模中进行冲压、锻造、挤压和缩径。

单站或多站自动冷轧机使用的原始毛坯的加工特点是由材料尺寸长5-6米的棒材或重量为1900-2000kg的钢丝的尺寸决定的,即加工工艺的特点是冷轧成型不是预先切割的单件毛坯,而是由棒材和钢丝切割和头坯(必要时)。

挤压腔前,必须对空白进行整形手术。满足工艺要求的空白可通过整形手术获得。在头锻、直径收缩和正挤压之前,空白不需要整形手术。切断空白后,将其送到头整形站。该站可提高空白质量,将下一站的成型力降低15-17%,延长模具使用寿命造高强度螺栓可采用多次直径收缩。

1.用半封闭切割工具切割空白最简单的方法是使用套筒切割工具;切口角度不大于3度;使用开口切割工具时,切口的斜角可达5-7度。
2.在从上一站到下一个成型站的过程中,短毛坯应能翻转180度,充分发挥自动冷头机的潜力,加工结构复杂的高强度螺栓,提高零件精度。
3.各成型站应配备冲头退料装置,凹模应配备套筒顶料装置。
4.成型站的数量(不包括切断站)一般应达到3-4个站(特殊情况下5个以上)。
5.在有效使用期内,主滑块导轨和工艺部件的结构可保证冲头和凹模的定位精度。
6.终端限位开关必须安装在控制材料选择的挡板上,并且必须注意头锻力的控制。
在自动冷头机上制造高强度紧固件丝的不圆度应在直径公差范围内,而更精密的紧固件应限制在1/2直径公差范围内。如果钢丝直径不符合规定尺寸,则为零。

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