[发明专利]一种螺栓的制造加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种螺栓的制造加工工艺。

背景技术

高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓由于具备良好的联接性能，耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗振动、安装方便等特点，在飞机发动机燃烧室部位得到了广泛应用。其相关标准对高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓的形状、结构、尺寸、机械性能等都有明确的要求。由于发动机燃烧室的工作温度为650℃，这就要求燃烧室上的高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓在650℃至800℃的环境中，高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓的联接性能不失效。这就对高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓的各项机械性能提出了严格的要求：耐高温（900℃以上），耐振动（在发动机高速旋转的情况下产生巨大的振动而不失效），耐疲劳（在飞机最大航程下不维修而不失效）。同时也对高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓的选材提出了严格的要求，必须选择经过真空自耗电极重熔的耐高温INCO718材料。由于材料耐高温，螺栓头型特殊，因此标准要求高温合金INCO718十二角法兰面高强度螺栓的头部到杆部的金属流线不允许被破坏或切断，螺纹部位的金属流线连续且在螺纹牙型底部流线的密度最大，螺栓耐疲劳，这就对螺栓的制造加工提出了更加严格的要求，因此，此制造加工工艺尤为重要。而采用常规的冷镦加工方法，无法实现对高温合金INCO718材料的镦制加工；采用车铣结合的加工方法则容易将螺栓头杆结合处的金属流线切断，导致成品螺栓的疲劳寿命及抗拉强度无法达到标准规定的要求。

发明内容

本发明提出了一种螺栓的制造加工工艺，旨在解决现有技术加工十二角头法兰面螺栓使其内部金属流线被切断的问题。

本发明的螺栓的制造加工工艺的技术方案如下：

一种螺栓的制造加工工艺,包括以下步骤：

步骤一，选取基材，并通过热墩模具对基材进行墩制加工，以得到半成品螺栓工件；

步骤二，对半成品螺栓工件进行固溶处理；

步骤三，对经由步骤二加工得来的半成品螺栓工件进行外形尺寸的粗加工，并在半成品螺栓工件的头部钻设保险孔；

步骤四，对经由步骤三加工得来的半成品螺栓工件进行真空时效处理；

步骤五，对经由步骤四加工得来的半成品螺栓工件进行外形尺寸的精加工，并在半成品螺栓工件的杆部滚压加工外螺纹，以得到成品螺栓工件；

步骤六，对成品螺栓工件进行表面处理，并对成品螺栓工件的机械性能进行检测。

根据权利要求1所述的螺栓的制造加工工艺，其特征在于，所述基材的材料为型号为INCO718的高温合金。

所述基材的外形的棒状。

所述步骤一中墩制加工之前，通过普通车床对基材进行车削加工。

在步骤四和步骤五之间，对成品螺栓工件的头部和杆部的过渡处进行滚压加工。

在步骤三和步骤四之间，在经由步骤四加工得来的半成品工件上进行标记加工。

所述步骤四中的真空时效处理包括以下步骤：首先，对半成品螺栓工件进行温度为718℃的回火处理，回火时间为8小时；然后将半成品螺栓工件降温至621℃，保温8小时；最后，将半成品至于氩气中冷却，氩气的气压为150至200MPa，露点为-56℃。

所述步骤四中的真空时效处理的真空炉的真空度为1×10-3Pa；炉子的泄露率为20μmHg/h。

所述步骤七中的表面处理包括以下步骤：首先，除去成品螺栓工件的油渍；然后，将成品螺栓工件晾干；最后，在成品螺栓工件的表面进行镀银处理。

步骤二和步骤三之间检测半成品螺栓工件的头部到干部的金属流线，并在在晾干与表面进行镀银处理之间，对成品螺栓工件进行探伤。

本发明通过热墩-固溶处理-粗加工-自然失效处理-精加工和滚压加工外螺纹-表面处理-检测，这一套工艺流程来加工螺栓，其中真空失效处理提前至粗加工和精加工之间，并在热墩和粗加工之间增设了固溶处理，从而保证了在对半成品螺栓工件精加工和滚压加工外螺纹之间，使半成品螺栓工件的内部金属流线分布均匀，避免了半成品螺栓工件精加工和滚压加工外螺纹后，成品螺栓工件的内部金属流线断裂的问题，保证了成品螺栓工件的硬度和强度，进而解决了现有技术加工十二角头法兰面螺栓使其内部金属流线被切断的问题。

附图说明

图1是具有保险孔的十二角头法兰面螺栓的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中十二角头法兰面螺栓的头部和杆部之间的金属流线示意图；