[发明专利]法兰螺栓锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一种法兰螺栓锻造方法。

背景技术

法兰螺栓是机械行业中常用的紧固件，目前的加工方式一般为车削的成型，强度往往难以保证，有时在使用中产生掉头、杆部断裂等不安全现象，对工业生产危害很大。因此对高强度螺栓生产方法加以研究和改进，确保法兰螺栓的质量稳定性，对技术和经济的发展具有重要作用。此外，螺栓处于相对潮湿的环境中时，容易生锈腐蚀，最终导致断裂或裂纹，形成潜在的事故源。

鉴于此，有必要提供一种法兰螺栓的加工方法，生产机械性能更好的螺栓。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种法兰螺栓锻造方法。

本发明的目的通过以下技术方案如下：

法兰螺栓锻造方法，加工步骤包括：

a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求：C 0.25～0.35、Mn 0.15～0.25、Si 0.15～0.35、W 0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni 0.15～0.20、Ba 0.025～0.045、Sn 0.02～0.03、Mg≤0.02，余量为铁；

b、对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为600-650℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层草木灰，草木灰的粒度控制为200-300目，锻打次数不多于25次，锻打成型后利用精密车床车削出螺栓外螺纹；

c、热处理，第一次是将车削后的螺栓外螺纹在460-550℃下加热8-9小时，再20-30分钟内升温至1080-1120℃，保持加热时间20分钟，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在500℃下进行回火保持30分钟，再从回火炉中取出放入300-320℃200号溶剂油中中随油缓冷；第二次是将螺栓的螺栓头在800℃±20℃下，用水性淬火液进行淬火，再将淬火后的螺栓在600℃下进行回火，持续时间60分钟；

d、对热处理后的螺栓进行深冷处理,液氮温度为-125～-150℃,深冷处理的时间为2-5小时，在液氮中的等温时间为:螺栓的横截面积的乘以2～3min/mm²，深冷处理后将温度已回升到室温的螺栓放入100℃的沸水中加热60-80分钟；

e、发黑处理，在温度为120～130℃的条件下，将螺栓置于亚硝酸钠溶液内处理至表面呈黑灰或全黑色，然后将螺栓从亚硝酸钠溶液中取出，并自然固化15～20min，再以水充分清洗、风干后得到成品螺栓。

本发明的法兰螺栓锻造方法，采用冷挤压工艺螺栓加工，提高了螺栓的强度，达到了12.9高强度螺栓所需的硬度值、强度值，解决了高强度下螺栓的延迟断裂和疲劳断裂，在使用中连接可靠，不易折断，提高了螺栓寿命，满足了社会上各行业对高强度螺栓的使用需求。

本发明的有益效果在于：

1、本发明细化了材质的整形加工工艺，使线材硬度适中，表面具有良好的磷化皮膜，润滑性能好，线材无氢脆，可塑性好；

2、本发明螺栓进行了多步骤的处理，提高了法兰螺栓整体强度，螺栓精度高，质量好，生产效率高，无切削无废料，单位成本大大下降。得到了整体金属流向方向一致的螺栓，大大提高了其抗拉强度；

3、热处理工艺的发明突破了螺栓传统热处理的合金钢材的极限，其超强超韧性的特色已领先国内紧固件行业水平。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述：

法兰螺栓锻造方法，加工步骤包括：

a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求：C 0.25～0.35、Mn 0.15～0.25、Si 0.15～0.35、W 0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni 0.15～0.20、Ba 0.025～0.045、Sn 0.02～0.03、Mg≤0.02，余量为铁；

b、对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为600-650℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层草木灰，草木灰的粒度控制为200-300目，锻打次数不多于25次，锻打成型后利用精密车床车削出螺栓外螺纹；