304不銹鋼螺栓及其他金屬的生產(chǎn)加工全過程
螺栓在日常生活當(dāng)中和工業(yè)生產(chǎn)制造當(dāng)中是少不了的。螺栓也被稱為工業(yè)之米,可見螺栓的運(yùn)用之廣泛。螺栓的運(yùn)用范圍有:電子產(chǎn)品,機(jī)械產(chǎn)品,數(shù)碼產(chǎn)品,電力設(shè)備,機(jī)電機(jī)械產(chǎn)品。船舶,車輛,水利工程,甚至化學(xué)實(shí)驗(yàn)上也有用到螺栓。螺栓在工業(yè)上負(fù)有重要任務(wù),只要地球上存在著工業(yè),則螺栓之功能永遠(yuǎn)重要。
螺栓加工工藝流程:材料選擇-球化(軟化)退火-剝殼除鱗-冷撥-冷鍛成形-螺紋加工-熱處理。
1、螺栓加工常用材料
根據(jù)螺栓的強(qiáng)度級別采用不同的材料:目前市場上標(biāo)準(zhǔn)件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。
▌碳鋼
我們以碳鋼料中碳的含量區(qū)分低碳鋼,中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。
A.低碳鋼C%≤0.25% 國內(nèi)通常稱為A3 鋼。國外基本稱為1008,1015,1018,1022 等。主 要用于4.8 級螺栓及4 級螺母、小螺絲等無硬度要求的產(chǎn)品。(注:鉆尾釘主要用1022 材 料)
B.中碳鋼0.25%<C%≤0.45% 國內(nèi)通常稱為35號,45 號鋼,國外基本稱為1035,CH38F, 1039,40ACR 等。主要用于8 級螺母、8.8 級螺栓及8.8 級內(nèi)六角產(chǎn)品。
C.高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用。
D.合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如35、40 鉻鉬、SCM435, 10B38。芳生螺絲主要使用SCM435 鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
▌不銹鋼
性能等級:
A.45,50,60,70,80 主要分奧氏體不銹鋼(304不銹鋼棒、316不銹鋼絲、310S不銹鋼棒等)耐熱性好,耐腐蝕性好,可焊性好。
B.A1,A2,A4 馬氏體不銹鋼(410不銹鋼棒、420不銹鋼棒、430不銹鋼棒、431不銹鋼棒等) 耐腐蝕性較差,強(qiáng)度高,耐磨性好。
C.C1,C2,C4 鐵素體不銹鋼。(430不銹鋼棒、409不銹鋼棒等) 鐓鍛性較好 ,耐腐蝕性強(qiáng)于馬氏體。
D.目前市場上進(jìn)口材料主要是日本產(chǎn)品。按級別主要分 SUS302、SUS304、SUS316。
▌銅
常用材料為黃銅、鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68 銅做標(biāo)準(zhǔn)件。
2、球化(軟化)退火
1)球化(軟化)退火沉頭螺釘,內(nèi)六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產(chǎn)時,鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力。
2)冷鐓過程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá)60%-80%,為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時,金相組織就是決定塑性優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素,通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形,而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。
3)對高強(qiáng)度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷鐓前進(jìn)行球化(軟化)退火,以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體,以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。
4)對中碳鋼盤條軟化退火而言,其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點(diǎn)上下保溫,加熱溫度一般不能太高,否則會產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出,造成冷鐓開裂。
5)中碳合金鋼的盤條采用等溫球化退火,在AC1+(20-30%)加熱后,爐冷到略低于Ar1,溫度約700攝氏度等溫一段時間,然后爐冷至500攝氏度左右出爐空冷.鋼材的金相組織由粗變細(xì),由片狀變球狀,冷鐓開裂率將大大減少。35\45\ML35\SWRCH35K鋼軟化退火溫度一般區(qū)域?yàn)?/span>715-735攝氏度。
SHAPE \* MERGEFORMAT
3、剝殼除鱗
剝殼除鱗冷鐓鋼盤條去除氧化鐵板工序?yàn)閯兞粒[,有機(jī)械除鱗和化學(xué)酸洗兩種方法。
1)用機(jī)械除鱗取代盤條的化學(xué)酸洗工序,既提高了生產(chǎn)率,又減少了環(huán)境污染。此除鱗過程包括彎曲法(普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反覆彎曲盤條),噴九法等,除鱗效果較好,但不能使殘余鐵鱗去凈(氧化鐵皮清除率為97%),尤其是氧化鐵皮粘附性很強(qiáng)時,因此,機(jī)械除鱗受鐵皮厚度,結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的影響,使用于低強(qiáng)度緊固件(小于等于6.8級)用的碳鋼盤條。
2)高強(qiáng)度緊固件(大于等于8.8級)用盤條在機(jī)械除鱗后,為除凈所有的氧化鐵皮,再經(jīng)化學(xué)酸洗工序即復(fù)合除鱗。對低碳鋼盤條而言,機(jī)械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當(dāng)粒拔?子捎诒P條鋼絲摩擦外溫時粘附上鐵皮,使盤條鋼絲表面產(chǎn)生縱向粒痕,盤條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時,頭部出現(xiàn)微裂紋的原因,95%以上是鋼絲表面在拉拔過程中產(chǎn)生的劃痕所引起。因此,機(jī)械除鱗法不宜用來高速拉拔。
4、冷拔
1)冷拔工序有兩個目的,一是改制原材料的尺寸;二是通過變形強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能,對于中碳鋼,中碳合金鋼還有一個目的,即是使盤條控冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過程中盡可能的破裂,為隨后的球化(軟化)退火得到粒狀滲碳體做好準(zhǔn)備然而,有些廠家為降低成本,任意減少拉拔道次,過大的減面率增加了盤條鋼絲的加工硬化傾向,直接影響了盤條鋼絲的冷鐓性能。
2)如果各道次的減面率分配不合適,也會使盤條鋼絲在拉拔過程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋,這種沿鋼絲縱向分布,周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過程中暴露。此外,拉拔過程中如潤滑不好,也可造成冷拔盤條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。
3)盤條鋼絲出出粒絲?谏暇硗瑫r的切線方向與拉絲模不同心,會造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇,使內(nèi)孔失圓,造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻,使鋼絲的圓度超差,在冷鐓過程中鋼絲橫截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。
4)盤條鋼絲拉拔過程中,過大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化,而過低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎,難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體,即滲碳體的球化率低,對鋼絲的冷鐓性能極為不利,采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤條鋼絲,部分減面率直控制在10%-15%的范圍內(nèi)。
SHAPE \* MERGEFORMAT
5、冷鍛
冷鍛成形通常,螺栓頭部的成形采用冷鐓塑性加工,同切削加工相比,金屬纖維(金屬留線)沿產(chǎn)品形狀呈連續(xù)狀,中間無切斷,因而提高了產(chǎn)品強(qiáng)度,特別是機(jī)械性能優(yōu)良。冷鐓成形工藝包括切料與成形,分單工位單擊,雙擊冷鐓和多工位自動冷鐓。
1)用半封閉切料工具切割毛坯,最簡單的方法是采用套筒式切料工具;切口的角度不應(yīng)大于3度;而當(dāng)采用開口式切料工具時,切口的斜角可達(dá)5-7度。
2)短尺寸毛坯在由上一個工位向下一個成型工位傳遞過程中,應(yīng)能翻轉(zhuǎn)180度,這樣能發(fā)揮自動冷鐓機(jī)的潛力,加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的緊固件,提高零件精度。
3)在各個成型工位上都應(yīng)該裝有沖頭退料裝置,凹模均應(yīng)帶有套筒式頂料裝置.
4)成型工位的數(shù)量(不包括切斷工位)一般應(yīng)達(dá)到3-4個工位(特殊情況下5個以上)。
5)在有效使用期內(nèi),主滑塊導(dǎo)軌和工藝部件的結(jié)構(gòu)都能保證沖頭和凹模的定位精度。
6)在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開關(guān),必須注意鐓鍛力的控制。在自動冷鐓機(jī)上制造高強(qiáng)度緊固件所使用的冷撥盤條鋼絲的不圓度應(yīng)在直徑公差范圍內(nèi),而較為精密的緊固件,其鋼絲的不圓度則應(yīng)限制在1/2直徑公差范圍內(nèi),如果鋼絲直徑達(dá)不到規(guī)定的尺寸,則零件的鐓粗部分或頭部就會出現(xiàn)裂痕,或形成毛刺,如果直徑小于工藝所要求的尺寸,則頭部就會不完整,棱角或漲粗部分不清晰。
7)冷鐓成型所能達(dá)到的精度還同成型方法的選擇和所采用的工序有關(guān)。此外,它還取決于所用的設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),工藝特點(diǎn)及其狀態(tài),工模具精度,壽命和磨損程度。冷鐓成型和擠壓使用的高合金鋼,硬質(zhì)合金模具的工作表面粗糙度不應(yīng)大Ra=0.2um,這類模具工作表面的粗糙度達(dá)到Ra=0.025-0.050um時,具有最高壽命。
6、螺紋加工
1)螺栓螺紋一般采用冷加工,使一定直徑范圍內(nèi)的螺紋坯料通過搓(滾)絲板(模),由絲板(滾模)壓力使螺紋成形?色@得螺紋部分的塑性流線不被切斷,強(qiáng)度增加,精度高,質(zhì)量均一的產(chǎn)品,因而被廣泛采用。
2)為了制出最終產(chǎn)品的螺紋外徑,所需要的螺紋坯徑是不同的,因?yàn)樗苈菁y精度,材料有無鍍層等因素限制。
3)滾(搓)壓螺紋是指利用塑性變形使螺紋牙成形的加工方法。它是用帶有和被加工的螺紋同樣螺距和牙形的滾壓(搓絲板)模具,一邊擠壓圓柱形螺坯,一邊使螺坯轉(zhuǎn)動,最終將滾壓模具上的牙形轉(zhuǎn)移到螺坯上,使螺紋成形。
4)滾(搓)壓螺紋加工的共同點(diǎn)是滾動轉(zhuǎn)數(shù)不必太多,如果過多,則效率低,螺紋牙表面容易產(chǎn)生分離現(xiàn)象或者亂扣現(xiàn)象。反之,如果轉(zhuǎn)數(shù)太少,螺紋直徑容易失圓,滾壓初期壓力異常增高,造成模具壽命縮短。
5)滾壓螺紋常見的缺陷:螺紋部分表面裂紋或劃傷;亂扣;螺紋部分失圓。這些缺陷若大量發(fā)生,就會在加工階段被發(fā)現(xiàn)。如果發(fā)生的數(shù)量較少,生產(chǎn)過程注意不到這些缺陷就會流通到用戶,造成麻煩。因此,應(yīng)歸納加工條件的關(guān)鍵問題,在生產(chǎn)過程控制這些關(guān)鍵因素。
SHAPE \* MERGEFORMAT
7、熱處理
1)熱處理高強(qiáng)度緊固件根據(jù)技術(shù)要求都要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
2)熱處理調(diào)質(zhì)是為了提高緊固件的綜合機(jī)械性能,以滿足產(chǎn)品規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比。
3)熱處理工藝對高強(qiáng)度緊固件尤其是它的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,因此,要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高強(qiáng)度緊固件,必須要有先進(jìn)的熱處理技術(shù)裝備。
4)由于高強(qiáng)度螺栓生產(chǎn)量大,價(jià)格低廉,螺紋部分又是比較細(xì)微相對精密的結(jié)構(gòu),因此,要求熱處理設(shè)備必須具備生產(chǎn)能力大,自動化程度高,熱處理質(zhì)量好的能力。
5)螺紋的脫碳會導(dǎo)致緊固件在未達(dá)到機(jī)械性能要求的抗力時先發(fā)生脫扣,使螺紋緊固件失效,縮短使用壽命。由于原料的脫碳,如果退火不當(dāng),更會使原材料脫碳層加深。調(diào)質(zhì)熱處理過程中,一般會從爐外帶進(jìn)來一些氧化氣體。
6)棒料鋼絲的鐵銹或冷拔后盤條鋼絲表面上的殘留物,入爐加熱后也會分解,反應(yīng)生成一些氧化性氣體。例如,鋼絲的表面鐵銹,它的成分是碳酸鐵及氫氧化物,在加熱后將分解成CO2及H2O,從而加重了脫碳。研究表明,中碳合金鋼的脫碳程度較碳鋼嚴(yán)重,而最快的脫碳溫度在700-800攝氏度之間。
7)由于鋼絲表面的附著物在一定條件下分解化合成CO2和H2O的速度很快,如果連續(xù)式網(wǎng)帶爐爐氣控制不當(dāng),也會造成螺絲脫碳超差。
8)高強(qiáng)度緊固件當(dāng)采用冷鐓成形時,原材料和退火的脫碳層不但仍然存在,而且被擠壓到螺紋的頂部,對于需要淬火的緊固件表面,得不到所要求的硬度,其機(jī)械性能(特別是強(qiáng)度和耐磨性)降低。另外,鋼絲表面脫碳,表層與內(nèi)部組織不同而具有不同的膨脹系數(shù),淬火時有可能產(chǎn)生表面裂紋。
9)緊固件在調(diào)質(zhì)淬火過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要有:淬火態(tài)硬度不足;淬火態(tài)硬度不均;淬火變形超差;淬火開裂。
鎮(zhèn)江市元鑫不銹鋼有限公司長期優(yōu)惠供應(yīng)不銹鋼棒、不銹圓鋼、不銹鋼絲 、不銹鋼管、不銹鋼板、不銹角鋼、不銹鋼焊絲、不銹槽鋼、不銹扁鋼、模具鋼、不銹鋼六角棒、不銹拉光圓、不銹鋼異型鋼、不銹鋼磨光棒、不銹鋼無縫管。聯(lián)系電話:0511-85038877 ,13952847112 傳真:0511-85083338。http://2008jx.com
- 上一篇:加大去產(chǎn)能力度 從上到下堅(jiān)決取締“地條鋼” 2017/2/21
- 下一篇:6月2日廢不銹鋼行情早間導(dǎo)讀 2012/5/23