Fremstillingsproces for høj styrke bolte

Fremstillingsproces for høj styrke bolte

Bearbejdningsteknologien for højstyrkebolte er: varmvalsede valsetråd-(koldtrækning)-sfæroidisering (blødgøring) udglødning-mekanisk afkalkning-bejdsning-koldtrækning-kold smedning-gevindbehandling-varmebehandling-inspektion

1. Stålkonstruktion design

Ved fremstilling af fastgørelseselementer er det korrekte valg af fastgørelsesmaterialer et vigtigt led, fordi fastgørelseselementernes ydeevne er tæt forbundet med dets materialer. Hvis materialet ikke er valgt korrekt eller korrekt, opfylder ydeevnen muligvis ikke kravene, levetiden kan forkortes, ulykker kan forekomme eller bearbejdningen er vanskelig, og fremstillingsomkostningerne kan være høje. Derfor er valget af fastgørelsesmaterialer et meget vigtigt led. Cold heading stål er et meget udskifteligt fastgørelsesstål fremstillet ved kold heading formningsproces. Fordi metallet er plastisk behandlet og dannet ved stuetemperatur, har hver del en stor mængde deformation, og deformationshastigheden er også hurtig. Derfor er ydeevnekravene for stålråmaterialer med kold overskrift meget strenge. På grundlag af langsigtet produktionspraksis og brugerforskning, kombineret med GB/T6478-2001 "Technical Conditions for Cold Heading and Cold Extrusion Steel", GB/T699-1999 "High Quality Carbon Structural Steel" og målet med JISG3507-1991 "Cold Heading" Karakteristikaene for valsetråde af kulstofstål til stål, idet man tager materialekravene til klasse 8.8 og grade 9.8 bolte og skruer som et eksempel, bestemmer forskellige kemiske elementer. Hvis C-indholdet er for højt, vil koldformningsydelsen falde; hvis den er for lav, kan delenes mekaniske ydeevnekrav ikke opfyldes, så den er sat til 0.25 procent {{10}}.55 procent . Mn kan forbedre permeabiliteten af ​​stål, men tilsætning af for meget vil styrke matrixstrukturen og påvirke koldformningsydelsen; det har en tendens til at fremme væksten af ​​austenitkorn under bratkøling og hærdning af dele, og det bør øges passende internationalt. 0,45 procent -0,80 procent . Si kan styrke ferrit og fremme faldet i koldformningsydelse. Reduktionen i forlængelse af materialet blev bestemt til at være mindre end eller lig med {{20}},30 procent Si. SP er et urenhedselement, deres eksistens vil adskille sig langs korngrænsen, forårsage korngrænseskørhed og beskadige stålets mekaniske egenskaber. Det bør reduceres så meget som muligt. P Mindre end eller lig med 0,030 procent, S Mindre end eller lig med 0,035 procent. B. Det maksimale borindhold er 0,005 procent, for selvom bor kan forbedre stålets permeabilitet væsentligt, vil det også øge stålets skørhed.

2. Sfæroidiserende (blødgørende) udglødning

Når kold heading producerer forsænkede hovedskruer og sekskantede bolte, vil stålets oprindelige struktur direkte påvirke formningsevnen under kold heading. Den lokale plastiske deformation i den kolde overskriftsproces kan nå op på 60 procent -80 procent. Til dette skal stål have god plasticitet. Når stålets kemiske sammensætning er konstant, er den metallografiske struktur nøglefaktoren for at bestemme plasticiteten. Det antages generelt, at tyk flaget perlit ikke er befordrende for kold overskrift, mens fin sfærisk perlit betydeligt kan forbedre stålets plastiske deformationsevne. For medium-carbon stål og medium-carbon legeret stål med store mængder af højstyrke fastgørelseselementer udføres sfæroidisering (blødgørende) udglødning før kold heading for at opnå ensartet og fin sfæroidiseret perlit, som bedre kan opfylde faktiske produktionsbehov. Til blødgørende udglødning af valsetråd af medium kulstofstål vælges opvarmningstemperaturen normalt ved de øvre og nedre kritiske punkter af stålet. Opvarmningstemperaturen er generelt ikke for høj. Ellers vil den tertiære cementit udfældes langs korngrænsen, hvilket forårsager sprækker i kold retning. Valsetråd af medium kulstoflegeret stål anvender isotermisk sfæroidiserende udglødning. Efter at AC1 plus (20-30 procent ) er opvarmet, afkøles ovnen til lidt lavere end Ar1, temperaturen holdes på omkring 700 grader Celsius i en periode, og derefter afkøles ovnen til omkring 500 grader Celsius og luftkølet. Stålets metallografiske struktur ændrer sig fra groft til fint, fra plade til sfærisk, og den kolde overskrifts revnehastighed vil blive stærkt reduceret. Blødgørende udglødningstemperatur for 3545ML35SWRCH35K stål er generelt 715-735 grader Celsius; mens den sfæroidiserende udglødningstemperatur for SCM43540CrSCR435-stål generelt er 740-770 grader Celsius, og den isotermiske temperatur er 680-700 grader Celsius.

3. Afskalning og afkalkning

Processen med at fjerne jernbelægninger fra stålvalsetråd med kold retning er ved at skrælle af belægningen. Der er to metoder: mekanisk rustfjernelse og kemisk bejdsning. Udskiftning af den kemiske bejdseproces af valsetråde med mekanisk afkalkning forbedrer ikke kun produktiviteten, men reducerer også miljøforurening. Denne afkalkningsproces omfatter bøjningsmetode (almindeligvis brug af et rundt hjul med en trekantet rille til gentagne gange at bukke tråden), sprøjtning af ni metoder osv. Afkalkningseffekten er bedre, men den resterende jernbelægning kan ikke fjernes (fjernelseshastigheden af ​​oxidet). skalaen er 97 procent )), især når vedhæftningen af ​​skalaen er stærk. Derfor påvirkes mekanisk rustfjernelse af jernpladens tykkelse, struktur og spændingstilstand. Kulstofståltråd til lavstyrkebefæstelser (mindre end eller lig med 6,8). Efter at højstyrkefastgørelseselementerne (større end eller lig med 8,8) er mekanisk afrustet, fjernes skalaen fuldstændigt med trådstænger, hvorefter rusten forstærkes ved kemisk bejdseproces. For valsetråd af blødt stål vil jernbelægningen efter mekanisk afkalkning sandsynligvis forårsage ujævn slitage af korntræk. Når ståltråden gnider mod den ydre temperatur for at få kornets gennemgående hul til at klæbe til jernpladen, dannes der langsgående kornspor på overfladen af ​​ståltråden. Når valsetråden er en koldhovedflangebolt eller cylindrisk hovedskrue, er mere end 95 procent af årsagerne til mikrorevner på hovedet forårsaget af ridser på valsetrådsoverfladen under tegningsprocessen. så,

4. Tegning

Tegningsprocessen tjener to formål. Den ene er at ændre størrelsen på råvaren; den anden er at opnå fastgørelsens grundlæggende mekaniske egenskaber gennem deformationsforstærkning. For medium-carbon stål og medium-carbon legeret stål er der et andet formål, som er at knække den flagende cementit opnået efter kontrolleret afkøling af tråden så meget som muligt under trækningsprocessen, for at forberede den efterfølgende sfæroidisering (blødgøring) ) udglødning. granulær cementit. Men for at reducere omkostningerne reducerer nogle producenter tegninger uden tilladelse. For passet øger den overdrevne reduktion af overfladearealet valsetrådens arbejdshærdningstendens, hvilket direkte påvirker valsetrådens ydeevne med kold kurs. Hvis fordelingen af ​​reduktionsforholdet for hvert gennemløb ikke er passende, vil det også medføre, at valsetråden bliver snoet under trækprocessen. Revnerne fordelt på langs langs valsetråden med en vis periode blotlægges under valsetrådens koldretningsproces. Hvis smøringen desuden ikke er god under tegneprocessen, vil det også give regelmæssige tværgående revner i den koldtrukne valsetråd. Tangentretningen af ​​trådudløbsviklingsmatricen er ikke koncentrisk med trådtræksmatricen, hvilket vil øge sliddet på det ensidige hul i trådtrækmatricen, gøre det indre hul ikke rundt og forårsage, at trådtrækningsdeformationen bliver ujævn i ledningens omkredsretning. Ståltrådens rundhed er for dårlig, og kraften på tværsnittet af ståltråden er ujævn under den kolde kursproces, hvilket påvirker den kvalificerede hastighed af kold kurs. Under trådtrækningsprocessen vil for stor overfladereduktionshastighed gøre overfladekvaliteten af ​​ståltråd dårligere, mens en for lav overfladereduktionshastighed ikke er befordrende for knusning af flaget cementit, og det er vanskeligt at opnå så meget granulært cementit som muligt. muligt. Det vil sige, at sfæroidiseringshastigheden for cementit er lav, hvilket er ekstremt ugunstigt for ståltråds ydeevne med kold kurs. For stænger og valsetråde fremstillet ved trækning styres den lokale overfladereduktionshastighed direkte inden for området 10 procent -15 procent. For lav overfladereduktionshastighed er imidlertid ikke befordrende for knusningen af ​​flaget cementit, og det er vanskeligt at opnå så meget granulært cementit som muligt. Det vil sige, at sfæroidiseringshastigheden for cementit er lav, hvilket er ekstremt ugunstigt for ståltråds ydeevne med kold kurs. For stænger og valsetråde fremstillet ved trækning styres den lokale overfladereduktionshastighed direkte inden for intervallet 10 procent -15 procent. For lav overfladereduktionshastighed er imidlertid ikke befordrende for knusningen af ​​flaget cementit, og det er vanskeligt at opnå så meget granulært cementit som muligt. Det vil sige, at sfæroidiseringshastigheden for cementit er lav, hvilket er ekstremt ugunstigt for ståltråds ydeevne med kold kurs. For stænger og valsetråde fremstillet ved trækning styres den lokale overfladereduktionshastighed direkte inden for intervallet 10 procent -15 procent.

5. Koldsmedning

Normalt er bolthovedet bearbejdet af plast med kold hoved. Sammenlignet med skæreprocessen er metalfiberen (tråden) kontinuerlig langs produktets form uden at skære i midten, hvilket forbedrer produktets styrke, især de mekaniske egenskaber. Den kolde overskriftsformningsprocessen omfatter skæreformning, enkeltstations enkelt-klik kold kurs, dobbeltklik kold kurs og multi-task automatisk kold kurs. Automatiske maskiner med kold skrift udfører multitasking-processer såsom stempling, opsætning, ekstrudering og reduktion i flere formningsmatricer. Forarbejdningsegenskaberne for råmaterialer, der anvendes i enkelt- eller multistations automatiske kold-styremaskiner, bestemmes af størrelsen af ​​stænger med en længde på 5-6 meter eller tråde med en vægt på 5-6 meter. 1900-2000KG, det vil sige egenskaberne ved behandlingsteknologien. Cold heading bruger ikke forskårne emner i ét stykke, men bruger selve den automatiske kold heading maskine til at skære og forstyrre emnerne på stangen (om nødvendigt) og valsetråde. Inden hulrummet ekstruderes, skal emnet formes. Gennem formning kan der opnås et emne, der opfylder proceskravene. Billetten behøver ikke at blive formet før opkastning, diameterreduktion og fremadekstrudering. Efter at emnet er skåret ud, sendes det til opstillingsstationen. Denne station kan forbedre kvaliteten af ​​emnet, reducere den næste stations formningskraft med 15-17 procent og forlænge støbeformens levetid. Bolte kan fremstilles i flere diameterreduktioner. 1. Brug en halvlukket fræser til at skære emnet til. Den nemmeste måde er at bruge en socket-type cutter; snittets vinkel bør ikke være større end 3 grader; når du bruger en åben fræser, kan snitvinklen nå 5-7 grader. 2. Når det korte materiale overføres fra den forrige station til den næste formningsstation, skal det være i stand til at rotere 180 grader, for at udnytte potentialet i den automatiske koldhovedmaskine, behandle fastgørelseselementer med komplekse strukturer og forbedre præcisionen af dele. 3. Hver formningsstation skal være udstyret med en stempeludkaster, og formen skal være udstyret med en bøsningsudkaster. 4. Formningsstationer (ikke inklusiv skærestationer) bør generelt nå 3-4 stationer (mere end 5 stationer i særlige tilfælde). 5. Under den effektive brugsperiode kan strukturen af ​​hovedskyderens styreskinne og proceskomponenterne sikre positioneringsnøjagtigheden af ​​stansen og matricen. 6. Terminalendestopkontakter skal monteres på ledepladen for at kontrollere materialevalg, og der skal lægges vægt på styringen af ​​stødkraften. Urundheden af ​​koldtrukne tråde, der anvendes til fastgørelseselementer med høj styrke på automatiske maskiner med koldskæring, bør være inden for diametertoleranceområdet, mens urundheden af ​​valsetråde, der bruges til mere præcise fastgørelseselementer, bør være inden for diameteren toleranceområde. Det bør begrænses inden for toleranceområdet på 1/2 diameter, hvis tråddiameteren ikke når den angivne størrelse, vil der opstå revner eller grater på det stødte eller delhoved. Hvis diameteren er mindre end den størrelse, der kræves af processen, vil hovedet være ufuldstændigt, og kanterne og hjørnerne eller opsvulmede dele vil ikke være klare. Den præcision, som kold skæring kan opnå, hænger også sammen med valget af formgivningsmetode og den anvendte proces. Derudover afhænger det også af de strukturelle egenskaber, procesegenskaber og tilstanden af ​​det anvendte udstyr, præcisionen, levetiden og slidgraden af ​​formen. For højlegeret stål til kold heading og ekstrudering bør ruheden af ​​hårdmetalformens arbejdsflade ikke være større end Ra=0.2um. Når arbejdsfladeruheden af ​​denne type form når Ra=0.025-0.050um, er levetiden den højeste.

6. Trådbehandling

Boltgevind er generelt koldbehandlet, således at gevindemnet inden for et vist diameterområde rulles (rulles) gennem trådpladen (matrice), og gevindet dannes af trådpladens tryk (rullende matrice). Plaststrømlinjen af ​​gevinddelen er ikke skåret, hvilket øger styrken, høj præcision og ensartet kvalitet, så den er meget brugt. For at fremstille gevindets ydre diameter på det endelige produkt, er den nødvendige trådemnediameter anderledes, fordi den er begrænset af faktorer såsom gevindnøjagtighed, og om materialet er belagt eller ej. Rullende (rullende) tråd refererer til en forarbejdningsmetode, der bruger plastisk deformation til at danne trådtænder. Den bruger rullematricer med samme stigning og tandform som det gevind, der skal behandles. Den roterer skruemnet, mens det ekstruderes det cylindriske skruemne, og overfører til sidst tandprofilen på den rullende matrice til skruemnet for at danne gevind. Det fælles punkt ved bearbejdning af rulletråde er, at antallet af rulleomdrejninger ikke kræver for meget. Hvis der er for mange, vil effektiviteten være lav, og gevindoverfladen er let at adskille eller spænde tilfældigt. Tværtimod, hvis antallet af omdrejninger er for lille, er gevindets diameter sandsynligvis ude af runde, og det indledende rulletryk øges unormalt, hvilket vil forkorte matricens levetid. Almindelige defekter af rullede tråde: revner eller ridser på trådoverfladen; tilfældig knækning; tråd ude af rundhed. Hvis disse fejl opstår i stort antal, vil de blive fanget i forarbejdningsfasen. Hvis antallet af forekomster er lavt, vil disse fejl blive videregivet til brugerne utilsigtet under produktionsprocessen, hvilket forårsager problemer. Derfor bør nøglespørgsmålene om forarbejdningsbetingelser opsummeres, og disse nøglefaktorer bør kontrolleres under produktionsprocessen.

7. Varmebehandling

Højstyrkebefæstelser skal afkøles og hærdes i henhold til tekniske krav. Varmebehandling og hærdning skal forbedre de omfattende mekaniske egenskaber af fastgørelseselementer for at opfylde den specificerede trækstyrkeværdi og udbytteforhold for produktet. Varmebehandlingsprocessen har en afgørende indflydelse på højstyrkebefæstelser, især deres indre kvalitet. Derfor kræves avanceret varmebehandlingsteknologi og udstyr for at producere højkvalitets fastgørelseselementer med høj styrke. På grund af det store produktionsvolumen og lave pris på højstyrkebolte er strukturen af ​​gevinddelen relativt fin og præcis, så varmebehandlingsudstyret skal have en stor produktionskapacitet, en høj grad af automatisering og varmebehandling af god kvalitet . Siden 1990erne har kontinuerlige varmebehandlingslinjer med beskyttende atmosfære domineret. Rystebund mesh bælteovn er især velegnet til varmebehandling og hærdning af små og mellemstore fastgørelseselementer. Ud over ovnens gode tætningsevne har quenching- og tempereringslinjen også avanceret mikrocomputerstyring af atmosfære, temperatur og procesparametre og udstyrsfejlalarm og displayfunktioner. Højstyrkebefæstelser styres fuldautomatisk fra læsning-rengøring-varmeslukning-rengøring-temperering-farvning til off-line, hvilket effektivt garanterer kvaliteten af ​​varmebehandlingen. Gevindafkulning kan få fastgørelseselementet til at springe først ud, når den modstand, der kræves af de mekaniske egenskaber, ikke er opfyldt, hvilket vil få gevindbefæstelsen til at svigte og reducere levetiden. På grund af afkarbureringen af ​​råmaterialet, hvis udglødningen ikke er korrekt, vil afkulningslaget af råmaterialet blive dybere. Under bratkølings- og tempereringsvarmebehandlingen bringes nogle oxiderende gasser normalt ind fra ydersiden af ​​ovnen. Rusten fra stangståletråden eller rester på overfladen af ​​valsetråden efter koldtrækning vil også nedbrydes efter opvarmning i ovnen, og reaktionen vil generere nogle oxiderende gasser. For eksempel er rusten på overfladen af ​​ståltråd sammensat af jerncarbonat og jernhydroxid, som efter opvarmning nedbrydes til CO2 og H2O, hvilket vil intensivere afkulning. Undersøgelser har vist, at graden af ​​afkulning af mellemkulstoflegeret stål er mere alvorlig end kulstofstål, og den hurtigste afkulningstemperatur er mellem 700-800 grader Celsius. Da fastgørelsen på overfladen af ​​ståltråden hurtigt vil nedbrydes og syntetisere CO2 og H2O under visse betingelser, vil det også forårsage overdreven afkulning af skruen, hvis den kontinuerlige maskebælteovnsgas ikke er korrekt kontrolleret. Når fastgørelseselementer med høj styrke er koldhovede, forbliver det afkullede lag af råmaterialet og udglødning ikke kun tilbage, men ekstruderes også til toppen af ​​gevindet. For den overflade af fastgørelseselementet, der skal bratkøles, kan den nødvendige hårdhed ikke opnås. Mekaniske egenskaber (især styrke og slidstyrke) er reduceret. Derudover er overfladen af ​​ståltråden blevet afkullet, og udvidelseskoefficienterne for overfladelaget og den indre struktur er forskellige, og overfladerevner kan forekomme under bratkøling. Af denne grund er det nødvendigt at beskytte toppen af ​​tråden mod afkulning under bratkøling og opvarmning og at karbonisere de fastgørelseselementer, hvis råmaterialer er blevet afkullede, korrekt for at justere fordelene ved den beskyttende atmosfære i netbælteovnen til det oprindelige niveau. Kulstofbelagte dele. Kulstofindholdet er stort set det samme, så de afkullede fastgørelseselementer langsomt vender tilbage til det oprindelige kulstofindhold. Kulstofpotentialet blev sat til 0,42 procent -0,48 procent . Kulstofbelægningstemperaturen er den samme som ved bratkøling og kan ikke udføres ved høj temperatur. , for ikke at påvirke de mekaniske egenskaber på grund af grove korn. De kvalitetsproblemer, der kan opstå under bratkøling og hærdning af fastgørelsesanordninger, omfatter hovedsagelig: utilstrækkelig hårdhed i den bratkølede tilstand; ujævn hårdhed i slukket tilstand; overdreven quenching deformation; dæmpende revner. Sådanne problemer på stedet er ofte relateret til råmaterialer, bratkølende opvarmning og bratkøling. Korrekt formulere varmebehandlingsprocessen og standardisere produktionsprocessen, kan ofte undgå forekomsten af ​​sådanne kvalitetsulykker.

8. Konklusion

For at opsummere omfatter procesfaktorerne, der påvirker kvaliteten af ​​højstyrkebefæstelser, ståldesign, sfæroidiserende udglødning, afskalning og rustfjernelse, tegning, kold overskrift, gevindbearbejdning, varmebehandling osv., og nogle gange er det overlejring af forskellige faktorer . . Vi ved, at fastgørelsesfejl skyldes udsving i produktkvalitetsegenskaber. Kun ved præcist at forstå de teknologiske faktorer i produktfremstillingsprocessen og generere en enorm drivkraft for kontinuerlig kvalitetsforbedring, kan vi opnå mere overskud og stærkere konkurrenceevne gennem kontinuerlig kvalitetsforbedring!