專利名稱：一種鎳基高溫合金gh4169內六角螺栓加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械制造領域，涉及一種連接件的加工工藝，尤其是涉及一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝。
背景技術：
鎳基高溫合金是以鎳為基體(含量一般大于50%)在650 1000°C范圍內具有較高的強度和良好的抗氧化、抗燃氣腐蝕能力的高溫合金，該合金具有較高的強度，廣泛用于航空、航天行業(yè)的標準件中，其中鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓是經常在一些高溫部位連接結構下使用的緊固件。鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓具有耐高溫，最高工作可達730°C、耐腐蝕、強度高、疲勞性能高等特點。由于溫度較高，因此在制作此類內六角螺栓時難度較大。目前大都是通過采用車制后經電火花工序對內六角進行加工，這種工藝路線加工進度慢，生產效率低，產品質量無法得到高效的控制。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝。根據基高溫合金內六角螺栓使用條件和機械性能，對該內六角螺栓進行工藝設計，使產品質量得到高效控制，從而加工制造出符合規(guī)定使用要求的零件。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案予以實現(xiàn)的。一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，主要包括以下工藝步驟:(I)下料:按螺栓實際使用材料長度及直徑大小采用車床進行下料；(2)串磨:對下料后的毛坯進行外圓串磨；(3)潤滑:將串磨后的毛坯采用鍍銅進行潤滑；(4)粗鐓:將潤滑后的毛坯放入鐓制模具內，根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式用不同型號的多攻位打頭機進行頭型鐓制；(5)精壓:根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式選用不同噸位的壓力機結合沖頭對粗鐓后的毛坯進行沖壓螺栓內六角尺寸；(6)熱處理:將粗鐓和精壓成型后的毛坯放在真空爐內進行固溶處理，固溶溫度為1100°C 1150±25°C，時間為 2 3h ;(7)冷卻:將如步驟(6)所述固溶處理后的毛坯工件采用空氣進行冷卻；(8)噴砂:將冷卻后的工件去除表面氧化皮；(9)機械加工:先采用縮桿方式加工螺紋滾制前坯徑，在采用車削加工螺栓總長及車螺紋端倒角；(10)塞磨:磨螺栓桿部尺寸；(11)時效處理:時效溫度為850±25°C，保溫時間為24 30h，空冷；(12)滾制螺紋:采用高頻加熱器將螺紋滾壓部份加溫至600±50°C進行滾制螺紋；
(13)滾R圓弧:滾制螺栓頭與桿部結合處圓弧R ；(14)探傷:采用熒光進行探傷檢查；(15)表面處理:鍍銀3 5μ m ;電鍍后經去氫處理，溫度300±25°C，時間控制在24 30h。為了便于后工序對螺栓桿部進行磨削，所述步驟(2)中外圓串磨尺寸比螺栓最終桿部尺寸大0.2 0.3mm。由于鎳基高溫合金GH4169材料強度高，為防止鐓制模具損壞，提高鐓制模具的使用壽命，因此鐓制模具采用硬質合金YG15材料制作。因為YG15具有優(yōu)良的強度和韌性，適合制作拉制模具、耐磨零件及沖壓配件和硬質合金自動壓力機用模芯。所述沖頭采用Th66材料制作。本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明工藝路線安排合理，螺栓頭部采用兩次熱鐓成型、滾R工藝，提高了螺栓頭部與桿部結合處的連接強度；同時選用了合理的熱鐓模具材料和沖頭材料，降低了制造成本。通過鐓制模具鐓制成型，大大縮短了零件的加工周期，減少了機械加工多次裝夾產生的尺寸誤差；通過鐓制工序與磨削工序結合加工，保證了零件尺寸的一致性及零件質量的穩(wěn)定性。
具體實施例方式下面結合實施例進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。實施例1:一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，采用該工藝加工螺紋規(guī)格小于等于M12的螺栓時，主要包括以下工藝步驟:(I)下料:按螺栓實際使用材料長度及直徑大小采用車床進行下料；(2)串磨:對下料后的毛坯進行外圓串磨；(3)潤滑:將串磨后的毛坯采用鍍銅進行潤滑；(4)粗鐓:將潤滑后的毛坯放入鐓制模具內，根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式用不同型號的多攻位打頭機進行頭型鐓制；該工序步驟只加工頭部尺寸，不加工內六角尺寸。粗鐓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。5)精壓:根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式選用不同噸位的壓力機結合沖頭對粗鐓后的毛坯進行沖壓螺栓內六角尺寸；精壓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。(6)熱處理:將粗鐓和精壓成型后的毛坯放在真空爐內進行固溶處理，固溶溫度為1100±25°C，時間為 2h ；(7)冷卻:將如步驟(6)所述固溶處理后的毛坯工件采用空氣進行冷卻；(8)噴砂:將冷卻后的工件去除表面氧化皮；(9)機械加工:先采用縮桿方式加工螺紋滾制前坯徑，在采用車削加工螺栓總長及車螺紋端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓桿部尺寸；(11)時效處理:時效溫度為850±25°C，保溫時間為24 30h，空冷；
(12)滾制螺紋:采用高頻加熱器將螺紋滾壓部份加溫至600±50°C進行滾制螺紋；首、尾件做金相檢查。(13)滾R圓弧:滾制支撐面頭下的圓弧R ；(14)探傷:采用熒光進行探傷檢查；不允許有裂紋、夾雜及其它冶金缺陷；(15)表面處理:鍍銀3 5μ m ;電鍍后經去氫處理，溫度300±25°C，時間控制在24 30h。實施例2:—種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，采用該工藝加工螺紋規(guī)格在M12 M24的螺栓時，主要包括以下工藝步驟:(I)下料:按螺栓實際使用材料長度及直徑大小采用車床進行下料；(2)串磨:對下料后的毛坯進行外圓串磨；(3)潤滑:將串磨后的毛坯采用鍍銅進行潤滑；(4)粗鐓:將潤滑后的毛坯放入鐓制模具內，根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式用不同型號的多攻位打頭機進行頭型鐓制；該工序步驟只加工頭部尺寸，不加工內六角尺寸。粗鐓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。5)精壓:根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式選用不同噸位的壓力機結合沖頭對粗鐓后的毛坯進行沖壓螺栓內六角尺寸；精壓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。(6)熱處理:將粗鐓和精壓成型后的毛坯放在真空爐內進行固溶處理，固溶溫度為1150±25°C，時間為 2.5h ；(7)冷卻:將如步驟(6)所述固溶處理后的毛坯工件采用空氣進行冷卻；(8)噴砂:將冷卻后的工件去除表面氧化皮；(9)機械加工:先采用縮桿方式加工螺紋滾制前坯徑，在采用車削加工螺栓總長及車螺紋端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓桿部尺寸；(11)時效處理:時效溫度為850±25°C，保溫時間為24 30h，空冷；(12)滾制螺紋:采用高頻加熱器將螺紋滾壓部份加溫至600±50°C進行滾制螺紋；首、尾件做金相檢查。(13)滾R圓弧:滾制支撐面頭下的圓弧R ；(14)探傷:采用熒光進行探傷檢查；不允許有裂紋、夾雜及其它冶金缺陷；(15)表面處理:鍍銀3 5μ m ;電鍍后經去氫處理，溫度300±25°C，時間控制在24 30h。實施例3:—種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，采用該工藝加工螺紋規(guī)格在M24 M42的螺栓時，主要包括以下工藝步驟:(I)下料:按螺栓實際使用材料長度及直徑大小采用車床進行下料；(2)串磨:對下料后的毛坯進行外圓串磨；(3)潤滑:將串磨后的毛坯采用鍍銅進行潤滑；(4)粗鐓:將潤滑后的毛坯放入鐓制模具內，根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式用不同型號的多攻位打頭機進行頭型鐓制；該工序步驟只加工頭部尺寸，不加工內六角尺寸。粗鐓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。
5)精壓:根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式選用不同噸位的壓力機結合沖頭對粗鐓后的毛坯進行沖壓螺栓內六角尺寸；精壓后首、尾件做金相檢查，檢查螺栓頭部金屬流線及螺栓有無過燒、過熱現(xiàn)象。(6)熱處理:將粗鐓和精壓成型后的毛坯放在真空爐內進行固溶處理，固溶溫度為1150±25°C，時間為 3h ；(7)冷卻:將如步驟(6)所述固溶處理后的毛坯工件采用空氣進行冷卻；(8)噴砂:將冷卻后的工件去除表面氧化皮；(9)機械加工:先采用縮桿方式加工螺紋滾制前坯徑，在采用車削加工螺栓總長及車螺紋端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓桿部尺寸；(11)時效處理:時效溫度為850±25°C，保溫時間為24 30h，空冷；(12)滾制螺紋:采用高頻加熱器將螺紋滾壓部份加溫至600±50°C進行滾制螺紋；首、尾件做金相檢查。(13)滾R圓弧:滾制支撐面頭下的圓弧R ；( 14)探傷:采用熒光進行探傷檢查；不允許有裂紋、夾雜及其它冶金缺陷；(15)表面處理:鍍銀3 5μ m ;電鍍后經去氫處理，溫度300±25°C，時間控制在24 30h。
權利要求
1.一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，其特征在于:主要包括以下工藝步驟: (1)下料:按螺栓實際使用材料長度及直徑大小采用車床進行下料； (2)串磨:對下料后的毛坯進行外圓串磨； (3)潤滑:將串磨后的毛坯采用鍍銅進行潤滑； (4)粗鐓:將潤滑后的毛坯放入鐓制模具內，根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式用不同型號的多攻位打頭機進行頭型鐓制； (5)精壓:根據螺栓規(guī)格采用熱鐓方式選用不同噸位的壓力機結合沖頭對粗鐓后的毛坯進行沖壓螺栓內六角尺寸； (6)熱處理:將粗鐓和精壓成型后的毛坯放在真空爐內進行固溶處理，固溶溫度為1100°C 1150±25°C，時間為 2 3h ; (7)冷卻:將如步驟(6)所述固溶處理后的毛坯工件采用空氣進行冷卻； (8)噴砂:將冷卻后的工件去除表面氧化皮； (9)機械加工:先采用縮桿方式加工螺紋滾制前坯徑，在采用車削加工螺栓總長及車螺紋端倒角； (10)塞磨:磨螺栓桿部尺寸； (11)時效處理:時效溫度為850±25°C，保溫時間為24 30h，空冷； (12)滾制螺紋:采用高頻加熱器將螺紋滾壓部份加溫至600±50°C進行滾制螺紋； (13)滾R圓弧:滾制螺栓頭與桿部結合處圓弧R； (14)探傷:采用熒光進行探傷檢查；(15)表面處理:鍍銀3 5μ m ;電鍍后經去氫處理，溫度300±25°C，時間控制在24 30h。
2.根據權利要求1所述的一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，其特征在于:所述步驟(2)中外圓串磨尺寸比螺栓最終桿部尺寸大0.2 0.3_。
3.根據權利要求1所述的一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，其特征在于:所述步驟(4)中鐓制模具采用硬質合金YG15材料制作。
4.根據權利要求1所述的一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，其特征在于:所述步驟(5)中沖頭采用Th66材料制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎳基高溫合金GH4169內六角螺栓加工工藝，該工藝主要包括下料、串磨、潤滑、粗鐓、精壓、熱處理、冷卻、噴砂、機械加工、塞磨、時效處理、滾制螺紋、滾Ｒ圓弧、探傷及表面處理步驟。本發(fā)明工藝路線安排合理，螺栓頭部采用兩次熱鐓成型、滾Ｒ工藝，提高了螺栓頭部與桿部結合處的連接強度；同時選用了合理的熱鐓模具材料和沖頭材料，降低了制造成本。通過鐓制模具鐓制成型，大大縮短了零件的加工周期，減少了機械加工多次裝夾產生的尺寸誤差；通過鐓制工序與磨削工序結合加工，從而保證了零件尺寸的一致性及零件質量的穩(wěn)定性。
文檔編號B21K1/46GK103111808SQ20131004124
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權日2013年2月1日
發(fā)明者王相波, 林燚, 劉清樹 申請人:貴州精立航太科技有限公司