專(zhuān)利名稱(chēng)：：高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及機(jī)械構(gòu)件不可拆連接，尤其是采用冷擠壓工藝，使鉚釘與鉚套嚙合成一體的高強(qiáng)度鉚釘連接副~f谷稱(chēng)環(huán)槽鉚釘，專(zhuān)用拉鉚釘或哈克(HUCK)鉚釘。目前尚無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)。
背景技術(shù)：
：一般構(gòu)件的機(jī)械連接，大量采用高強(qiáng)度螺栓連接(GB12281231大六角高強(qiáng)度螺栓)(GB36323633扭剪型高強(qiáng)度螺栓)。因其高強(qiáng)度，大尺寸(M8M30)，夾緊力可控，超高拉脫力，應(yīng)用范圍日趨擴(kuò)大，年用量達(dá)數(shù)億只。但螺紋自鎖性能差，防松性能不高，在沖擊、震動(dòng)、交變載荷作用下的連接中，已逐步為高強(qiáng)度鉚釘(連接副)所取代。該連接副的特點(diǎn)包括1、冷擠壓鉚套，使之與鉚釘環(huán)形鎖緊槽嚙為一體，永不松動(dòng)，且保持高強(qiáng)度性能。(作為對(duì)比，熱鉚工藝相當(dāng)于"退火"處理，即使合金鋼鉚釘也無(wú)法保持高強(qiáng)度性能)。2、鉚釘斷裂槽控制連接副的(軸向)夾緊力，使之保持恒定一致。這與高強(qiáng)度螺栓的工況相似，效果相同。二者的區(qū)別僅在于施工工具不同?？梢哉J(rèn)為，高強(qiáng)度鉚釘是高強(qiáng)度螺栓的升級(jí)換代新產(chǎn)品。近來(lái)，大型飛機(jī)、豪華列車(chē)、裝潢工程中，引入不銹鋼高強(qiáng)度鉚釘。除具有上述特點(diǎn)外，該鉚釘還可防銹、抗蝕，而且外表美觀，使用壽命長(zhǎng)，在許多場(chǎng)合具有無(wú)可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。法國(guó)龐巴迪列車(chē)及樣本提供了該鉚釘?shù)南嚓P(guān)信息。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查及技術(shù)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，不銹鋼高強(qiáng)度鉚釘也有美中不足之處，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下1、該鉚釘單體強(qiáng)度不高，連接副強(qiáng)度也欠佳，難于滿(mǎn)足某些構(gòu)件的高要求。此外，銷(xiāo)售商，生產(chǎn)廠家均無(wú)法提供相關(guān)技術(shù)性能參數(shù)，給設(shè)計(jì)、選用、采購(gòu)造成困難。這在風(fēng)力發(fā)電，高速列車(chē)，海上石油平臺(tái)的使用中，更是一個(gè)不可低估的安全隱患。2、據(jù)查，該鉚釘?shù)淖畲笾苯?jīng)①max"19mm，既不符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，也不能滿(mǎn)足大型構(gòu)件的實(shí)際需求。負(fù)面影響及后遺癥相當(dāng)大。3、該鉚釘外表沒(méi)有必要的保護(hù)層，在高應(yīng)力腐蝕環(huán)境下，可能引起應(yīng)力腐蝕斷裂事故，已引起國(guó)際業(yè)界的重視。4、價(jià)格偏高，購(gòu)者有限，用戶(hù)反映強(qiáng)烈。5、進(jìn)口煩瑣，供應(yīng)脫期，延誤生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述不銹鋼高強(qiáng)度鉚釘?shù)牟蛔阒帲景l(fā)明提出一種高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副及制造工藝，試圖以國(guó)產(chǎn)材料，簡(jiǎn)易工藝，制造成本更低，強(qiáng)度更高，壽命更長(zhǎng)的屆產(chǎn)化鉚釘。而且，符合相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平，為高速鐵路、大型飛機(jī)、城市地鐵作技術(shù)準(zhǔn)備。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的1、選材保證高強(qiáng)度，大規(guī)格系列性能要求。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、采用鋸齒型環(huán)形槽連接及冷擠壓工藝，保證鉚釘在工程使用時(shí)永不松動(dòng)。3、一般不銹鋼的塑性變形能力和強(qiáng)度，要比碳素結(jié)構(gòu)鋼低得多?，F(xiàn)采取相應(yīng)的退火、固溶、表面潤(rùn)滑以及熱處理，簡(jiǎn)化加工工藝，提高鉚釘連接副綜合性能。4、選擇適當(dāng)?shù)你T釘、鉚套性能和形式尺寸及斷裂槽，保證鉚釘連接副的夾緊力可控和超高拉脫力。5、表面鍍Ni提高了鉚釘連接副的抗腐蝕性能，減少應(yīng)力腐蝕斷裂。上述新材料、新工藝，可獲如下效果1、連接副的強(qiáng)度提高到810級(jí)，而成本降低1/3。2、擴(kuò)大連接副尺寸系列(①6①24)，并標(biāo)準(zhǔn)化。3、成品鍍Ni,防止應(yīng)力腐蝕斷裂隱患，提高表面防蝕性，更加美觀。4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、型式尺寸、強(qiáng)度等級(jí)均可自由調(diào)整，不受外來(lái)因素限制。5、施工工具，檢測(cè)設(shè)備均可國(guó)產(chǎn)化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。圖1為高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副外觀示意圖。圖2為高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副安裝示意圖。實(shí)施方式如圖1所示，鉚釘1依次有釘頭、光桿及具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的鎖緊槽a、斷裂槽b、拉槽c，各槽互不相通。公稱(chēng)直徑d。與之相配的鉚套2為空心回轉(zhuǎn)體，內(nèi)孔徑D〉d，外表面光潔平滑。在專(zhuān)用鉚接機(jī)擠壓模的擠壓下，鉚套2內(nèi)孔徑D縮小，內(nèi)孔材料嚙入鉚釘1的鎖緊槽a中(圖2)，使鉚釘1與鉚套2結(jié)合為一體，永不松動(dòng)。即使在震動(dòng)、交變載荷作用下，依然保持高強(qiáng)度連接，這是鉚釘連接副的最大優(yōu)點(diǎn)。有必要指出，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，高強(qiáng)度螺栓在沖擊、震動(dòng)條件下使用，(如高速旋轉(zhuǎn)，鐵路提速，風(fēng)力振動(dòng))，螺栓松動(dòng)和病害率約為30%，需要維護(hù)復(fù)擰，'作業(yè)量巨大，質(zhì)量難保證，成本極高。鉚釘連接副正好發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，保證永不松動(dòng)，安全可靠。高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘?shù)闹圃旃に囈c(diǎn)分述如下實(shí)施例l1、鉚釘l1)選材可熱處理強(qiáng)化不銹鋼——1Crl7Ni2，0Crl7等。a、鉚釘l質(zhì)量大(占連接副的3/4)，選材價(jià)格低，因而成本大幅降低。b、由于選材熱處理強(qiáng)化好，大小直徑鉚釘?shù)拇阃感跃斜ＷC，因而回火后，強(qiáng)度達(dá)810級(jí)，可與低碳鋼，低合金鋼比美。工廠批量產(chǎn)品已證實(shí)上述工藝與性能的可靠性。2)工藝要點(diǎn)a、釘頭溫鐓成型，退火軟化后，桿部縮梗前，鉚釘l須經(jīng)表面處理，上臘、涂脂，增加表面潤(rùn)滑性，為后續(xù)冷擠壓工序作好準(zhǔn)備。大小直徑鉚釘同樣處理。b、完成桿部縮梗及鎖緊槽a、拉槽c冷擠壓后，再精加工斷裂槽b到規(guī)定尺寸，確保夾緊力達(dá)標(biāo)，滿(mǎn)足高強(qiáng)度連接之需。c、成品表面鍍Ni，以防應(yīng)力腐蝕斷裂事故?！叵略囼?yàn)、石油鉆井中，已發(fā)生多起螺栓斷裂事故。鍍Ni還可提高抗蝕性、美觀性，延長(zhǎng)使用壽命。2、鉚套21)選材不可熱處理強(qiáng)化不銹鋼——0Crl8Ni9，1Crl8Nil2等。a、選材冷變形抗力小，容易變形，保證鉚套2與鉚釘1冷擠壓嚙合質(zhì)量。b、因冷加工硬化，鉚套2拉脫力提高到810級(jí)，超過(guò)現(xiàn)有產(chǎn)品的水平，保證連接強(qiáng)度充分可靠。c、選材價(jià)格高，但鉚套2質(zhì)量小(占連接副1/4)，成本增加很小。由于鉚釘成本降幅大，連接副總成本可降低1/3。2)工藝要點(diǎn)a、熱鐓毛坯成型，退火軟化后，精整半成品成型，再精加工到規(guī)定尺寸，保證外表面光潔平滑，方便下一工序。b、退火軟化后，表面處理>上臘、涂脂，增加表面潤(rùn)滑性，為冷擠壓作好準(zhǔn)備。c、成品表面鍍Ni，防止應(yīng)力腐蝕與銹蝕，提高壽命，更加美觀。本工藝的簡(jiǎn)易性、可靠性對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低加工成本，具有重要意義，批量產(chǎn)品已獲用戶(hù)認(rèn)可。'實(shí)施例21)選材鉚釘1、鉚套2均用不可強(qiáng)化不銹鋼——0G18Ni9,1Crl8Nil2等。2)工藝要點(diǎn)a、鉚釘1:按一般工藝成型，但分次多級(jí)冷加工硬化(釘頭冷鐓、光桿冷漲粗，鎖緊槽a、斷裂槽b、拉槽c均冷擠壓成型)，可提高強(qiáng)度達(dá)8級(jí)。成品表面鍍Ni。b、鉚套2:毛坯成型，精整，精加工到尺寸，表面處理，上臘、涂脂，冷擠壓提高強(qiáng)度。成品表面鍍Ni。權(quán)利要求1、一種高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副，由帶環(huán)形結(jié)構(gòu)鎖緊槽a、斷裂槽b、拉槽c的鉚釘(1)及與之相配的空心回轉(zhuǎn)體鉚套(2)組成，其特征是1)鉚釘(1)由可強(qiáng)化不銹鋼——1Cr17Ni2，0Cr17等制成，成品表面鍍Ni，鉚套(2)由不可強(qiáng)化不銹鋼——0Cr18Ni9，1Cr18Ni12等制成，成品表面鍍Ni，及2)鉚釘(1)、鉚套(2)均用不可強(qiáng)化不銹鋼——0Cr18Ni9，1Cr18Ni12等制成，成品表面鍍Ni。2、一種上述權(quán)利要求1所述之高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副的制造工藝要點(diǎn)包括上述不銹鋼材料符合如下工藝要點(diǎn)1)鉚釘la、鉚釘(1)桿部縮梗前，鉚釘(1)須經(jīng)表面處理^上臘、涂脂，b、完成鉚釘(1)桿部縮梗及鎖緊槽a、拉槽c冷擠后，再精加工斷裂槽b到規(guī)定尺寸，c、成品表面鍍Ni，及2)鉚套2a、鉚套(2)精加工到規(guī)定尺寸，退火軟化后，表面處理，上臘、涂脂。b、成品表面鍍Ni。全文摘要一種高強(qiáng)度不銹鋼鉚釘連接副及制造工藝，包括1由可強(qiáng)化不銹鋼(1Cr17Ni2等)制成的鉚釘(1)及與之相配的，由不可強(qiáng)化不銹鋼(0Cr18Ni9等)制成的鉚套(2)組成。由于采用表面潤(rùn)滑處理，斷裂槽b精加工及成品表面鍍Ni新工藝，鉚接強(qiáng)度可達(dá)8～10級(jí)，可與低碳鋼比美，消除應(yīng)力腐蝕斷裂，延長(zhǎng)使用壽命，降低材料及加工成本1/3，且美觀大方，防銹防蝕，與環(huán)境協(xié)調(diào)一致。本發(fā)明適用沖擊、震動(dòng)、交變載荷作用下的構(gòu)件不可拆連接，如轎車(chē)、飛機(jī)、鐵路豪華客車(chē)、地鐵車(chē)廂、海上采油平臺(tái)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等。文檔編號(hào)F16B5/04GK101315092SQ20071004142公開(kāi)日2008年12月3日申請(qǐng)日期2007年5月29日優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日發(fā)明者彭亮生申請(qǐng)人:彭亮生