一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺的制作方法

专利2022-05-10  2


1.本发明涉及紧固件加工技术领域,具体为一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺。


背景技术:

2.紧固件是紧固两个或两个以上零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称,广泛应用于各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等上面,它的特点是品种规格繁多,性能用途各异,而且标准化、系列化、通用化的程度也极高
3.磷化是将钢铁线材表面清洗干净,然后使用磷化液进行表面处理,使钢铁线材表面形成所需要的磷化膜的过程,即为钢铁线材磷化处理技术。磷化处理钢铁线材拉拔后具有均匀的通条性能,良好的韧性以及冷加工性能。
4.现有的对紧固件前处理磷化采用最广泛的是浸泡式,这种方式磷化过程较长,不利于大规模的生产,在投放和拿取磷化物体时导致大量废水废渣溢流,污染环境,浪费资源。


技术实现要素:

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足,本发明提供了一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,具备缩短前处理时间,无酸废水排放的优点。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括以下步骤:
9.s1、机械剥壳:将原材料放入弯曲装置中,利用辊轴对原材料进行弯曲,在弯曲的过程中,原材料表面的铁锈将会有部分脱落,再将弯曲后的原材料通过矫直装置矫直;
10.s2、钢刷除锈:将s1中矫直后的原材料一端放进钢刷除锈机的进口,使两侧对称的钢刷轮对原材料外表面翘起或易除的铁锈进行再次刷除;
11.s3、砂带打磨:将s2处理后的原材料放进砂带机上,利用砂带对s2中的原材料外表面进一步除锈抛光;
12.s4、预热:将s3处理后的原材料通过90

100℃的水进行预热和清洗外表面杂质,然后进行热风烘干;
13.s5、电解磷化:将s4预热后的原材料直接进入电解磷化池进行电解磷化,所述电解磷化池中配置有电解磷化液,电解磷化过程中原材料完全浸泡在溶液中,且距离液面3cm以下的深度;
14.s6、烘干:将s5电解磷化后的原材料放入管式烘干机中进行烘干;
15.s7、盘卷:将s6烘干后的原材料的一端放进盘卷机内进行打卷;
16.s8、多工位冷镦成型:将s7中的原材料的一端放入多工位冷镦机的进料口,原材料
由多工位冷镦机内的送料机构自动送进一定长度,使原材料依次进行断料、镦头、倒角、缩径,形成半成品;
17.s9、搓丝:将s8中的半成品放进滚丝机上的螺纹环滚丝轮内,然后通过滚丝机进行滚丝;
18.s10、热处理:将s9的加工过的半成品置于网带炉内进行热处理,紧固件热处理后需进行硬度、保证荷载和楔负载试验;
19.s11、表面处理:将s10的产物置于热镀锌生产线上进行表面处理;
20.s12、检验:对s11的产物进行外观检验。
21.优选的,所述s4中通过热水时间为2

5min。
22.优选的,所述电解磷化温度为60

75℃,所述s5中的电解磷化液是由氧化锌、磷酸、硝酸、硝酸钙、酒石酸、氯酸钠、柠檬酸和水组成的混合溶液,每升电解磷化液中各组分的含量为:氧化锌 13%

18%、磷酸15%

19%、硝酸17%

22%、硝酸钙40%

46%、酒石酸0.4%

0.6%、氯酸钠0.4%

0.6%、柠檬酸0.8%

1%、余量为水。
23.优选的,所述s10中的硬度试验包括以下内容表面硬度:
24.1、在紧固件末端或六角平面中任意一面磨出小平面,测任意三点,取三点的平均值hrc在标准范围;
25.2、内芯部硬度:在紧固件的螺纹段,将其横向切断,将横截面打磨平整,并在1/2紧固件半径的同心圆范围内任意取三点进行芯部硬度测试,取后三点的平均值hrc在标准范围内;
26.所述s10中的保证负载试验包括以下内容:
27.1.当保证载荷在符合要求时,试验不少于15s,夹头移动速度不超过3mm/min;
28.2.去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或借助扳手松开螺母后用手旋出;
29.3.使用比规定值增大3%的载荷进行试验,如果试验载荷后与载荷前的长度相同,应认为合格;
30.所述s10中的楔负载试验包括以下内容:
31.1.螺拴实物楔负载试验方法,按规格取斜垫圈,进行螺栓实物楔负载实验;
32.2.当拉力负载符合标准要求时,断裂应发生在杆部或未旋合的螺纹长度内。
33.优选的,所述s11中进行表面处理是镀锌处理,镀层表面应是清洁的、无损伤的,其主要表面应是平滑的、无结瘤、锌灰和露铁现象,且表面色泽及厚度均匀。
34.(三)有益效果
35.与现有技术相比,本发明提供了一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,具备以下有益效果:
36.1、该无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,摒弃了传统的浸泡式高强度紧固件前处理方式,改用连续通过式前处理,不仅大大缩短了前处理时间,而且无酸废水排放。
具体实施方式
37.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,对本发明一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺做进一步详细的描述。
38.实施例1:
39.一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,包括以下步骤:
40.s1、机械剥壳:将原材料放入弯曲装置中,利用辊轴对原材料进行弯曲,在弯曲的过程中,原材料表面的铁锈将会有部分脱落,再将弯曲后的原材料通过矫直装置矫直;
41.s2、钢刷除锈:将s1中矫直后的原材料一端放进钢刷除锈机的进口,使两侧对称的钢刷轮对原材料外表面翘起或易除的铁锈进行再次刷除;
42.s3、砂带打磨:将s2处理后的原材料放进砂带机上,利用砂带对s2中的原材料外表面进一步除锈抛光;
43.s4、预热:将s3处理后的原材料通过90℃的水进行预热和清洗外表面杂质,其中通过热水时间为2min,然后进行热风烘干;
44.s5、电解磷化:将s4预热后的原材料直接进入温度为60℃的电解磷化池进行电解磷化,电解磷化池中配置有电解磷化液,其中电解磷化液是由氧化锌、磷酸、硝酸、硝酸钙、酒石酸、氯酸钠、柠檬酸和水组成的混合溶液,每升电解磷化液中各组分百分比含量为:氧化锌13%、磷酸19%、硝酸17%、硝酸钙46%、酒石酸0.4%、氯酸钠0.6%、柠檬酸0.8%、余量为水,电解磷化过程中原材料完全浸泡在溶液中,且距离液面3cm以下的深度;
45.s6、烘干:将s5电解磷化后的原材料放入管式烘干机中进行烘干;
46.s7、盘卷:将s6烘干后的原材料的一端放进盘卷机内进行打卷;
47.s8、多工位冷镦成型:将s7中的原材料的一端放入多工位冷镦机的进料口,原材料由多工位冷镦机内的送料机构自动送进一定长度,使原材料依次进行断料、镦头、倒角、缩径,形成半成品;
48.s9、搓丝:将s8中的半成品放进滚丝机上的螺纹环滚丝轮内,然后通过滚丝机进行滚丝;
49.s10、热处理:将s9的加工过的半成品置于网带炉内进行热处理,紧固件热处理后需进行硬度、保证荷载和楔负载试验;
50.其中的硬度试验包括以下内容表面硬度:
51.1、在紧固件末端或六角平面中任意一面磨出小平面,测任意三点,取三点的平均值hrc在标准范围;
52.2、内芯部硬度:在紧固件的螺纹段,将其横向切断,将横截面打磨平整,并在1/2紧固件半径的同心圆范围内任意取三点进行芯部硬度测试,取后三点的平均值hrc在标准范围内;
53.其中的保证负载试验包括以下内容:
54.1.当保证载荷在符合要求时,试验不少于15s,夹头移动速度不超过3mm/min;
55.2.去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或借助扳手松开螺母后用手旋出;
56.3.使用比规定值增大3%的载荷进行试验,如果试验载荷后与载荷前的长度相同,应认为合格;
57.其中的楔负载试验包括以下内容:
58.1.螺拴实物楔负载试验方法,按规格取斜垫圈,进行螺栓实物楔负载实验;
59.2.当拉力负载符合标准要求时,断裂应发生在杆部或未旋合的螺纹长度内。
60.s11、表面处理:将s10的产物置于热镀锌生产线上进行表面处理;
61.s12、检验:对s11的产物进行外观检验,其中进行表面处理是镀锌处理,镀层表面应是清洁的、无损伤的,其主要表面应是平滑的、无结瘤、锌灰和露铁现象,且表面色泽及厚度均匀。
62.实施例2:
63.一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,包括以下步骤:
64.s1、机械剥壳:将原材料放入弯曲装置中,利用辊轴对原材料进行弯曲,在弯曲的过程中,原材料表面的铁锈将会有部分脱落,再将弯曲后的原材料通过矫直装置矫直;
65.s2、钢刷除锈:将s1中矫直后的原材料一端放进钢刷除锈机的进口,使两侧对称的钢刷轮对原材料外表面翘起或易除的铁锈进行再次刷除;
66.s3、砂带打磨:将s2处理后的原材料放进砂带机上,利用砂带对s2中的原材料外表面进一步除锈抛光;
67.s4、预热:将s3处理后的原材料通过95℃的水进行预热和清洗外表面杂质,其中通过热水时间为3min,然后进行热风烘干;
68.s5、电解磷化:将s4预热后的原材料直接进入温度为65℃的电解磷化池进行电解磷化,电解磷化池中配置有电解磷化液,其中电解磷化液是由氧化锌、磷酸、硝酸、硝酸钙、酒石酸、氯酸钠、柠檬酸和水组成的混合溶液,每升电解磷化液中各组分百分比含量为:氧化锌18%、磷酸15%、硝酸22%、硝酸钙40%、酒石酸0.6%、氯酸钠0.4%、柠檬酸1%、余量为水,电解磷化过程中原材料完全浸泡在溶液中,且距离液面3cm以下的深度;
69.s6、烘干:将s5电解磷化后的原材料放入管式烘干机中进行烘干;
70.s7、盘卷:将s6烘干后的原材料的一端放进盘卷机内进行打卷;
71.s8、多工位冷镦成型:将s7中的原材料的一端放入多工位冷镦机的进料口,原材料由多工位冷镦机内的送料机构自动送进一定长度,使原材料依次进行断料、镦头、倒角、缩径,形成半成品;
72.s9、搓丝:将s8中的半成品放进滚丝机上的螺纹环滚丝轮内,然后通过滚丝机进行滚丝;
73.s10、热处理:将s9的加工过的半成品置于网带炉内进行热处理,紧固件热处理后需进行硬度、保证荷载和楔负载试验;
74.其中的硬度试验包括以下内容表面硬度:
75.1、在紧固件末端或六角平面中任意一面磨出小平面,测任意三点,取三点的平均值hrc在标准范围;
76.2、内芯部硬度:在紧固件的螺纹段,将其横向切断,将横截面打磨平整,并在1/2紧固件半径的同心圆范围内任意取三点进行芯部硬度测试,取后三点的平均值hrc在标准范围内;
77.其中的保证负载试验包括以下内容:
78.1.当保证载荷在符合要求时,试验不少于15s,夹头移动速度不超过3mm/min;
79.2.去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或借助扳手松开螺母后用手旋出;
80.3.使用比规定值增大3%的载荷进行试验,如果试验载荷后与载荷前的长度相同,应认为合格;
81.其中的楔负载试验包括以下内容:
82.1.螺拴实物楔负载试验方法,按规格取斜垫圈,进行螺栓实物楔负载实验;
83.2.当拉力负载符合标准要求时,断裂应发生在杆部或未旋合的螺纹长度内。
84.s11、表面处理:将s10的产物置于热镀锌生产线上进行表面处理;
85.s12、检验:对s11的产物进行外观检验,其中进行表面处理是镀锌处理,镀层表面应是清洁的、无损伤的,其主要表面应是平滑的、无结瘤、锌灰和露铁现象,且表面色泽及厚度均匀。
86.实施例3:
87.一种无酸高强度抗延迟断裂耐候紧固件前处理工艺,包括以下步骤:
88.s1、机械剥壳:将原材料放入弯曲装置中,利用辊轴对原材料进行弯曲,在弯曲的过程中,原材料表面的铁锈将会有部分脱落,再将弯曲后的原材料通过矫直装置矫直;
89.s2、钢刷除锈:将s1中矫直后的原材料一端放进钢刷除锈机的进口,使两侧对称的钢刷轮对原材料外表面翘起或易除的铁锈进行再次刷除;
90.s3、砂带打磨:将s2处理后的原材料放进砂带机上,利用砂带对s2中的原材料外表面进一步除锈抛光;
91.s4、预热:将s3处理后的原材料通过100℃的水进行预热和清洗外表面杂质,其中通过热水时间为2min,然后进行热风烘干;
92.s5、电解磷化:将s4预热后的原材料直接进入温度为70℃的电解磷化池进行电解磷化,电解磷化池中配置有电解磷化液,其中电解磷化液是由氧化锌、磷酸、硝酸、硝酸钙、酒石酸、氯酸钠、柠檬酸和水组成的混合溶液,每升电解磷化液中各组分百分比含量为:氧化锌15%、磷酸17%、硝酸19%、硝酸钙43%、酒石酸0.5%、氯酸钠0.5%、柠檬酸0.9%、余量为水,电解磷化过程中原材料完全浸泡在溶液中,且距离液面3cm以下的深度;
93.s6、烘干:将s5电解磷化后的原材料放入管式烘干机中进行烘干;
94.s7、盘卷:将s6烘干后的原材料的一端放进盘卷机内进行打卷;
95.s8、多工位冷镦成型:将s7中的原材料的一端放入多工位冷镦机的进料口,原材料由多工位冷镦机内的送料机构自动送进一定长度,使原材料依次进行断料、镦头、倒角、缩径,形成半成品;
96.s9、搓丝:将s8中的半成品放进滚丝机上的螺纹环滚丝轮内,然后通过滚丝机进行滚丝;
97.s10、热处理:将s9的加工过的半成品置于网带炉内进行热处理,紧固件热处理后需进行硬度、保证荷载和楔负载试验;
98.其中的硬度试验包括以下内容表面硬度:
99.1、在紧固件末端或六角平面中任意一面磨出小平面,测任意三点,取三点的平均值hrc在标准范围;
100.2、内芯部硬度:在紧固件的螺纹段,将其横向切断,将横截面打磨平整,并在1/2紧固件半径的同心圆范围内任意取三点进行芯部硬度测试,取后三点的平均值hrc在标准范围内;
101.其中的保证负载试验包括以下内容:
102.1.当保证载荷在符合要求时,试验不少于15s,夹头移动速度不超过3mm/min;
103.2.去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或借助扳手松开螺母后用手旋出;
104.3.使用比规定值增大3%的载荷进行试验,如果试验载荷后与载荷前的长度相同,应认为合格;
105.其中的楔负载试验包括以下内容:
106.1.螺拴实物楔负载试验方法,按规格取斜垫圈,进行螺栓实物楔负载实验;
107.2.当拉力负载符合标准要求时,断裂应发生在杆部或未旋合的螺纹长度内。
108.s11、表面处理:将s10的产物置于热镀锌生产线上进行表面处理;
109.s12、检验:对s11的产物进行外观检验,其中进行表面处理是镀锌处理,镀层表面应是清洁的、无损伤的,其主要表面应是平滑的、无结瘤、锌灰和露铁现象,且表面色泽及厚度均匀。
110.本发明摒弃了传统的浸泡式高强度紧固件前处理方式,改用连续通过式前处理,不仅大大缩短了前处理时间,而且无酸废水排放。
111.可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
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