Produksjonsprosessen for høystyrkebolter
Behandlingsteknologien til høyfaste bolter er: varmvalset valsestang - (kaldtrekking) - kuleforming (mykning) gløding - mekanisk avkalking - beising - kaldtrekking - kaldsmiing - gjengebehandling - varmebehandling - inspeksjon
1. Ståldesign
Ved fremstilling av festemidler er riktig valg av festematerialer en viktig del, fordi ytelsen til festemidler er nært knyttet til materialene deres. Hvis materialet er feil eller feil valgt, kan ytelsen ikke oppfylle kravene, levetiden kan forkortes, eller til og med ulykker eller bearbeidingsvansker kan oppstå, og produksjonskostnadene vil være høye. Derfor er valg av festematerialer en veldig viktig kobling. Cold heading stål er stål for festemidler med høy utskiftbarhet produsert ved kaldheading-formingsprosessen. Fordi den er dannet av metallplastbehandling ved romtemperatur, har hver del en stor mengde deformasjon og høy deformasjonshastighet. Derfor er ytelseskravene til stålråmaterialer med kaldt overskrift veldig strenge.
På grunnlag av langsiktig produksjonspraksis og brukerundersøkelser, kombinert med GB/T6478-2001 "Technical Conditions for Cold Heading and Cold Extrusion Steel" GB/T699-1999 "High-Quality Carbon Structural Steel" og mål JISG3507-1991 "Cold Heading" Egenskapene til "Carbon Steel Wire Rod for Steel", som tar materialkravene til klasse 8.8 og grad 9.8 bolter og skruer som et eksempel, bestemmelsen av ulike kjemiske elementer. Hvis C-innholdet er for høyt, vil kaldformingsytelsen reduseres; hvis den er for lav, kan de mekaniske egenskapene til delene ikke oppfylles, så den settes til 0.25 prosent -0.55 prosent . Mn kan forbedre permeabiliteten til stål, men å tilsette for mye vil styrke matrisestrukturen og påvirke kaldformingsytelsen; når delene er bråkjølt og temperert, er det en tendens til å fremme veksten av austenittkorn, så det bør være passende forbedret på internasjonal basis. Den er 0,45 prosent -0,80 prosent . Si kan styrke ferritten og redusere kaldformbarheten. SP er et urenhetselement, og dets eksistens vil forårsake segregering langs korngrensen, noe som resulterer i sprøhet av korngrensen og skade på stålets mekaniske egenskaper. Det bør reduseres så mye som mulig. B. Den maksimale verdien av borinnhold er 0,005 prosent, fordi selv om bor har effekten av å forbedre permeabiliteten til stål betydelig, vil det også øke sprøheten til stål. For høyt borinnhold er svært ugunstig for arbeidsstykker som bolter, skruer og stendere som krever gode omfattende mekaniske egenskaper.
2. Sfæroidiserende (mykgjørende) utglødning
Når de forsenkede hodeskruene og boltene med sekskanthodet produseres ved kaldkursprosessen, vil den opprinnelige strukturen til stålet direkte påvirke formingsevnen til kaldkursprosessen. I prosessen med kald kurs kan den plastiske deformasjonen av lokalområdet nå 60 prosent -80 prosent, så stålet må ha god plastisitet. Når stålets kjemiske sammensetning er konstant, er den metallografiske strukturen nøkkelfaktoren for å bestemme plastisiteten. Det antas generelt at den grove flakeperlitten ikke bidrar til dannelse av kald overskrift, mens den fine sfæriske perlitten kan forbedre stålets plastiske deformasjonsevne betydelig. For middels karbonstål og middels karbonlegert stål med en stor mengde festemidler med høy styrke, utføres sfæroidisering (myknings-) gløding før kald heading, for å oppnå jevn og fin sfæroidisert perlitt for bedre å dekke de faktiske produksjonsbehovene.
For mykningsgløding av ståltrådstenger av middels karbonstål, bør oppvarmingstemperaturen holdes over og under det kritiske punktet for stålet, og oppvarmingstemperaturen bør ikke være for høy, ellers vil tertiær sementitt utfelles langs korngrensen, noe som resulterer i kulde overskriften sprekker. Trådstangen av middels karbonlegert stål er glødet ved isotermisk sfæroidisering. Etter oppvarming til AC1 pluss (20-30 prosent ), avkjøles ovnen til litt lavere enn Ar1, temperaturen er ca. 700 grader Celsius i en isoterm periode, og deretter er ovnen avkjølt til ca. 500 grader Celsius og luft- avkjølt. Den metallografiske strukturen til stålet endres fra grovt til fint, fra flak til sfærisk, og sprekkhastigheten ved kald overskrift vil bli sterkt redusert. Det generelle området for mykningsglødingstemperatur for 35\45\ML35\SWRCH35K stål er 715-735 grader Celsius; mens det generelle området for sfæroidiserende utglødningsoppvarmingstemperatur for SCM435\40Cr\SCR435 stål er 740-770 grader Celsius, og den isotermiske temperaturen er 680-700 grader Celsius.
Tre, peeling og avkalking
Prosessen med å fjerne jernoksidplate fra ståltråd med kaldt overskrift er stripping og avkalking. Det er to metoder: mekanisk avkalking og kjemisk beising. Å erstatte den kjemiske beisingsprosessen av ståltråder med mekanisk avkalking forbedrer ikke bare produktiviteten, men reduserer også miljøforurensning. Denne avkalkingsprosessen inkluderer bøyemetoden (det runde hjulet med trekantede spor brukes ofte til å bøye stålstangen gjentatte ganger), sprayen ni metoder, etc., avkalkingseffekten er god, men gjenværende jernbelegg kan ikke fjernes (fjerningen frekvensen av jernoksidbelegg er 97 prosent ) ), spesielt når skalaen til jernoksidbelegget er veldig sterk, derfor påvirkes mekanisk avkalking av tykkelsen, strukturen og spenningstilstanden til jernbelegget. Trådstenger av karbonstål brukt til festemidler med lav styrke (mindre enn eller lik 6,8)
Festemidler med høy styrke (større enn eller lik grad 8.8) bruker stålstenger etter mekanisk avkalking for å fjerne alle jernoksidbelegg, og deretter gå gjennom en kjemisk beisingsprosess for å blande avkalking. For ståltrådstenger med lavt karbonstål vil sannsynligvis jernplaten etter mekanisk avkalking forårsake ujevn slitasje på korntrekk. Når korntrekkhullet fester seg til jernplaten når valsetråden gnider mot den ytre temperaturen, produserer overflaten av valsetråd langsgående kornmerker. Mer enn 95 prosent er forårsaket av riper på overflaten av ståltråden under tegneprosessen. Derfor er den mekaniske avkalkingsmetoden ikke egnet for høyhastighetstegning.
4. Trekking
Tegneprosessen har to formål, det ene er å modifisere størrelsen på råvarene; den andre er å oppnå grunnleggende mekaniske egenskaper til festene gjennom deformasjon og forsterkning. For middels karbonstål har middels karbonlegert stål også et annet formål, det vil si å lage valsetråd. Den flassete sementitten som oppnås etter kontrollert avkjøling, sprekkes så mye som mulig under tegneprosessen for å forberede den påfølgende sfæroidiseringen (mykningsglødingen) for å oppnå granulær sementitt. Noen produsenter reduserer imidlertid tegningen vilkårlig for å redusere kostnadene. Den overdrevne reduksjonshastigheten øker arbeidsherdingstendensen til valsetråden, noe som direkte påvirker valsetrådens ytelse ved kald kurs. Dersom fordelingen av reduksjonsforholdet for hver passering ikke er hensiktsmessig, vil det også forårsake torsjonssprekker i valsetråd under trekkprosessen.
I tillegg, hvis smøringen ikke er god under tegneprosessen, kan det også gi vanlige tverrsprekker i den kaldtrukne valsen. Den tangentielle retningen til trådstangen og trådtrekkdysen er ikke konsentrisk samtidig når trådstangen rulles ut av formen, noe som vil føre til at slitasjen på det ensidige hullmønsteret til trådtrekkemessen forverres, noe som gjør at indre hull ut av runde, og forårsake ujevn trekkdeformasjon i ledningens omkretsretning. Rundheten til ståltråden er utenfor toleranse, og tverrsnittsspenningen til ståltråden er ikke ensartet under kaldkursprosessen, noe som påvirker kaldkurspasseringshastigheten. Under trekkprosessen av valsetråden vil det overdrevne overflatereduksjonsforholdet forringe overflatekvaliteten til ståltråden, mens det for lave overflatereduksjonsforholdet ikke bidrar til knusing av den flassete sementitten, og det er vanskelig å oppnå så mye granulær sementitt som mulig. det vil si at sfæroidiseringshastigheten til sementitt er lav, noe som er ekstremt ugunstig for ståltrådens kaldkursytelse. For stangen og valset produsert ved tegnemetoden, er den delvise overflatereduksjonshastigheten direkte kontrollert innenfor området 10 prosent -15 prosent.
5. Kaldsmiing
Vanligvis vedtar dannelsen av bolthodet plastbehandling med kald overskrift. Sammenlignet med skjæreprosessen er metallfiberen (metalltråd) kontinuerlig sammen med formen på produktet, og det er ingen kutt i midten, noe som forbedrer styrken til produktet, spesielt de mekaniske egenskapene. Prosessen for forming av kald kurs inkluderer skjæring og forming, enkeltposisjons enkeltklikk, dobbeltklikk kald kursing og automatisk kald kursing ved fleroppgaveposisjoner.
En automatisk kaldhodemaskin utfører multi-tasking-prosesser som stempling, hodesmiing, ekstrudering og diameterreduksjon i flere formingsformer. Behandlingsegenskapene til det originale emnet som brukes av enkeltstasjons- eller multi-tasking-automatisk kaldstyringsmaskin bestemmes av størrelsen på materialstørrelsen på stangen med en lengde på 5-6 meter eller størrelsen på valsetråden med en vekt på 1900-2000KG, det vil si egenskapene til prosesseringsteknologien. Poenget er at cold heading ikke bruker ferdigkuttede enkeltemner, men bruker selve den automatiske cold heading-maskinen til å kutte og forstyrre (om nødvendig) emner fra stenger og wirestenger. Før ekstrudering av hulrommet må emnet formes. Et emne som oppfyller de tekniske kravene kan fås ved å forme. Før opprøring, reduksjon og positiv ekstrudering, trenger ikke emnet å formes. Etter at emnet er kuttet, sendes det til støt- og formingsstasjonen. Denne stasjonen kan forbedre kvaliteten på emnet, redusere formingskraften til neste stasjon med 15-17 prosent, og forlenge levetiden til formen, og boltene kan lages med flere diameterreduksjoner.
1. Den enkleste måten å kutte emnet med et halvlukket skjæreverktøy er å bruke et hylseskjæreverktøy; vinkelen på snittet bør ikke være større enn 3 grader; og når et åpent skjæreverktøy brukes, kan skråvinkelen på snittet nå 5 -7 grader.
2. Det korte emnet skal kunne dreie 180 grader under overføringen fra forrige stasjon til neste formingsstasjon slik at potensialet til den automatiske kaldstyremaskinen kan utøves, festene med komplekse strukturer kan behandles, og presisjonen til delene kan forbedres.
3. Hver formingsstasjon skal være utstyrt med en stansreturanordning, og dysen skal være utstyrt med en utkasteranordning av hylsetype.
4. Antall formingsstasjoner (unntatt kuttestasjoner) bør generelt nå 3-4 stasjoner (mer enn 5 i spesielle tilfeller).
5. I løpet av den effektive serviceperioden kan strukturen til hovedgliderstyreskinnen og prosesskomponentene sikre posisjoneringsnøyaktigheten til stansen og dysen.
6. Terminalbegrensningsbryteren må monteres på ledeplaten som styrer materialvalget, og det må tas hensyn til kontrollen av støtkraften. Urundheten til den kalde skive-tråden som brukes ved fremstilling av høystyrkefester på en automatisk kaldstyremaskin bør være innenfor diametertoleranseområdet, mens urundheten til ståltrådene for mer presise festemidler bør begrenses til 1/1/2. 2 Innenfor diametertoleranseområdet, hvis diameteren på ståltråden ikke når den spesifiserte størrelsen, vil det oppstå sprekker i delen eller hodet på delen, eller det vil dannes grader. Hvis diameteren er mindre enn størrelsen som kreves av prosessen, vil hodet være ufullstendig. , kantene og hjørnene eller de fortykkede delene er ikke klare. Presisjonen som kan oppnås ved kald heading er også knyttet til valg av formingsmetode og prosedyren som brukes.
I tillegg avhenger det også av de strukturelle egenskapene til utstyret som brukes, prosessegenskapene og dets tilstand, presisjonen til verktøyet og formene, levetiden og graden av slitasje. For høylegert stål som brukes i kaldhodeforming og ekstrudering, bør ruheten til arbeidsflaten til hardmetallformen ikke være større enn Ra=0.2um. Når ruheten til arbeidsflaten til denne typen form når Ra=0.025-0.050um, har den høyest levetid.
6. Trådbehandling
Boltgjengen er generelt kaldbearbeidet slik at gjengeemnet innenfor et visst diameterområde passerer gjennom den gnidende (rullende) trådplaten (dysen), og gjengen dannes av trykket fra trådplaten (rullende dysen). Plaststrømlinjen til den gjengede delen er ikke avskåret, styrken økes, presisjonen er høy og kvaliteten er jevn, så den er mye brukt.
For å lage den ytre diameteren på tråden til sluttproduktet, er den nødvendige trådemnediameteren forskjellig, fordi den er begrenset av faktorer som gjengenøyaktighet og om materialet er belagt eller ikke. Rulletråd er en prosessmetode som bruker plastisk deformasjon for å danne trådtenner. Den bruker en rullende (skruplate) dyse med samme stigning og tannform som gjengen som skal behandles, mens den ekstruderes det sylindriske skruemnet, roterer skruemnet og til slutt overfører tannformen på rulledysen til On the screw blank, tråden er dannet. Det felles poenget med rullende (gnide) trådbehandling er at antall rullerevolusjoner ikke trenger å være for mye. Hvis det er for mye, vil effektiviteten være lav, og overflaten på gjengetennene vil lett forårsake separasjon eller en tilfeldig spenne. Tvert imot, hvis antall omdreininger er for lite, er diameteren på gjengen lett å være urund, og trykket i det innledende trinnet av rullen øker unormalt, noe som resulterer i en forkorting av matrisens levetid.
Vanlige feil på rullede tråder: sprekker eller riper på overflaten av den gjengede delen; tilfeldige spenner; ut av rundhet av den gjengede delen. Hvis disse feilene oppstår i stort antall, vil de bli oppdaget under behandlingsstadiet. Hvis antallet forekomster er lite, merker ikke produksjonsprosessen disse feilene og sirkulerer deretter til brukerne, noe som forårsaker problemer. Derfor bør nøkkelspørsmålene om prosessforhold oppsummeres, og disse nøkkelfaktorene bør kontrolleres i produksjonsprosessen.
7. Varmebehandling
Høyfaste festemidler skal bråkjøles og tempereres i henhold til tekniske krav. Hensikten med varmebehandling og herding er å forbedre de omfattende mekaniske egenskapene til festemidler for å møte den spesifiserte strekkfasthetsverdien og flyteforholdet til produktet. Varmebehandlingsprosessen har en avgjørende innvirkning på høyfaste festemidler, spesielt deres iboende kvalitet. Derfor, for å produsere høykvalitets festemidler med høy styrke, må avansert varmebehandlingsteknologi og utstyr være tilgjengelig. På grunn av det store produksjonsvolumet og lave prisen på høyfaste bolter, og den gjengede delen er en relativt fin og relativt presis struktur, kreves det at varmebehandlingsutstyret har stor produksjonskapasitet, høy grad av automatisering og god varmebehandling kvalitet.
Siden 1990-tallet har den kontinuerlige varmebehandlingsproduksjonslinjen med beskyttende atmosfære dominert, og sjokkbunntypen og mesh-belteovnen er spesielt egnet for varmebehandling og herding av små og mellomstore festemidler. I tillegg til den gode tetningsytelsen til ovnen, har bråkjølings- og tempereringslinjen også avansert datakontroll av atmosfære, temperatur og prosessparametere, utstyrsfeilalarm og visningsfunksjoner. Høystyrkefester styres og betjenes automatisk fra mating-rengjøring-oppvarming-slokking-rengjøring-temperering-farging til offline, noe som effektivt sikrer kvaliteten på varmebehandlingen. Avkarboniseringen av gjengen vil føre til at festeanordningen utløses før motstanden som kreves av de mekaniske egenskapene er nådd, noe som vil forårsake svikt i det gjengefeste og forkorte levetiden. På grunn av avkarboniseringen av råmaterialet, hvis utglødningen er feil, vil det avkarboniserte laget av råmaterialet bli utdypet. I prosessen med bråkjøling og temperering av varmebehandling bringes vanligvis noe oksiderende gass inn fra utsiden av ovnen. Rusten på stangtråden eller resten på overflaten av valsetråden etter kaldtrekkingen vil også brytes ned etter å ha blitt varmet opp i ovnen, og noen oksiderende gasser vil genereres av reaksjonen. For eksempel vil overflaterusten til ståltråd, som er sammensatt av jernkarbonat og hydroksyd, dekomponeres til CO2 og H2O etter oppvarming, og dermed forverre avkullingen. Studier har vist at graden av avkarbonisering av middels karbonlegert stål er mer alvorlig enn karbonstål, og den raskeste avkolningstemperaturen er mellom 700-800 grader Celsius. Fordi festene på overflaten av ståltråden dekomponerer og syntetiserer CO2 og H2O veldig raskt under visse forhold, hvis ovnsgassen til den kontinuerlige mesh-belteovnen ikke er riktig kontrollert, vil avkarboniseringen av skruen være for dårlig. Når de høyfaste festene er dannet ved kald overskrift, eksisterer ikke bare råmaterialene og det glødede avkullede laget fortsatt, men ekstruderes også til toppen av tråden. For overflaten av festeanordningen som må bråkjøles, kan den nødvendige hardheten ikke oppnås. Mekaniske egenskaper (spesielt styrke og slitestyrke) reduseres.
I tillegg er overflaten av ståltråden avkarbonert, overflatelaget og den indre strukturen har forskjellige ekspansjonskoeffisienter, og overflatesprekker kan oppstå under bråkjøling. Av denne grunn, under bråkjøling og oppvarming, bør toppen av tråden beskyttes mot avkulling, festeelementene hvis råmaterialer har blitt avkullet bør være riktig karbonisert, og fordelene med den beskyttende atmosfæren i nettbelteovnen bør justeres til originale karbonbelagte deler. Karboninnholdet er stort sett det samme slik at de avkarboniserte festene sakte kan gjenopprettes til det opprinnelige karboninnholdet. Karbonpotensialet settes fortrinnsvis til 0.42 prosent -0.48 prosent . , for å unngå grove korn og påvirke mekaniske egenskaper. Kvalitetsproblemene som kan oppstå i prosessen med bråkjøling og herding av festemidler inkluderer hovedsakelig utilstrekkelig hardhet i bråkjølt tilstand; ujevn hardhet i bråkjølt tilstand; overdreven slukkedeformasjon; quenching cracking. Slike problemer i feltet er ofte knyttet til råvarer, quenching heating og quenching cooling. Riktig formulering av varmebehandlingsprosessen og standardisering av produksjonsprosessen kan ofte unngå slike kvalitetsulykker.
