专利名称：一种镍基高温合金gh4169内六角螺栓加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于机械制造领域，涉及一种连接件的加工工艺，尤其是涉及一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺。
背景技术：
镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%)在650 1000°C范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金，该合金具有较高的强度，广泛用于航空、航天行业的标准件中，其中镍基高温合金GH4169内六角螺栓是经常在一些高温部位连接结构下使用的紧固件。镍基高温合金GH4169内六角螺栓具有耐高温，最高工作可达730°C、耐腐蚀、强度高、疲劳性能高等特点。由于温度较高，因此在制作此类内六角螺栓时难度较大。目前大都是通过采用车制后经电火花工序对内六角进行加工，这种工艺路线加工进度慢，生产效率低，产品质量无法得到高效的控制。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺。根据基高温合金内六角螺栓使用条件和机械性能，对该内六角螺栓进行工艺设计，使产品质量得到高效控制，从而加工制造出符合规定使用要求的零件。本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的。一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，主要包括以下工艺步骤:(I)下料:按螺栓实际使用材料长度及直径大小采用车床进行下料；(2)串磨:对下料后的毛坯进行外圆串磨；(3)润滑:将串磨后的毛坯采用镀铜进行润滑；(4)粗镦:将润滑后的毛坯放入镦制模具内，根据螺栓规格采用热镦方式用不同型号的多攻位打头机进行头型镦制；(5)精压:根据螺栓规格采用热镦方式选用不同吨位的压力机结合冲头对粗镦后的毛坯进行冲压螺栓内六角尺寸；(6)热处理:将粗镦和精压成型后的毛坯放在真空炉内进行固溶处理，固溶温度为1100°C 1150±25°C，时间为 2 3h ;(7)冷却:将如步骤(6)所述固溶处理后的毛坯工件采用空气进行冷却；(8)喷砂:将冷却后的工件去除表面氧化皮；(9)机械加工:先采用缩杆方式加工螺纹滚制前坯径，在采用车削加工螺栓总长及车螺纹端倒角；(10)塞磨:磨螺栓杆部尺寸；(11)时效处理:时效温度为850±25°C，保温时间为24 30h，空冷；(12)滚制螺纹:采用高频加热器将螺纹滚压部份加温至600±50°C进行滚制螺纹；
(13)滚R圆弧:滚制螺栓头与杆部结合处圆弧R ；(14)探伤:采用荧光进行探伤检查；(15)表面处理:镀银3 5μ m ;电镀后经去氢处理，温度300±25°C，时间控制在24 30h。为了便于后工序对螺栓杆部进行磨削，所述步骤(2)中外圆串磨尺寸比螺栓最终杆部尺寸大0.2 0.3mm。由于镍基高温合金GH4169材料强度高，为防止镦制模具损坏，提高镦制模具的使用寿命，因此镦制模具采用硬质合金YG15材料制作。因为YG15具有优良的强度和韧性，适合制作拉制模具、耐磨零件及冲压配件和硬质合金自动压力机用模芯。所述冲头采用Th66材料制作。本发明的有益效果是:与现有技术相比，本发明工艺路线安排合理，螺栓头部采用两次热镦成型、滚R工艺，提高了螺栓头部与杆部结合处的连接强度；同时选用了合理的热镦模具材料和冲头材料，降低了制造成本。通过镦制模具镦制成型，大大缩短了零件的加工周期，减少了机械加工多次装夹产生的尺寸误差；通过镦制工序与磨削工序结合加工，保证了零件尺寸的一致性及零件质量的稳定性。
具体实施例方式下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。实施例1:一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，采用该工艺加工螺纹规格小于等于M12的螺栓时，主要包括以下工艺步骤:(I)下料:按螺栓实际使用材料长度及直径大小采用车床进行下料；(2)串磨:对下料后的毛坯进行外圆串磨；(3)润滑:将串磨后的毛坯采用镀铜进行润滑；(4)粗镦:将润滑后的毛坯放入镦制模具内，根据螺栓规格采用热镦方式用不同型号的多攻位打头机进行头型镦制；该工序步骤只加工头部尺寸，不加工内六角尺寸。粗镦后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。5)精压:根据螺栓规格采用热镦方式选用不同吨位的压力机结合冲头对粗镦后的毛坯进行冲压螺栓内六角尺寸；精压后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。(6)热处理:将粗镦和精压成型后的毛坯放在真空炉内进行固溶处理，固溶温度为1100±25°C，时间为 2h ；(7)冷却:将如步骤(6)所述固溶处理后的毛坯工件采用空气进行冷却；(8)喷砂:将冷却后的工件去除表面氧化皮；(9)机械加工:先采用缩杆方式加工螺纹滚制前坯径，在采用车削加工螺栓总长及车螺纹端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓杆部尺寸；(11)时效处理:时效温度为850±25°C，保温时间为24 30h，空冷；
(12)滚制螺纹:采用高频加热器将螺纹滚压部份加温至600±50°C进行滚制螺纹；首、尾件做金相检查。(13)滚R圆弧:滚制支撑面头下的圆弧R ；(14)探伤:采用荧光进行探伤检查；不允许有裂纹、夹杂及其它冶金缺陷；(15)表面处理:镀银3 5μ m ;电镀后经去氢处理，温度300±25°C，时间控制在24 30h。实施例2:—种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，采用该工艺加工螺纹规格在M12 M24的螺栓时，主要包括以下工艺步骤:(I)下料:按螺栓实际使用材料长度及直径大小采用车床进行下料；(2)串磨:对下料后的毛坯进行外圆串磨；(3)润滑:将串磨后的毛坯采用镀铜进行润滑；(4)粗镦:将润滑后的毛坯放入镦制模具内，根据螺栓规格采用热镦方式用不同型号的多攻位打头机进行头型镦制；该工序步骤只加工头部尺寸，不加工内六角尺寸。粗镦后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。5)精压:根据螺栓规格采用热镦方式选用不同吨位的压力机结合冲头对粗镦后的毛坯进行冲压螺栓内六角尺寸；精压后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。(6)热处理:将粗镦和精压成型后的毛坯放在真空炉内进行固溶处理，固溶温度为1150±25°C，时间为 2.5h ；(7)冷却:将如步骤(6)所述固溶处理后的毛坯工件采用空气进行冷却；(8)喷砂:将冷却后的工件去除表面氧化皮；(9)机械加工:先采用缩杆方式加工螺纹滚制前坯径，在采用车削加工螺栓总长及车螺纹端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓杆部尺寸；(11)时效处理:时效温度为850±25°C，保温时间为24 30h，空冷；(12)滚制螺纹:采用高频加热器将螺纹滚压部份加温至600±50°C进行滚制螺纹；首、尾件做金相检查。(13)滚R圆弧:滚制支撑面头下的圆弧R ；(14)探伤:采用荧光进行探伤检查；不允许有裂纹、夹杂及其它冶金缺陷；(15)表面处理:镀银3 5μ m ;电镀后经去氢处理，温度300±25°C，时间控制在24 30h。实施例3:—种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，采用该工艺加工螺纹规格在M24 M42的螺栓时，主要包括以下工艺步骤:(I)下料:按螺栓实际使用材料长度及直径大小采用车床进行下料；(2)串磨:对下料后的毛坯进行外圆串磨；(3)润滑:将串磨后的毛坯采用镀铜进行润滑；(4)粗镦:将润滑后的毛坯放入镦制模具内，根据螺栓规格采用热镦方式用不同型号的多攻位打头机进行头型镦制；该工序步骤只加工头部尺寸，不加工内六角尺寸。粗镦后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。
5)精压:根据螺栓规格采用热镦方式选用不同吨位的压力机结合冲头对粗镦后的毛坯进行冲压螺栓内六角尺寸；精压后首、尾件做金相检查，检查螺栓头部金属流线及螺栓有无过烧、过热现象。(6)热处理:将粗镦和精压成型后的毛坯放在真空炉内进行固溶处理，固溶温度为1150±25°C，时间为 3h ；(7)冷却:将如步骤(6)所述固溶处理后的毛坯工件采用空气进行冷却；(8)喷砂:将冷却后的工件去除表面氧化皮；(9)机械加工:先采用缩杆方式加工螺纹滚制前坯径，在采用车削加工螺栓总长及车螺纹端倒角；( 10)塞磨:磨螺栓杆部尺寸；(11)时效处理:时效温度为850±25°C，保温时间为24 30h，空冷；(12)滚制螺纹:采用高频加热器将螺纹滚压部份加温至600±50°C进行滚制螺纹；首、尾件做金相检查。(13)滚R圆弧:滚制支撑面头下的圆弧R ；( 14)探伤:采用荧光进行探伤检查；不允许有裂纹、夹杂及其它冶金缺陷；(15)表面处理:镀银3 5μ m ;电镀后经去氢处理，温度300±25°C，时间控制在24 30h。
权利要求
1.一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，其特征在于:主要包括以下工艺步骤: (1)下料:按螺栓实际使用材料长度及直径大小采用车床进行下料； (2)串磨:对下料后的毛坯进行外圆串磨； (3)润滑:将串磨后的毛坯采用镀铜进行润滑； (4)粗镦:将润滑后的毛坯放入镦制模具内，根据螺栓规格采用热镦方式用不同型号的多攻位打头机进行头型镦制； (5)精压:根据螺栓规格采用热镦方式选用不同吨位的压力机结合冲头对粗镦后的毛坯进行冲压螺栓内六角尺寸； (6)热处理:将粗镦和精压成型后的毛坯放在真空炉内进行固溶处理，固溶温度为1100°C 1150±25°C，时间为 2 3h ; (7)冷却:将如步骤(6)所述固溶处理后的毛坯工件采用空气进行冷却； (8)喷砂:将冷却后的工件去除表面氧化皮； (9)机械加工:先采用缩杆方式加工螺纹滚制前坯径，在采用车削加工螺栓总长及车螺纹端倒角； (10)塞磨:磨螺栓杆部尺寸； (11)时效处理:时效温度为850±25°C，保温时间为24 30h，空冷； (12)滚制螺纹:采用高频加热器将螺纹滚压部份加温至600±50°C进行滚制螺纹； (13)滚R圆弧:滚制螺栓头与杆部结合处圆弧R； (14)探伤:采用荧光进行探伤检查；(15)表面处理:镀银3 5μ m ;电镀后经去氢处理，温度300±25°C，时间控制在24 30h。
2.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，其特征在于:所述步骤(2)中外圆串磨尺寸比螺栓最终杆部尺寸大0.2 0.3_。
3.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，其特征在于:所述步骤(4)中镦制模具采用硬质合金YG15材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，其特征在于:所述步骤(5)中冲头采用Th66材料制作。
全文摘要
本发明公开了一种镍基高温合金GH4169内六角螺栓加工工艺，该工艺主要包括下料、串磨、润滑、粗镦、精压、热处理、冷却、喷砂、机械加工、塞磨、时效处理、滚制螺纹、滚Ｒ圆弧、探伤及表面处理步骤。本发明工艺路线安排合理，螺栓头部采用两次热镦成型、滚Ｒ工艺，提高了螺栓头部与杆部结合处的连接强度；同时选用了合理的热镦模具材料和冲头材料，降低了制造成本。通过镦制模具镦制成型，大大缩短了零件的加工周期，减少了机械加工多次装夹产生的尺寸误差；通过镦制工序与磨削工序结合加工，从而保证了零件尺寸的一致性及零件质量的稳定性。
文档编号B21K1/46GK103111808SQ20131004124
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者王相波, 林燚, 刘清树 申请人:贵州精立航太科技有限公司