一种高强度大六角头螺栓及加工工艺的制作方法

本发明涉及钢结构连接件加工的，尤其是涉及一种高强度大六角头螺栓及加工工艺。

背景技术：

1、高强度大六角头螺栓是一种具有高强度和大尺寸的螺栓，通常用于连接钢结构、机械设备、桥梁等工程中需要承受高载荷的部件。这种螺栓一般采用优质合金钢制造，具有较高的抗拉强度和抗剪强度，能够承受较大的拉伸力和剪切力。

2、但是，现有的大六角头螺栓六角头部在拧紧的过程中会发生疲劳变形。这种疲劳变形会导致螺栓头部的形状变得不规则，甚至出现裂纹，严重时可能影响螺栓的整体性能和使用寿命，因此，为了提高大六角头螺栓的抗疲劳性，提出一种高强度大六角头螺栓及加工工艺以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种高强度大六角头螺栓及加工工艺，具有提高大六角头螺栓的抗疲劳性的作用。

2、本技术提供的一种高强度大六角头螺栓及加工工艺，采用如下的技术方案：

3、一种高强度大六角头螺栓及加工工艺，其中，该高强度大六角头螺栓，包括六角头部，所述六角头部的外表面全方位包覆有用于结构加固的复合材料加固涂层，所述复合材料加固涂层喷涂在六角头部外表面，并通过加热处理使复合材料加固涂层粘附于六角头部的外表面并形成包覆。

4、通过采用上述技术方案，通过将复合材料加固涂层喷涂在螺栓的六角头部外表面，并经过加热处理，使复合材料加固涂层与螺栓的六角头部外表面粘合形成包覆层，复合材料加固涂层用于结构加固；可以有效减缓螺栓材料的疲劳开裂和断裂，提高其抗疲劳性能。

5、优选的，还包括螺杆，所述螺杆和六角头部之间一体化成型。

6、通过采用上述技术方案，通过一体化成型，可以提高螺杆和六角头部之间的连接强度，减少松动和脱落的风险，从而提升整体结构的稳定性和强度。

7、优选的，所述复合材料加固涂层为碳纤维纺丝、超高分子量聚乙烯纤维和高强度聚合物纤维中的一种或多种混合。

8、通过采用上述技术方案，碳纤维纺丝具有极高的强度和刚度，能够提高涂层的抗拉强度和耐磨性；超高分子量聚乙烯纤维具有出色的耐磨性和耐化学性，能够增强涂层的耐用性；高强度聚合物纤维具有良好的韧性和抗冲击性，可以提高涂层的强度和耐久性；因此，采用碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和高强度聚合物纤维混合的复合材料加固涂层在提高强度、耐磨性和耐化学性等方面具有明显优势。

9、优选的，所述包覆为网状结构。

10、通过采用上述技术方案，网状结构的包覆能够有效吸收和分散冲击力，降低外部冲击对涂层的损害程度，提高涂层的耐冲击性，且网状结构的包覆能够增加碳纤维与六角头部之间的接触面积，提高涂层的附着力，减少涂层脱落的风险。

11、优选的，所述六角头部的外表面经磨砂处理后形成坑洼部。

12、通过采用上述技术方案，坑洼部可以提供更多的结构粗糙度，在加热喷涂过程中，碳纤维能更好地填充坑洼部，形成机械锚固效应，增加碳纤维与六角头部的附着力，而且坑洼部可以提供更多的固定点，增加碳纤维与六角头部之间的接触面积，增强复合材料加固涂层的稳定性和耐久性。

13、优选的，该高强度大六角头螺栓的加工工艺，其加工步骤包括：

14、s1：原料预处理；

15、对原料分别进行一次酸洗、球化退火、二次酸洗和磷化处理，并获得预处理原料；

16、s2：整径；

17、对所述预处理原料进行抽线，以使所述预处理原料的收缩，并获得长条状钢条；

18、s3：冷镦、搓牙；

19、将所述长条状钢条切断至大六角头螺栓所需的长度，在常温下放入模具型腔内，通过镦锻形成所需的六角头部尺寸，并通过牙板挤压形成螺杆，以获得初成型的大六角头螺栓；

20、s4：热处理；

21、将初成型的大六角头螺栓在1030℃±10℃下，用淬火油进行淬火，然后在600℃下进行2h回火，并获得热处理后的大六角头螺栓；

22、s5：表面处理；

23、将热处理后的大六角头螺栓经过磨砂处理后，使热处理后的大六角头螺栓的表面产生坑洼部，以形成表面磨砂状的大六角头螺栓；

24、s6：纺丝喷涂；

25、将碳纤维布经过纺丝喷涂技术喷涂到表面磨砂状的大六角头螺栓表面，反复压实并进行多次涂覆碳纤维，进行干燥处理，获得干燥后的大六角头螺栓；

26、s7：高温处理；

27、对干燥后的大六角头螺栓分别进行预热处理、真空处理以及高温处理，最终获得包覆有碳纤维纺丝的大六角头螺栓；

28、s8：保温、冷却；

29、将包覆有碳纤维纺丝的大六角头螺栓，进行保温和冷却，并获得所述高强度大六角头螺栓；s9：质量检验；

30、对处理后的高强度大六角头螺栓进行质量检验，测试抗疲劳性能。

31、通过采用上述技术方案，该高强度大六角头螺栓的加工工艺，依次通过原料预处理、整径、冷镦、搓牙、热处理、表面处理、纺丝喷涂、高温处理、保温、冷却和质量检验的工艺操作，生产出具有高强度、耐腐蚀、粘附强度好的大六角头螺栓，提高了产品的可靠性和使用寿命，通过该加工工艺可生产出具有高强度、耐腐蚀、粘附强度好的大六角头螺栓，提高了产品的可靠性和使用寿命。

32、优选的，在s1中，所述原料为sae4135、aisi4135或astm4135。

33、通过采用上述技术方案，sae4135、aisi4135或astm4135都属于中碳合金钢，具有较高的强度、硬度和耐磨性，适合用于制造要求高强度的螺栓，且具有良好的热处理性能，通过淬火和回火等热处理工艺可以调节其组织和性能，提高材料的强度和硬度；这些材料经过预处理后，较好的耐磨性和耐腐蚀性能，能够提高大六角头螺栓的使用寿命。

34、优选的，在s5中，表面磨砂状的大六角头螺栓的ra数值范围为6μm-13μm。

35、通过采用上述技术方案，表面磨砂处理使大六角头螺栓的ra数值范围为6μm-13μm，有利于润滑涂层的附着，提高大六角头螺栓的使用效果。

36、优选的，在s7中，高温处理的温度范围为250℃-350℃。

37、通过采用上述技术方案，在采用温度范围为250℃-350℃的高温处理过程中，碳纤维会与中碳合金钢表面的粘结剂发生化学反应，从而形成牢固的粘附结合，确保碳纤维包覆在合金钢表面的稳定性和耐久性。

38、优选的，在s7中，预热处理的温度为160℃。

39、通过采用上述技术方案，对干燥后的大六角头螺栓进行160℃的预热处理，能有效的去除残留的水分和挥发性物质。

40、综上所述，本技术具有以下有益效果：

41、1.该高强度大六角头螺栓，通过将复合材料加固涂层喷涂在螺栓的六角头部外表面，并经过加热处理，使复合材料加固涂层与螺栓的六角头部外表面粘合形成包覆层，复合材料加固涂层用于结构加固；可以有效减缓螺栓材料的疲劳开裂和断裂，提高其抗疲劳性能；

42、2.该高强度大六角头螺栓的加工工艺，依次通过原料预处理、整径、冷镦、搓牙、热处理、表面处理、纺丝喷涂、高温处理、保温、冷却和质量检验的工艺操作，生产出具有高强度、耐腐蚀、粘附强度好的大六角头螺栓，提高了产品的可靠性和使用寿命；通过该加工工艺可生产出具有高强度、耐腐蚀、粘附强度好的大六角头螺栓，提高了产品的可靠性和使用寿命。