一、首要了解螺栓,簡略介紹下螺栓螺栓:

機械零件,配用螺母的圓柱形帶螺紋的緊固件。由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件,需與螺母合作,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。

螺栓有多種類型。

按連接的受力辦法分:有分一般的螺栓和有鉸制孔用的螺栓。

按螺紋長度分為全螺紋和非全螺紋兩類。

按螺紋的牙型分為粗牙和細(xì)牙兩類,粗牙型在螺栓的標(biāo)志中不顯示。

螺栓依照功用等級分為3.6、4.8、5.6、5.8、8.8、9.8、10.9、12.9八個等級,其間8.8級以上(含8.8級)螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理(淬火+回火),通稱高強度螺栓,8.8級以下(不含8.8級)通稱一般螺栓。

一般螺栓依照制作精度可分為A、B、C三個等級,A、B級為精制螺栓,C級為粗制螺栓。關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)用連接螺栓,除特別注明外,一般為一般粗制C級螺栓。當(dāng)然還有其他異型螺栓和特別用處螺栓, 就不再介紹了。我們通篇都以10.9級高強度螺栓為例吧,來聊聊螺栓的那些事。

二、要做好一顆螺栓,需求先規(guī)劃一顆螺栓

要想做好一件東西,首要要求定義好他的特性要求,這兒便是技能要求吧,怎樣定義技能要求呢,其實真的挺難得,你必須知道功用要求和技能要求之間的聯(lián)系,技能要求來自于功用要求,功用要求是來自于運用者或許是運用環(huán)境的或其他外界條件的要求。功用要求剖析能夠選用質(zhì)量功用打開(亦稱質(zhì)量屋)技能進(jìn)行剖析,這兒不介紹了。

怎樣才能把功用要求轉(zhuǎn)化成技能要求呢,這就需求有必定的技能積累了,舉兩個簡略的比方,你想讓螺栓的抗疲勞強度好一些,就要合理規(guī)劃螺栓頭部過渡圓角、螺栓根部圓角、螺紋和螺桿過渡處,然后把這些規(guī)劃好的信息反映到規(guī)劃圖紙上或技能要求中。再比方,實踐使用中要求螺栓在比較惡略的腐蝕環(huán)境中長期不被腐蝕,你就需求依照腐蝕環(huán)境根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來選擇適宜的外表處理或許螺栓資料來滿意使用環(huán)境要求。

別的螺栓的功用等級,螺紋公差等級,尺度精度等級,外表處理辦法等都是規(guī)劃中要考慮的要素,乃至有些工序的先后次序也需求在規(guī)劃時定義好(比方滾螺紋和調(diào)質(zhì)處理,前后次序倒置之后對螺紋的疲勞強度是有必定影響的)。

三、要使螺栓滿意使用需求,資料需選好

其實螺栓規(guī)劃時,資料就應(yīng)該現(xiàn)已選好了,這兒在獨自說一遍是由于作者以為資料真的很重要,大部分螺栓都是一般碳鋼或許合金鋼,這是一般狀況,而螺栓有或許用在高腐蝕性環(huán)境或許溫度改變比較大的環(huán)境中,或許極點溫度環(huán)境,那么一般碳鋼或許合金鋼就不太適宜了,比方一般碳鋼資料在極點低溫狀況下就會變脆,簡單在毫無預(yù)兆的狀況下產(chǎn)生脆斷。而假如將其使用于高溫環(huán)境下,一般碳鋼會產(chǎn)生蠕變,即在螺紋沒有松動的狀況下,螺栓的預(yù)緊力就會下降,簡單產(chǎn)生松動或疲勞失效。

別的有一些螺栓還要求,高抗蠕變功用、杰出的抗應(yīng)力腐蝕功用、抗氧化功用和較低的缺口敏感性。

四、規(guī)劃資料準(zhǔn)備好,工藝次序很重要

螺栓是怎樣制造出來的呢,一般大批量出產(chǎn)時,都是用整盤盤條,然后校直之后截斷成需求的長度的。有些工序是能夠根據(jù)出產(chǎn)廠家的出產(chǎn)設(shè)備布局調(diào)換次序的,可是有些工序是不能調(diào)整的,假如工序調(diào)整了就或許影響產(chǎn)品質(zhì)量,或下降產(chǎn)品功用。

工藝次序確定的一個重要的根據(jù)是在不影響產(chǎn)品功用,或許在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,使出產(chǎn)功率提高,減低出產(chǎn)成本。

哪些工藝次序調(diào)整了會影響產(chǎn)品質(zhì)量呢,比方熱處理和滾壓螺紋,假如螺栓沒有特別的抗疲勞功用要求,熱處理后滾壓螺紋或許熱處理前滾壓螺紋都是沒有問題的,可是假如對疲勞強度要求高的話,就必須在熱處理后滾壓螺紋。

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五、鐓螺栓頭

冷鐓工藝是緊固件頭部成型的首選工藝,冷鐓工藝具有出產(chǎn)率高,資料利用率高、外表質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量高級特色,當(dāng)鋼棒被截斷成需求的長度后,就能夠鐓頭了,鐓頭能夠是冷成型也能夠是熱成型。一般狀況下比較小的螺栓選用冷鐓成型,大的螺栓選用熱鐓成型。

鍛形成型的螺栓頭,金屬纖維連續(xù),強度高,抗疲勞功用更好。

六、熱處理

熱處理高強度螺栓的制造中的重要工序之一,其目的是提高緊固件的綜合力學(xué)功用,熱處理工藝對緊固件,特別是高強度螺栓的內(nèi)部質(zhì)量有著非常重要的影響。

跟著年代的開展,90年代以后具有維護(hù)效果的連續(xù)熱處理出產(chǎn)線占有了主導(dǎo)地位。該設(shè)備除具有優(yōu)秀的密封功用外,還可通過計算機對溫度和工藝參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確操控,并具有設(shè)備毛病報警和顯示功用。在淬火和回火熱處理的全過程中,爐外會產(chǎn)生一些氧化氣體。通過一系列的化學(xué)改變和高強度螺栓外表的銹蝕,高強度螺栓資料會自行脫碳。據(jù)技能人員介紹,中碳合金鋼脫碳比碳鋼脫碳嚴(yán)峻,脫碳最快溫度在700~800℃之間。

脫碳是螺栓在熱護(hù)理階段需求預(yù)防的一種失效要素,脫碳會引起部分強度下降,在螺栓受力是簡單產(chǎn)生微裂紋,然后開展成疲勞失效。

螺紋外表增碳會使強度添加而塑性下降,導(dǎo)致推遲裂紋或許斷裂。

煤氣操控欠好,還會形成螺桿脫碳超差。在高強度螺栓冷鐓粗過程中,原資料的退火脫碳層不只存在,而且揉捏到高強度螺栓螺紋的頂部。此刻,需求淬火的高強度螺栓外表不需求預(yù)先規(guī)劃的硬度,此刻高強度螺栓的力學(xué)功用將大大下降。

爐氣的碳勢從廣義上來說,是指在必定溫度下,爐內(nèi)氣氛與必定含碳量的鋼件相界面上化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的爐氣狀況。爐氣的碳勢凹凸決定于爐氣自身的組成成分、爐氣所在的溫度以及爐內(nèi)的催化、催化劑條件等要素。對維護(hù)氣體而言,爐氣的碳勢應(yīng)與鋼件自身的含碳量恰當(dāng)或略高,這樣才能使鋼件在加熱過程中不產(chǎn)生氧化和脫碳效果。

為了使碳勢對滲碳過程產(chǎn)生有利的綜合效果,可分段操控爐氣的碳勢,即開始階段盡或許提高碳勢,由于這時工件的吸碳能力很強,不易產(chǎn)生炭黑,碳勢高可使?jié)B層外表的濃度梯度大,有利于進(jìn)行分散,并提高滲速。第二階段要恰當(dāng)下降碳勢,由于表層已建立了較高的濃度梯度和到達(dá)了必定的滲層深度,這時工件外表的吸碳能力已開始下降,所以碳勢不宜太高,以免產(chǎn)生炭黑。第三階段是分散時期,爐內(nèi)碳勢可進(jìn)一步下降,以使表層的碳濃度梯度和滲層深度到達(dá)工藝上的要求。

七、滾壓螺紋

滾壓螺紋之前,需求把將要滾壓螺紋的部分車削至螺紋中徑尺度。滾壓由絲板(滾模)壓力使螺紋成形。滾壓工藝形成的螺紋長處是螺紋部分的塑性金屬纖維流線不被堵截,因而螺栓強度添加,精度高,質(zhì)量均一,因而滾壓工藝被廣泛選用。

為了制出終究產(chǎn)品的螺紋外徑,所需求的螺紋坯徑是不同的,由于它受螺紋精度,資料有無鍍層等要素限制,比方 假如螺紋將來要做熱鍍鋅外表處理,在螺紋加工時就要考慮外表處理對螺紋終究尺度的影響,在滾壓螺紋是就需求提早。

滾(搓)壓螺紋是指利用塑性變形使螺紋牙成形的加工辦法。它是用帶有和被加工的螺紋同樣螺距和牙形的滾壓(搓絲板)模具,一邊揉捏圓柱形螺坯,一邊使螺坯翻滾,終究將滾壓模具上的牙形轉(zhuǎn)移到螺坯上,使螺紋成形。

滾(搓)壓螺紋加工的共同點是翻滾轉(zhuǎn)數(shù)不用太多,假如過多,則功率低,螺紋牙外表簡單產(chǎn)生分離現(xiàn)象或許亂扣現(xiàn)象。反之,假如轉(zhuǎn)數(shù)太少,螺紋直徑簡單失圓,滾壓初期壓力異常增高,形成模具壽命縮短。

滾壓螺紋常見的缺點:螺紋部分外表裂紋或劃傷;亂扣;螺紋部分失圓。這些缺點若大量產(chǎn)生,就會在加工階段被發(fā)現(xiàn)。假如產(chǎn)生的數(shù)量較少,出產(chǎn)過程留意不到這些缺點就會流通到用戶,形成麻煩。因而,應(yīng)概括加工條件的關(guān)鍵問題,在出產(chǎn)過程操控這些關(guān)鍵要素。

八、外表處理

用于出產(chǎn)螺栓的資料有許多,比方,碳鋼、合金鋼、以及不銹鋼?？墒亲畛Ｓ米罱?jīng)濟(jì)的資料還是碳鋼。碳鋼自身沒有防腐能力,因而需求在其外表進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚聿拍軡M意防腐的要求。不同的外表處理辦法有不同的防腐等級,并且防腐涂層的特性也各有差異,不同涂層的運用溫度也各有不同,下面介紹幾種常用的螺栓外表處理辦法。

九、光滑

不同的光滑資料涂覆在相同的螺紋外表摩擦系數(shù)也不盡相同,即便同一種光滑資料涂覆在不同外表處理的螺紋外表,摩擦系數(shù)也會不同。并且不同的光滑資料適用的工作溫度也不盡相同,超出工作溫度規(guī)模,就會失去光滑效果。

一般油脂即可起到光滑的效果,也具有必定的防腐效果,可是假如環(huán)境溫度高于120攝氏度,油脂就會發(fā)揮。油脂無法使用于真空環(huán)境中。石墨是一種很好的螺紋光滑劑,可是石墨必須和流體介質(zhì)混合運用,石墨的工作溫度受介質(zhì)的工作溫度影響。

二硫化鉬是最常用的光滑劑,二硫化鉬低溫減磨效果很好,當(dāng)溫度高于390℃時,就變成了三硫化物,會起到增磨的效果。以下為不同的光滑資料與不同的螺紋外表處理匹配時,摩擦系數(shù)的或許規(guī)模。

因而,只有規(guī)劃、選材、熱處理、滾壓螺紋、外表處理、光滑等重要工藝都做好了,才或許做出質(zhì)量好的螺栓。