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高強度螺栓生產流程和注意事項

高強度螺栓加工工藝如下：
一、鋼材設計
在高強度螺栓制造中，如果材料選擇不當，性能就不符合要求，使用壽命會縮短，加工也困難，制造成本高，因此，螺栓材料的選擇是一個非常重要的環節。

冷軋鋼是一種高互換性的緊固件鋼，采用冷軋成型工藝生產。由于在室溫下采用金屬塑成型，各部件變形量大，變形速度高，對冷軋鋼原材料的性能要求非常嚴格。

在長期生產實踐和用戶使用研究的基礎上，結合GB/T6478-2001GB/T699-1999優質碳結構鋼的特點和目標JISG3507-1991點，以8.8、9.8高強度螺栓的材料要求為例。

如果碳元素C含量過高，冷成形性能就會降低；如果則不能滿足零件機械性能的要求，因此定為0.25%-0.55%。
MN可以提高鋼的滲透性，但添加過多會加強基體組織，影響冷成形性能；在零件調質過程中，有促進奧氏體晶粒生長的傾向，因此在國際基礎上適當增加，定為0.45%-0.80%。

Si能增強鐵素體，降低冷成形性能，降低材料延伸率，定為Si小于0.30%。

S.P.作為雜質元素，它們的存在會沿著晶界產生偏析，導致晶界脆化，損害鋼材的機械性能，應盡量減少，定為P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。

B.硼含量最大值為0.005%，因為硼雖然能顯著提高鋼的滲透性，但也會增加鋼的脆性。硼含量過高對需要良好綜合機械性能的工件非常不利，如螺栓、螺釘和螺柱。

12.9級高強度螺栓

二、球化(軟化)退火
沉頭螺釘和內六角形圓柱頭螺栓等高強度螺栓，采用冷軋工藝生產時，鋼的原始組織將直接影響冷軋工藝的成型能力。在冷軋過程中，局部區域的塑性變形可達60%-80%，因此鋼必須具有良好的塑性。當鋼的化學成分確定時，金相組織是決定塑性質量的關鍵因素。通常認為大片珠光體不利于冷軋成型，小球珠光體可顯著提高鋼的塑性變形能力。

中碳鋼和中碳合金鋼量較大的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷頭前進行球化（軟化）退火，以獲得均勻細致的球化珠光體，更好地滿足實際生產需要。

對于中碳鋼板軟化退火，其加熱溫度主要選擇在鋼的臨界點上下保溫。加熱溫度一般不宜過高，否則會沿晶體邊界沉淀三次滲碳體，導致冷凝開裂。對于中碳合金鋼板，采用等溫球化退火。AC1+（20-30%）加熱后，爐冷至略低于AR1，溫度約700攝氏度等溫一段時間，然后爐冷至500攝氏度左右。鋼的金相結構由粗到細，由片變為球形，冷凝開裂率將大大降低。3545ml35SWRCH35K鋼軟化退火溫度一般為715-735攝氏度；SCM43540CrSCR435鋼球化退火加熱溫度一般為740-770攝氏度，等溫度為680-700攝氏度。

高強度六角螺栓

三、剝殼除鱗
冷軋鋼板去除氧化鐵板的工藝有兩種方法和鱗片。有兩種方法：機械鱗片去除和化學酸洗。用機械鱗片代替板的化學酸洗工藝不僅提高了生產率，而且減少了環境污染。除鱗過程包括彎曲法（一般采用帶三角形凹槽的圓輪反復彎曲板）、噴九法等，除鱗效果好，但殘余鐵鱗不能去除（氧化鐵皮去除率為97%），特別是當氧化鐵皮粘附性強時，機械鱗片去除受鐵皮厚度、結構和應力狀態的影響，用于低強度緊固件（小于等于6.8級）的碳鋼板。機械鱗片去除后，用于去除所有氧化鐵皮，然后通過化學酸洗工藝復合鱗片去除。

對于低碳鋼板，機械除鱗殘留的鐵板容易造成顆粒拔模不均勻磨損。當鋼絲摩擦外溫時，顆粒拔模孔粘附在鐵板上，導致鋼絲表面產生縱向顆粒痕跡。當鋼絲冷軋凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時，95%以上的頭部微裂紋是鋼絲表面拉拔過程中產生的劃痕造成的。因此，機械除鱗法不應用于高速拉拔。

高強度內六角螺栓

四、拉拔
拉拔過程有兩個目的，一是改造原材料的尺寸，二是通過變形強化使緊固件獲得基本的機械性能。對于碳鋼、碳合金鋼，即在拉拔過程中盡可能破解，為隨后的球（軟化）退火準備顆粒滲碳，但部分廠家降低成本，任意減少拉拔等級，過度減少率增加了鋼絲加工硬化傾向，直接影響鋼絲的冷軋性能。

如果各次減面率分布不當，拉拔過程中在拉拔過程中扭轉裂紋，沿鋼絲縱向分布，在鋼絲冷軋過程中暴露一定周期的裂紋。此外，如果在拉拔過程中潤滑不良，也會導致冷拉鋼絲有規律的水平裂紋。

同時，切線方向與拉絲模不同，會加劇拉絲模單側孔型的磨損，使內孔失去圓形，導致鋼絲周圍方向拉伸變形不均勻，使鋼絲圓度超差，鋼絲橫截面應力不均勻，影響冷軋合格率。

在鋼絲拉拔過程中，鋼絲表面質量惡化部分減面率過大，但減面率過低不利于片狀滲碳體的破碎，難以獲得盡可能多的顆粒狀滲碳體，即滲碳體球化率低，對鋼絲的冷軋性能極為不利。部分減面率直接控制在10%-15%的范圍內。

高強度機米螺栓

五、冷鍛成型
通常，高強度螺栓頭的形成采用冷頭塑料加工。與切割加工相比，金屬纖維（金屬線）沿產品形狀連續，中間無切割，提高了高強度螺栓的強度，特別是優良的機械性能。

冷頭成型工藝包括切割成型、單站單擊、雙擊冷頭和多站自動冷頭。一臺自動冷頭機分別在幾個成型凹模中進行沖壓、鍛造、擠壓和縮徑。

單站或多站自動冷軋機使用的原始毛坯的加工特點是由材料尺寸長5-6米的棒材或重量為1900-2000kg的鋼絲的尺寸決定的，即加工工藝的特點是冷軋成型不是預先切割的單件毛坯，而是由棒材和鋼絲切割和頭坯（必要時）。

擠壓腔前，必須對空白進行整形手術。滿足工藝要求的空白可通過整形手術獲得。在頭鍛、直徑收縮和正擠壓之前，空白不需要整形手術。切斷空白后，將其送到頭整形站。該站可提高空白質量，將下一站的成型力降低15-17%，延長模具使用壽命造高強度螺栓可采用多次直徑收縮。

1.用半封閉切割工具切割空白最簡單的方法是使用套筒切割工具；切口角度不大于3度；使用開口切割工具時，切口的斜角可達5-7度。
2.在從上一站到下一個成型站的過程中，短毛坯應能翻轉180度，充分發揮自動冷頭機的潛力，加工結構復雜的高強度螺栓，提高零件精度。
3.各成型站應配備沖頭退料裝置，凹模應配備套筒頂料裝置。
4.成型站的數量(不包括切斷站)一般應達到3-4個站(特殊情況下5個以上)。
5.在有效使用期內，主滑塊導軌和工藝部件的結構可保證沖頭和凹模的定位精度。
6.終端限位開關必須安裝在控制材料選擇的擋板上，并且必須注意頭鍛力的控制。
在自動冷頭機上制造高強度緊固件絲的不圓度應在直徑公差范圍內，而更精密的緊固件應限制在1/2直徑公差范圍內。如果鋼絲直徑不符合規定尺寸，則為零。