高强度螺栓生产流程和注意事项

高强度螺栓加工工艺如下：
一、钢材设计
在高强度螺栓制造中，如果材料选择不当，性能就不符合要求，使用寿命会缩短，加工也困难，制造成本高，因此，螺栓材料的选择是一个非常重要的环节。

冷轧钢是一种高互换性的紧固件钢，采用冷轧成型工艺生产。由于在室温下采用金属塑成型，各部件变形量大，变形速度高，对冷轧钢原材料的性能要求非常严格。

在长期生产实践和用户使用研究的基础上，结合GB/T6478-2001GB/T699-1999优质碳结构钢的特点和目标JISG3507-1991点，以8.8、9.8高强度螺栓的材料要求为例。

如果碳元素C含量过高，冷成形性能就会降低；如果则不能满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。
MN可以提高钢的渗透性，但添加过多会加强基体组织，影响冷成形性能；在零件调质过程中，有促进奥氏体晶粒生长的倾向，因此在国际基础上适当增加，定为0.45%-0.80%。

Si能增强铁素体，降低冷成形性能，降低材料延伸率，定为Si小于0.30%。

S.P.作为杂质元素，它们的存在会沿着晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽量减少，定为P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。

B.硼含量最大值为0.005%，因为硼虽然能显著提高钢的渗透性，但也会增加钢的脆性。硼含量过高对需要良好综合机械性能的工件非常不利，如螺栓、螺钉和螺柱。

二、球化(软化)退火
沉头螺钉和内六角形圆柱头螺栓等高强度螺栓，采用冷轧工艺生产时，钢的原始组织将直接影响冷轧工艺的成型能力。在冷轧过程中，局部区域的塑性变形可达60%-80%，因此钢必须具有良好的塑性。当钢的化学成分确定时，金相组织是决定塑性质量的关键因素。通常认为大片珠光体不利于冷轧成型，小球珠光体可显著提高钢的塑性变形能力。

中碳钢和中碳合金钢量较大的中碳钢和中碳合金钢，在冷头前进行球化（软化）退火，以获得均匀细致的球化珠光体，更好地满足实际生产需要。

对于中碳钢板软化退火，其加热温度主要选择在钢的临界点上下保温。加热温度一般不宜过高，否则会沿晶体边界沉淀三次渗碳体，导致冷凝开裂。对于中碳合金钢板，采用等温球化退火。AC1+（20-30%）加热后，炉冷至略低于AR1，温度约700摄氏度等温一段时间，然后炉冷至500摄氏度左右。钢的金相结构由粗到细，由片变为球形，冷凝开裂率将大大降低。3545ml35SWRCH35K钢软化退火温度一般为715-735摄氏度；SCM43540CrSCR435钢球化退火加热温度一般为740-770摄氏度，等温度为680-700摄氏度。

三、剥壳除鳞
冷轧钢板去除氧化铁板的工艺有两种方法和鳞片。有两种方法：机械鳞片去除和化学酸洗。用机械鳞片代替板的化学酸洗工艺不仅提高了生产率，而且减少了环境污染。除鳞过程包括弯曲法（一般采用带三角形凹槽的圆轮反复弯曲板）、喷九法等，除鳞效果好，但残余铁鳞不能去除（氧化铁皮去除率为97%），特别是当氧化铁皮粘附性强时，机械鳞片去除受铁皮厚度、结构和应力状态的影响，用于低强度紧固件（小于等于6.8级）的碳钢板。机械鳞片去除后，用于去除所有氧化铁皮，然后通过化学酸洗工艺复合鳞片去除。

对于低碳钢板，机械除鳞残留的铁板容易造成颗粒拔模不均匀磨损。当钢丝摩擦外温时，颗粒拔模孔粘附在铁板上，导致钢丝表面产生纵向颗粒痕迹。当钢丝冷轧凸缘螺栓或圆柱头螺钉时，95%以上的头部微裂纹是钢丝表面拉拔过程中产生的划痕造成的。因此，机械除鳞法不应用于高速拉拔。

四、拉拔
拉拔过程有两个目的，一是改造原材料的尺寸，二是通过变形强化使紧固件获得基本的机械性能。对于碳钢、碳合金钢，即在拉拔过程中尽可能破解，为随后的球（软化）退火准备颗粒渗碳，但部分厂家降低成本，任意减少拉拔等级，过度减少率增加了钢丝加工硬化倾向，直接影响钢丝的冷轧性能。

如果各次减面率分布不当，拉拔过程中在拉拔过程中扭转裂纹，沿钢丝纵向分布，在钢丝冷轧过程中暴露一定周期的裂纹。此外，如果在拉拔过程中润滑不良，也会导致冷拉钢丝有规律的水平裂纹。

同时，切线方向与拉丝模不同，会加剧拉丝模单侧孔型的磨损，使内孔失去圆形，导致钢丝周围方向拉伸变形不均匀，使钢丝圆度超差，钢丝横截面应力不均匀，影响冷轧合格率。

在钢丝拉拔过程中，钢丝表面质量恶化部分减面率过大，但减面率过低不利于片状渗碳体的破碎，难以获得尽可能多的颗粒状渗碳体，即渗碳体球化率低，对钢丝的冷轧性能极为不利。部分减面率直接控制在10%-15%的范围内。

五、冷锻成型
通常，高强度螺栓头的形成采用冷头塑料加工。与切割加工相比，金属纤维（金属线）沿产品形状连续，中间无切割，提高了高强度螺栓的强度，特别是优良的机械性能。

冷头成型工艺包括切割成型、单站单击、双击冷头和多站自动冷头。一台自动冷头机分别在几个成型凹模中进行冲压、锻造、挤压和缩径。

单站或多站自动冷轧机使用的原始毛坯的加工特点是由材料尺寸长5-6米的棒材或重量为1900-2000kg的钢丝的尺寸决定的，即加工工艺的特点是冷轧成型不是预先切割的单件毛坯，而是由棒材和钢丝切割和头坯（必要时）。

挤压腔前，必须对空白进行整形手术。满足工艺要求的空白可通过整形手术获得。在头锻、直径收缩和正挤压之前，空白不需要整形手术。切断空白后，将其送到头整形站。该站可提高空白质量，将下一站的成型力降低15-17%，延长模具使用寿命造高强度螺栓可采用多次直径收缩。

1.用半封闭切割工具切割空白最简单的方法是使用套筒切割工具；切口角度不大于3度；使用开口切割工具时，切口的斜角可达5-7度。
2.在从上一站到下一个成型站的过程中，短毛坯应能翻转180度，充分发挥自动冷头机的潜力，加工结构复杂的高强度螺栓，提高零件精度。
3.各成型站应配备冲头退料装置，凹模应配备套筒顶料装置。
4.成型站的数量(不包括切断站)一般应达到3-4个站(特殊情况下5个以上)。
5.在有效使用期内，主滑块导轨和工艺部件的结构可保证冲头和凹模的定位精度。
6.终端限位开关必须安装在控制材料选择的挡板上，并且必须注意头锻力的控制。
在自动冷头机上制造高强度紧固件丝的不圆度应在直径公差范围内，而更精密的紧固件应限制在1/2直径公差范围内。如果钢丝直径不符合规定尺寸，则为零。