專利名稱：金屬流線一致的航空連接件及其制備方法
技術領域：
本發明屬于工程機械領域，具體涉及一種航空連接件及其制備方法。
背景技術：
航空連接件(NASM21297)首先需要解決的是頭部成型過程中金屬流線的問題，現有技術中，一般在生產過程中由于材料的變形導致金屬流線的方向一致性不同，就會引起機械性能的不同，普通產品在生產過程中的這一缺陷可以忽略，但對于航空連接件是致命的缺陷，因為金屬流線在變形中產生斷裂就會嚴重影響整個產品的機械性能。因此，需要一種新的航空連接件及其制備方法以解決上述問題。

發明內容
發明目的本發明針對現有技術中航空連接件金屬流線的方向不一致的缺陷，提供一種金屬流線一致的航空連接件的制備方法。技術方案為解決上述技術問題，本發明的金屬流線一致的航空連接件的制備方法采用如下技術方案一種金屬流線一致的航空連接件的制備方法，由以下步驟組成(I)根據產品的實際要求進行斷料，然后進行第一次冷加工，通過第一次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的38-42% ；(2)對步驟(I)得到的航空連接件進行第二次冷加工，通過第二次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的83-87% ；(3)對步驟(2)得到的航空連接件進行預加熱到770-790°C，并進行氣氛保護，進行第一次熱成型；(4)在步驟(3)的基礎上，繼續升溫至880-900°C，進行氣氛保護，然后進行第二次熱成型；(5)在步驟(4)的基礎上，繼續升溫至1200-1250°c，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型；(6)對步驟(5)第三次熱成型的航空連接件進行自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件。更進一步的，步驟(I)中第三次熱成型的航空連接件放在恒溫箱里進行自然冷卻。更進一步的,步驟(I)中的第一次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的40%。更進一步的，步驟(2)中的第二次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的85%。更進一步的，步驟(I)中所述航空連接件連接部分包括螺紋和桿部。有益效果本發明的航空連接件的制備方法簡單，所需設備簡單，只需在現有設備 的基礎上將工藝做一定的改進即可制得金屬流線一致的航空連接件。


圖1是本發明的航空連接件的螺栓頭部的剖面圖；圖2是實施例1的航空連接件的金屬流線檢測圖；圖3是實施例1的航空連接件的金相組織圖；圖4是實施例1的航空連接件的制備方法的流程圖；圖5是實施例2的航空連接件的金屬流線檢測圖；圖6是實施例2的航空連接件的金相組織圖；圖7是實施例2的航空連接件的制備方法的流程圖；圖8是實施例3的航空連接件的金屬流線檢測圖；圖9是實施例3的航空連接件的金相組織圖；圖10是實施例3的航空連接件的制備方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。為了解決該產品的金屬流線問題，我們經過數十次的實驗，其中參考了大量的國外資料，并借鑒了部分的先進加熱鍛造工藝。最后得出了本發明的航空連接件的制備方法，簡言之，本發明可以歸結為二次冷加工三次熱成型工藝。實施例1具體的制備方法如下航空連接件包括頭部、螺紋和桿部。首先根據產品的實際要求進行斷料；在產品熱成型前，先對材料進行冷加工，第一次冷加工先保證連接部分的尺寸達到設計尺寸的40%，其中，連接部分包括螺紋和桿部；第二次冷加工保證尺寸達到設計尺寸的85%。因為冷加工沒有溫度變化，原材料的金相組織沒有發生根本的改變，分子結構還和原材料的排列順序一致。這樣初步預成型的產品金屬流線和原材料的金屬流線一致。熱成型是整個生產的關鍵，材料在進行加熱時，金相結構會發生改變，而且頭部變形的力度加大，這樣更容易產生金屬流線的斷裂和出現金屬流線的紋理交錯。經過多次試驗，我們采用前期進行第一熱成型時，首先將冷加工得到的航空連接件預加熱到780 °C，使材料在相變溫度臨界點不產生相變，并進行氣氛保護；繼續給材料加熱至890°C和保護氣氛，然后進行第二次熱成型；繼續加熱到1225攝氏度，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型；成型后的產品，讓產品自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件，其中，進行自然冷卻時，將航空連接件保存在恒溫箱里。這樣既保證了產品熱變形量很小，又保證金屬相變過程分子結構還原到原來的排列順序，保證了頭部的金屬流線和原來的一致，沒有流線的斷裂。請參閱圖2、圖3和圖4所示,將實施例1得到的產品,送去國家標準件產品質量監督檢驗中心進行檢驗，得出的測試報告顯示利用本發明的制備方法制得的航空連接件，圖2航空連接件的螺栓頭部的剖面圖和圖3的金屬流線檢測圖都清楚的顯示其具有一致的金屬流線，圖4的金相組織圖也表明本發明的航空連接件為具有馬氏體位向的回火索氏體。進一步驗證了本發明的品質。證明了本發明的航空連接件金屬流線的一致性。實施例2具體的制備方法如下航空連接件包括頭部、螺紋和桿部。首先根據產品的實際要求進行斷料；在產品熱成型前，先對材料進行冷加工，第一次冷加工先保證連接部分的尺寸達到設計尺寸的38%，其中，連接部分包括螺紋和桿部；第二次冷加工保證尺寸達到設計尺寸的83%。因為冷加工沒有溫度變化，原材料的金相組織沒有發生根本的改變，分子結構還和原材料的排列順序一致。這樣初步預成型的產品金屬流線和原材料的金屬流線一致。熱成型是整個生產的關鍵，材料在進行加熱時，金相結構會發生改變，而且頭部變形的力度加大，這樣更容易產生金屬流線的斷裂和出現金屬流線的紋理交錯。經過多次試驗，我們采用前期進行第一熱成型時，首先將冷加工得到的航空連接件預加熱到770°C，使材料在相變溫度臨界點不產生相變，并進行氣氛保護；繼續給材料加熱至880°C和保護氣氛，然后進行第二次熱成型；繼續加熱到1200攝氏度，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型；成型后的產品，讓產品自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件，其中，進行自然冷卻時，將航空連接件保存在恒溫箱里。這樣既保證了產品熱變形量很小，又保證金屬相變過程分子結構還原到原來的排列順序，保證了頭部的金屬流線和原來的一致，沒有流線的斷裂。請參閱圖5、圖6和圖7所示,將實施例1得到的產品，送去國家標準件產品質量監督檢驗中心進行檢驗，得出的測試報告顯示利用本發明的制備方法制得的航空連接件，圖5航空連接件的螺栓頭部的剖面圖和圖6的金屬流線檢測圖都清楚的顯示其具有一致的金屬流線，圖7的金相組織圖也表明本發明的航空連接件為具有馬氏體位向的回火索氏體。進一步驗證了本發明的品質。證明了本發明的航空連接件金屬流線的一致性。實施例3具體的制備方法如下航空連接件包括頭部、螺紋和桿部。首先根據產品的實際要求進行斷料；在產品熱成型前，先對材料進行冷加工，第一次冷加工先保證連接部分的尺寸達到設計尺寸的42%，其中，連接部分包括螺紋和桿部；第二次冷加工保證尺寸達到設計尺寸的87%。因為冷加工沒有溫度變化，原材料的金相組織沒有發生根本的改變，分子結構還和原材料的排列順序一致。這樣初步預成型的產品金屬流線和原材料的金屬流線一致。熱成型是整個生產的關鍵，材料在進行加熱時，金相結構會發生改變，而且頭部變形的力度加大，這樣更容易產生金屬流線的斷裂和出現金屬流線的紋理交錯。經過多次試驗，我們采用前期進行第一熱成型時，首先將冷加工得到的航空連接件預加熱到790°C，使材料在相變溫度臨界點不產生相變，并進行氣氛保護；繼續給材料加熱至900°C和保護氣氛，然后進行第二次熱成型；繼續加熱到1250攝氏度，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型；成型后的產品，讓產品自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件，其中，進行自然冷卻時，將航空連接件保存在恒溫箱里。這樣既保證了產品熱變形量很小，又保證金屬相變過程分子結構還原到原來的排列順序，保證了頭部的金屬流線和原來的一致，沒有流線的斷裂。請參閱圖8、圖9和圖10所示,將實施例1得到的產品，送去國家標準件產品質量監督檢驗中心進行檢驗，得出的測試報告顯示利用本發明的制備方法制得的航空連接件，圖8航空連接件的螺栓頭部的剖面圖和圖9的金屬流線檢測圖都清楚的顯示其具有一致的金屬流線，圖10的金相組織圖也表明本發明的航空連接件為具有馬氏體位向的回火索氏體。進一步驗證了本發明的品質。證明了本發明的航空連接件金屬流線的一致性。
本發明的航空連接件的制備方法簡單，所需設備簡單，只需在現有設備的基礎上將工藝做一定的改進即可制得金屬流線一致的航空連接件。利用本發明的航空連接件的制備方法制得的航空連接件達到了國內領先水平，打破了相關航空連接件需要進口的局面。
權利要求
1.一種金屬流線一致的航空連接件的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成 (1)根據產品的實際要求進行斷料，然后進行第一次冷加工，通過第一次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的38-42% ； (2)對步驟(I)得到的航空連接件進行第二次冷加工，通過第二次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的83-87% ； (3)對步驟(2)得到的航空連接件進行預加熱到770-790°C，并進行氣氛保護，進行第一次熱成型； (4)在步驟(3)的基礎上，繼續升溫至880-900°C，進行氣氛保護，然后進行第二次熱成型； (5)在步驟(4)的基礎上，繼續升溫至1200-1250°C，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型； (6)對步驟(5)第三次熱成型的航空連接件進行自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件。
2.如權利要求1所述的金屬流線一致的航空連接件的制備方法，其特征在于，步驟(I)中第三次熱成型的航空連接件放在恒溫箱里進行自然冷卻。
3.如權利要求1所述的金屬流線一致的航空連接件的制備方法，其特征在于，步驟(I)中的第一次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的40%。
4.如權利要求1所述的金屬流線一致的航空連接件的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的第二次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的85%。
5.如權利要求1所述的金屬流線一致的航空連接件的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述航空連接件連接部分包括螺紋和桿部。
6.一種金屬流線一致的航空連接件，其特征在于，所述航空連接件通過權利要求1-5任一項所述的金屬流線一致的航空連接件的制備方法制備得到。
全文摘要
本發明公開一種金屬流線一致的航空連接件的制備方法，由以下步驟組成根據產品的實際要求進行斷料，然后進行第一次冷加工，通過第一次冷加工使航空連接件連接部分的尺寸達到設計尺寸的38-42％；進行第二次冷加工，通過第二次冷加工使尺寸達到設計尺寸的83-87％；預加熱到760-790℃，并進行氣氛保護，進行第一次熱成型；繼續升溫至880-900℃，進行氣氛保護，然后進行第二次熱成型；繼續升溫至1200-1250℃，進行氣氛保護，然后進行第三次熱成型；自然冷卻，得到金屬流線一致的航空連接件。本發明的航空連接件的制備方法簡單，所需設備簡單，只需在現有設備的基礎上將工藝做一定的改進即可制得金屬流線一致的航空連接件。
文檔編號B23P15/00GK102990295SQ20121036731
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者朱漢華 申請人:江蘇永昊高強度螺栓有限公司