专利名称：金属流线一致的航空连接件及其制备方法
技术领域：
本发明属于工程机械领域，具体涉及一种航空连接件及其制备方法。
背景技术：
航空连接件(NASM21297)首先需要解决的是头部成型过程中金属流线的问题，现有技术中，一般在生产过程中由于材料的变形导致金属流线的方向一致性不同，就会引起机械性能的不同，普通产品在生产过程中的这一缺陷可以忽略，但对于航空连接件是致命的缺陷，因为金属流线在变形中产生断裂就会严重影响整个产品的机械性能。因此，需要一种新的航空连接件及其制备方法以解决上述问题。
发明内容
发明目的本发明针对现有技术中航空连接件金属流线的方向不一致的缺陷，提供一种金属流线一致的航空连接件的制备方法。技术方案为解决上述技术问题，本发明的金属流线一致的航空连接件的制备方法采用如下技术方案一种金属流线一致的航空连接件的制备方法，由以下步骤组成(I)根据产品的实际要求进行断料，然后进行第一次冷加工，通过第一次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的38-42% ；(2)对步骤(I)得到的航空连接件进行第二次冷加工，通过第二次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的83-87% ；(3)对步骤(2)得到的航空连接件进行预加热到770-790°C，并进行气氛保护，进行第一次热成型；(4)在步骤(3)的基础上，继续升温至880-900°C，进行气氛保护，然后进行第二次热成型；(5)在步骤(4)的基础上，继续升温至1200-1250°c，进行气氛保护，然后进行第三次热成型；(6)对步骤(5)第三次热成型的航空连接件进行自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件。更进一步的，步骤(I)中第三次热成型的航空连接件放在恒温箱里进行自然冷却。更进一步的,步骤(I)中的第一次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的40%。更进一步的，步骤(2)中的第二次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的85%。更进一步的，步骤(I)中所述航空连接件连接部分包括螺纹和杆部。有益效果本发明的航空连接件的制备方法简单，所需设备简单，只需在现有设备 的基础上将工艺做一定的改进即可制得金属流线一致的航空连接件。
图1是本发明的航空连接件的螺栓头部的剖面图；图2是实施例1的航空连接件的金属流线检测图；图3是实施例1的航空连接件的金相组织图；图4是实施例1的航空连接件的制备方法的流程图；图5是实施例2的航空连接件的金属流线检测图；图6是实施例2的航空连接件的金相组织图；图7是实施例2的航空连接件的制备方法的流程图；图8是实施例3的航空连接件的金属流线检测图；图9是实施例3的航空连接件的金相组织图；图10是实施例3的航空连接件的制备方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。为了解决该产品的金属流线问题，我们经过数十次的实验，其中参考了大量的国外资料，并借鉴了部分的先进加热锻造工艺。最后得出了本发明的航空连接件的制备方法，简言之，本发明可以归结为二次冷加工三次热成型工艺。实施例1具体的制备方法如下航空连接件包括头部、螺纹和杆部。首先根据产品的实际要求进行断料；在产品热成型前，先对材料进行冷加工，第一次冷加工先保证连接部分的尺寸达到设计尺寸的40%，其中，连接部分包括螺纹和杆部；第二次冷加工保证尺寸达到设计尺寸的85%。因为冷加工没有温度变化，原材料的金相组织没有发生根本的改变，分子结构还和原材料的排列顺序一致。这样初步预成型的产品金属流线和原材料的金属流线一致。热成型是整个生产的关键，材料在进行加热时，金相结构会发生改变，而且头部变形的力度加大，这样更容易产生金属流线的断裂和出现金属流线的纹理交错。经过多次试验，我们采用前期进行第一热成型时，首先将冷加工得到的航空连接件预加热到780 °C，使材料在相变温度临界点不产生相变，并进行气氛保护；继续给材料加热至890°C和保护气氛，然后进行第二次热成型；继续加热到1225摄氏度，进行气氛保护，然后进行第三次热成型；成型后的产品，让产品自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件，其中，进行自然冷却时，将航空连接件保存在恒温箱里。这样既保证了产品热变形量很小，又保证金属相变过程分子结构还原到原来的排列顺序，保证了头部的金属流线和原来的一致，没有流线的断裂。请参阅图2、图3和图4所示,将实施例1得到的产品,送去国家标准件产品质量监督检验中心进行检验，得出的测试报告显示利用本发明的制备方法制得的航空连接件，图2航空连接件的螺栓头部的剖面图和图3的金属流线检测图都清楚的显示其具有一致的金属流线，图4的金相组织图也表明本发明的航空连接件为具有马氏体位向的回火索氏体。进一步验证了本发明的品质。证明了本发明的航空连接件金属流线的一致性。实施例2具体的制备方法如下航空连接件包括头部、螺纹和杆部。首先根据产品的实际要求进行断料；在产品热成型前，先对材料进行冷加工，第一次冷加工先保证连接部分的尺寸达到设计尺寸的38%，其中，连接部分包括螺纹和杆部；第二次冷加工保证尺寸达到设计尺寸的83%。因为冷加工没有温度变化，原材料的金相组织没有发生根本的改变，分子结构还和原材料的排列顺序一致。这样初步预成型的产品金属流线和原材料的金属流线一致。热成型是整个生产的关键，材料在进行加热时，金相结构会发生改变，而且头部变形的力度加大，这样更容易产生金属流线的断裂和出现金属流线的纹理交错。经过多次试验，我们采用前期进行第一热成型时，首先将冷加工得到的航空连接件预加热到770°C，使材料在相变温度临界点不产生相变，并进行气氛保护；继续给材料加热至880°C和保护气氛，然后进行第二次热成型；继续加热到1200摄氏度，进行气氛保护，然后进行第三次热成型；成型后的产品，让产品自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件，其中，进行自然冷却时，将航空连接件保存在恒温箱里。这样既保证了产品热变形量很小，又保证金属相变过程分子结构还原到原来的排列顺序，保证了头部的金属流线和原来的一致，没有流线的断裂。请参阅图5、图6和图7所示,将实施例1得到的产品，送去国家标准件产品质量监督检验中心进行检验，得出的测试报告显示利用本发明的制备方法制得的航空连接件，图5航空连接件的螺栓头部的剖面图和图6的金属流线检测图都清楚的显示其具有一致的金属流线，图7的金相组织图也表明本发明的航空连接件为具有马氏体位向的回火索氏体。进一步验证了本发明的品质。证明了本发明的航空连接件金属流线的一致性。实施例3具体的制备方法如下航空连接件包括头部、螺纹和杆部。首先根据产品的实际要求进行断料；在产品热成型前，先对材料进行冷加工，第一次冷加工先保证连接部分的尺寸达到设计尺寸的42%，其中，连接部分包括螺纹和杆部；第二次冷加工保证尺寸达到设计尺寸的87%。因为冷加工没有温度变化，原材料的金相组织没有发生根本的改变，分子结构还和原材料的排列顺序一致。这样初步预成型的产品金属流线和原材料的金属流线一致。热成型是整个生产的关键，材料在进行加热时，金相结构会发生改变，而且头部变形的力度加大，这样更容易产生金属流线的断裂和出现金属流线的纹理交错。经过多次试验，我们采用前期进行第一热成型时，首先将冷加工得到的航空连接件预加热到790°C，使材料在相变温度临界点不产生相变，并进行气氛保护；继续给材料加热至900°C和保护气氛，然后进行第二次热成型；继续加热到1250摄氏度，进行气氛保护，然后进行第三次热成型；成型后的产品，让产品自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件，其中，进行自然冷却时，将航空连接件保存在恒温箱里。这样既保证了产品热变形量很小，又保证金属相变过程分子结构还原到原来的排列顺序，保证了头部的金属流线和原来的一致，没有流线的断裂。请参阅图8、图9和图10所示,将实施例1得到的产品，送去国家标准件产品质量监督检验中心进行检验，得出的测试报告显示利用本发明的制备方法制得的航空连接件，图8航空连接件的螺栓头部的剖面图和图9的金属流线检测图都清楚的显示其具有一致的金属流线，图10的金相组织图也表明本发明的航空连接件为具有马氏体位向的回火索氏体。进一步验证了本发明的品质。证明了本发明的航空连接件金属流线的一致性。
本发明的航空连接件的制备方法简单，所需设备简单，只需在现有设备的基础上将工艺做一定的改进即可制得金属流线一致的航空连接件。利用本发明的航空连接件的制备方法制得的航空连接件达到了国内领先水平，打破了相关航空连接件需要进口的局面。
权利要求
1.一种金属流线一致的航空连接件的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成 (1)根据产品的实际要求进行断料，然后进行第一次冷加工，通过第一次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的38-42% ； (2)对步骤(I)得到的航空连接件进行第二次冷加工，通过第二次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的83-87% ； (3)对步骤(2)得到的航空连接件进行预加热到770-790°C，并进行气氛保护，进行第一次热成型； (4)在步骤(3)的基础上，继续升温至880-900°C，进行气氛保护，然后进行第二次热成型； (5)在步骤(4)的基础上，继续升温至1200-1250°C，进行气氛保护，然后进行第三次热成型； (6)对步骤(5)第三次热成型的航空连接件进行自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件。
2.如权利要求1所述的金属流线一致的航空连接件的制备方法，其特征在于，步骤(I)中第三次热成型的航空连接件放在恒温箱里进行自然冷却。
3.如权利要求1所述的金属流线一致的航空连接件的制备方法，其特征在于，步骤(I)中的第一次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的40%。
4.如权利要求1所述的金属流线一致的航空连接件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的第二次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的85%。
5.如权利要求1所述的金属流线一致的航空连接件的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述航空连接件连接部分包括螺纹和杆部。
6.一种金属流线一致的航空连接件，其特征在于，所述航空连接件通过权利要求1-5任一项所述的金属流线一致的航空连接件的制备方法制备得到。
全文摘要
本发明公开一种金属流线一致的航空连接件的制备方法，由以下步骤组成根据产品的实际要求进行断料，然后进行第一次冷加工，通过第一次冷加工使航空连接件连接部分的尺寸达到设计尺寸的38-42％；进行第二次冷加工，通过第二次冷加工使尺寸达到设计尺寸的83-87％；预加热到760-790℃，并进行气氛保护，进行第一次热成型；继续升温至880-900℃，进行气氛保护，然后进行第二次热成型；继续升温至1200-1250℃，进行气氛保护，然后进行第三次热成型；自然冷却，得到金属流线一致的航空连接件。本发明的航空连接件的制备方法简单，所需设备简单，只需在现有设备的基础上将工艺做一定的改进即可制得金属流线一致的航空连接件。
文档编号B23P15/00GK102990295SQ20121036731
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者朱汉华 申请人:江苏永昊高强度螺栓有限公司