阅读说明：本技术 一种gh4169合金螺栓成形方法及合金螺栓 (GH4169 alloy bolt forming method and alloy bolt ) 是由 裴烈勇 樊开伦 戴爱丽 唐林 王运兰 刘勇德 王文娟 宋庆华 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种GH4169合金螺栓成形方法及合金螺栓,包括步骤如下：选料：坯料放入热镦成型模具内,热镦成型模具的下段将螺栓杆部包裹,螺栓杆部贯穿至热镦成型模具的中段通孔内,坯料待成型的螺栓头部部分位于热镦成型模具的上段成型孔内；加热：加热功率500～800W,恒定加热5～8秒,保证加热从顶部向下长度20mm。热镦成型：使用热镦机对热镦成型模具内的坯料热镦成型。螺栓头部经热变形成型后,螺栓头部顶端面内切圆直径Φ的1/2的半径处,硬度为42HRC,螺栓头部晶粒流线完整,晶粒度8级,硬度指标与制造该螺栓原材料硬度指标之差不低于4HRC,室温抗拉指标为1687MPa,断裂形式为螺栓杆部螺纹收尾处断裂,保证螺栓头部在1515MPa～1725MPa拉应力下不发生断裂。(The invention discloses a GH4169 alloy bolt forming method and an alloy bolt, and the method comprises the following steps: selecting materials: placing a blank into a hot heading forming die, wrapping a bolt rod part by the lower section of the hot heading forming die, penetrating the bolt rod part into a middle section through hole of the hot heading forming die, and positioning the head part of the blank to be formed in an upper section forming hole of the hot heading forming die; heating: the heating power is 500-800W, the constant heating time is 5-8 seconds, and the heating length from the top to the bottom is 20 mm. Hot heading forming: and (5) using a hot heading machine to perform hot heading forming on the blank in the hot heading forming die. After the bolt head is subjected to thermal deformation forming, the hardness of the radius of 1/2 of the diameter phi of an inscribed circle on the top end face of the bolt head is 42HRC, the grain flow line of the bolt head is complete, the grain size is 8 grade, the difference between the hardness index and the hardness index of a raw material for manufacturing the bolt is not lower than 4HRC, the tensile index at room temperature is 1687MPa, the fracture form is that the thread ending part of the bolt rod part fractures, and the bolt head is ensured not to fracture under the tensile stress of 1515 MPa-1725 MPa.)

一种GH4169合金螺栓成形方法及合金螺栓

技术领域

本发明涉及一种GH4169合金螺栓成形方法及合金螺栓，属于螺栓加工技术领域。

背景技术

航空用GH4169沉淀强化镍基高温合金制成的螺栓，一般都是强度为1275MPa级别应力型和疲劳型的螺栓，随着航空航天飞行装备性能的不断升级换代，基于减重设计，需要满足高抗疲劳、高承载能力、高耐腐蚀的超高强度的薄头型镍基高温合金螺栓，强度需要达到1515MPa～1725Mpa；但是，目前的薄头型镍基高温合金螺栓未达到强度为1515MPa～1725Mpa，使用强度为1275MPa薄头型镍基高温合金螺栓级别的螺栓，在1515MPa～1725MPa拉应力下，会发生头部断裂的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种GH4169合金螺栓成形方法。

本发明提供了一种GH4169合金螺栓。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种GH4169合金螺栓成形方法，包括步骤如下：

选料：坯料放入热镦成型模具内，热镦成型模具的下段将螺栓杆部包裹，螺栓杆部贯穿至热镦成型模具的中段通孔内，坯料待成型的螺栓头部部分位于热镦成型模具的上段成型孔内；

加热：采用，加热功率500～800W，恒定加热5～8秒。

热镦成型：使用热镦机对热镦成型模具内的坯料热镦成型。

在所述加热步骤中，加热从顶部向下长度20mm。

在所述选料步骤中，坯料直径Φ12.2mm、坯料长度L＝60mm。

在所述加热步骤中，所述加热器为VH-VⅢ-50型高频感应加热器，采用感应线圈采用直径Φ6mm的铜管绕制，绕制有效圈数为8圈，线圈内径Φ20mm，对坯料进行加热。

本发明的有益效果在于：螺栓头部经热变形成型后，螺栓头部顶端面内切圆直径Φ的1/2的半径处，硬度为42HRC，螺栓头部晶粒流线完整，晶粒度8级，硬度指标与制造该螺栓原材料硬度指标之差不低于4HRC，室温抗拉指标为1687MPa，断裂形式为螺栓杆部螺纹收尾处断裂，保证螺栓头部在1515MPa～1725MPa拉应力下不发生断裂。

附图说明

图1是本发明热镦成型模具主视剖面示意图；

图2是本发明热镦成型模具的上段主视剖面示意图；

图3是本发明热镦成型模具的上段俯视示意图；

图4是本发明热镦成型模具的中段主视剖面示意图；

图5是本发明热镦成型模具的下段主视剖面示意图；

图6是螺栓结构示意图。

图7是螺栓头部示意图。

图中：51-下段；52-中段；53-上段；61-螺栓头部；62-螺栓杆部。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

参加图1至图6所示。

以规格12×40(螺纹MJ12×1.25)、厚度为5mm的薄六角头GH4169合金1515MPa～1725MPa强度级别螺栓成形为，本发明的一种GH4169合金螺栓成形方法，包括步骤如下：

选料：坯料直径Φ12.2mm、坯料长度L＝60mm，坯料放入热镦成型模具内，热镦成型模具的下段51将螺栓杆部62包裹，螺栓杆部贯穿至热镦成型模具的中段52通孔内，坯料待成型的螺栓头部61部分位于热镦成型模具的上段53成型孔内；

加热：采用VH-VⅢ-50型高频感应加热器，采用感应线圈采用直径Φ6mm的铜管绕制，绕制有效圈数为8圈，线圈内径Φ20mm，加热功率500～800W，恒定加热5～8秒，保证加热从顶部向下长度20mm。

热镦成型：使用热镦机对热镦成型模具内的坯料热镦成型。

螺栓头部61经热变形成型后，螺栓头部顶端面内切圆直径Φ的1/2的半径处，硬度为42HRC，螺栓头部晶粒流线完整，晶粒度8级，硬度指标与制造该螺栓原材料硬度指标之差不低于4HRC，室温抗拉指标为1687MPa，断裂形式为螺栓杆部62螺纹收尾处断裂，保证螺栓头部在1515MPa～1725MPa拉应力下不发生断裂。

一种GH4169合金螺栓，包括：螺栓头部61及与螺栓头部61一体连接的螺栓杆部62，其中，所述螺栓头部61的顶端面内切圆直径Φ的1/2的半径处经上述一种GH4169合金螺栓成形方法热变形成型后，硬度为42HRC，螺栓头部晶粒流线完整，晶粒度8级，硬度42HRC与制造该螺栓原材料硬度38HRC之差不低于4HRC。