【技术实现步骤摘要】
本申请涉及螺栓副加工，尤其涉及一种提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，以及由该生产工艺制得的扭矩系数一致性较高的高强度螺栓连接副。
技术介绍
1、高强螺栓连接是多种钢结构的主要连接方式之一，它的结构特性将直接决定结构安全。对安全性要求较高的设施中的螺栓副为高强度螺栓连接副，每一个螺栓副包括一条大六角头螺栓、一个大六角螺母、两个垫圈。
2、专利技术人结合生产实践发现，现有高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性不高，在使用过程中普遍存在下述问题：
3、1、影响结构强度：高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性不高会导致螺栓群的预紧力分布不均匀，从而影响连接副的结构强度，这可能导致结构在受到外部荷载时出现过早的疲劳断裂或过大变形，降低结构的可靠性和安全性；
4、2、影响抗疲劳性能：扭矩系数不一致会导致螺栓群中的个别螺栓预紧力过高或过低，从而引发疲劳性能的差异，在长期运行中，这种疲劳性能的差异可能导致结构提前失效，影响结构的使用寿命；
5、3、影响连接副的耐久性：扭矩系数不一致会导致螺栓群的预紧力分布不均匀，从而影响连接副的耐久性，这可能使连接副在长期使用中发生松动或断裂，影响结构的稳定性和使用寿命；
6、4、影响产品质量：高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性不高会影响产品的质量，由于螺栓群的预紧力分布不均匀，可能导致连接副的安装精度降低，影响产品的性能和外观；
7、5、影响生产效率：高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性不高会影响生产效率，由于螺栓群的预紧力分布不均匀，可能导致
8、因此，提升高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性是目前亟待解决的问题。为此，专利技术人对现有高强度螺栓连接副的生产工艺、安装和施工方面进行了分析研究，发现导致扭矩系数一致性差的原因有如下几点：
9、1、材料差异：不同批次或来源的高强度螺栓，其材料成分和性能可能存在一定差异，导致螺栓的扭矩系数不一致；
10、2、制造过程控制：高强度螺栓的制造过程中，如热处理、加工、表面处理等工序，如果控制不当，可能导致螺栓的扭矩系数波动较大；
11、3、螺栓预紧力控制：在实际应用中，螺栓的预紧力是影响扭矩系数的关键因素，预紧力过大或过小都会影响扭矩系数的一致性；
12、4、连接副制造精度：高强度螺栓连接副的制造精度，如螺孔的精度、螺栓头的形状和尺寸等，都会影响扭矩系数的一致性；
13、5、安装和施工过程：在安装和施工过程中，如螺栓的拧紧速度、拧紧角度、拧紧顺序等因素，都可能影响扭矩系数的一致性；
14、6、环境因素：高强度螺栓连接副在使用过程中，可能受到环境因素的影响，如湿度、温度等，导致扭矩系数发生变化。
15、这些原因可能单独或同时影响高强度螺栓的安装后性能，因此在制造和加工过程中需要严格控制各个环节。
16、除此之外，高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性主要表现在安装拧紧过程中摩擦力的稳定性与一致性，换句话说，摩擦力的稳定性与一致性决定了不同螺栓副扭矩系数的一致程度。
17、专利技术人认识到，在安装拧紧的过程中，其摩擦力主要产生于螺母内螺纹与螺栓外螺纹的旋合段，以及螺母承载面与垫圈贴合面两个方面。其中，螺母内螺纹精度、螺栓外螺纹精度；螺母内螺纹与螺母承载面的垂直度、螺栓直线度、螺母内螺纹同心度、垫圈平整度以及螺母承载面与垫圈贴合面积的均匀一致性是影响摩擦力的主要因素构成。而传统生产工艺制作出来的高强度螺栓连接副的摩擦力的稳定性与一致性不高，因此高强度螺栓连接副的扭矩系数一致性不高。因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种高强度螺栓连接副及提升其扭矩系数一致性的生产工艺，用以解决传统工艺加工制得的螺栓连接副存在扭矩系数一致性不高、结构寿命相对较短的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一方面，本申请提供一种提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，所述高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，螺母包括用以和垫圈抵接的螺母承载面和与螺母承载面相对设置的螺母外平面，螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状的凸弧面，凸弧面用以和垫圈平面形成集中的面接触；螺母的生产工艺包括如下步骤：
4、s1：选取加工基材，对加工基材进行拉拔精线处理，再对经拉拔精线处理后的加工基材进行断料，得到若干坯料；
5、s2：对各个坯料进行冷镦/热锻成型，得到零件初坯；
6、s3：在零件初坯上车削螺母承载面和螺母外平面，并在零件初坯上加工螺母内孔，得到预成型坯件，螺母内孔的中心轴线与螺母承载面垂直，螺母承载面上车削形成凸弧面；
7、s4：对预成型坯件进行热处理，再对螺母内孔进行攻牙，形成螺母内螺纹，制得成型螺母，螺母内螺纹的中心轴线与螺母内孔的中心轴线重合；
8、s5：对成型螺母进行表面处理，螺母加工完成。
9、上述技术方案中进一步的，步骤s3中还包括在零件初坯上车削倒角，使得螺母外平面和螺母内孔之间形成倒角，螺母外平面和螺母外侧壁之间形成倒角；使得螺母承载面和螺母内孔之间形成倒角，螺母承载面和螺母外侧壁之间形成倒角。
10、更进一步的，螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状凸起，圆环状凸起的顶面形成凸弧面；圆环状凸起的横截面形状是由一条直线和一条弧线构成的封闭图形；或，圆环状凸起的横截面形状是由一条弧线、分别连接在弧线两端的两条短竖线，以及用以连接两条短竖线的一条长直线构成的封闭图形，其中，弧线和长直线相对设置，两条短竖线相对设置。
11、进一步的，步骤s5中对成型螺母进行表面处理具体包括如下步骤：
12、s51：脱脂，将螺母在55℃～65℃的脱脂剂中浸泡13～15分钟；
13、s52：酸洗，在室温下将螺母浸泡在浓度为10％～20％的工业盐酸中，泡10～15分钟；
14、s53：清水洗，包括三道水洗，每道水洗是将螺母在室温下水洗1-2分钟，三道水洗后再进行表调，用ph值为7～9的表调剂在室温下浸泡零件0.5-1分钟；
15、s54：磷化，将螺母在磷化液中浸泡15～20分钟，温度为77℃～85℃；
16、s55：清水洗，用75℃～85℃的水烫洗螺母0.5-1分钟；
17、s56：皂化，将螺母在70℃～85℃的润滑剂中浸泡3-5分钟；
18、s57：水蜡浸泡，将螺母浸泡在含有水蜡的溶液中，使得螺母表面形成一层润滑膜；
19、s58：将表面形成润滑膜的螺母离心甩干、烘干。
20、进一步的，螺栓的生产工艺包括如下步骤：
21、l1：选取加工基材，通过前道预成型工艺将加工基材处理为预成型螺栓，预成型螺栓包括螺栓头和连接在螺栓头一端的杆部；
22、l2：对预本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，所述螺母包括用以和垫圈抵接的螺母承载面和与所述螺母承载面相对设置的螺母外平面，所述螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状的凸弧面，所述凸弧面用以和垫圈平面形成集中的面接触；所述螺母的生产工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，步骤S3中还包括在零件初坯上车削倒角，使得螺母外平面和螺母内孔之间形成倒角，螺母外平面和螺母外侧壁之间形成倒角；使得螺母承载面和螺母内孔之间形成倒角，螺母承载面和螺母外侧壁之间形成倒角。
3.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状凸起，所述圆环状凸起的顶面形成所述凸弧面；所述圆环状凸起的横截面形状是由一条直线和一条弧线构成的封闭图形；或，
4.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，步骤S5中对成型螺母进行表面处理具体包括如下步骤
5.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述螺栓的生产工艺包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述垫圈的生产工艺包括：
7.根据权利要求6所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，步骤T3中对垫圈进行表面处理具体包括如下步骤：
8.一种高强度螺栓连接副，包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，其特征在于，所述螺母由权利要求4所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺制得；
9.根据权利要求8所述的高强度螺栓连接副，其特征在于，所述螺栓由权利要求5所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺制得。
10.根据权利要求9所述的高强度螺栓连接副，其特征在于，所述螺栓由权利要求7所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺制得。
...【技术特征摘要】
1.一种提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，所述螺母包括用以和垫圈抵接的螺母承载面和与所述螺母承载面相对设置的螺母外平面，所述螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状的凸弧面，所述凸弧面用以和垫圈平面形成集中的面接触；所述螺母的生产工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，步骤s3中还包括在零件初坯上车削倒角，使得螺母外平面和螺母内孔之间形成倒角，螺母外平面和螺母外侧壁之间形成倒角；使得螺母承载面和螺母内孔之间形成倒角，螺母承载面和螺母外侧壁之间形成倒角。
3.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致性的生产工艺，其特征在于，所述螺母承载面上绕螺母内孔形成一圈圆环状凸起，所述圆环状凸起的顶面形成所述凸弧面；所述圆环状凸起的横截面形状是由一条直线和一条弧线构成的封闭图形；或，
4.根据权利要求1所述的提升高强度螺栓连接副扭矩系数一致...
【专利技术属性】
技术研发人员：董召坡，
申请(专利权)人：北京金兆博高强度紧固件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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