高強度鋼螺栓抗疲勞成型工藝的研究.pdf

1、隨著航空飛機性能的不斷提高，對飛機機體連接用的緊固件提出了更高的要求：重量輕、高強度、高耐腐蝕性以及高抗疲勞性。傳統(tǒng)材料緊固件性能，尤其是抗疲勞性能已經(jīng)不能滿足新一代航空飛機的使用要求。
　　目前，高強度鋼緊固件，尤其是應(yīng)用抗疲勞制造技術(shù)的高強度鋼螺栓已經(jīng)在飛機上廣泛采用，美國、英國等少數(shù)航空強國已經(jīng)掌握了各種高強度鋼材料螺栓的抗疲勞制造技術(shù)方法，并且已經(jīng)應(yīng)用在航空飛行器上，但是我國航空工業(yè)領(lǐng)域的高強度鋼螺栓的抗疲勞加工技術(shù)還處于

2、相對低水平的狀態(tài)，僅僅掌握1Cr15Ni4Mo3N、30CrMnSiNi2A等少數(shù)成熟高強度鋼材料的抗疲勞制造技術(shù)，新研高強度鋼還處于依靠材料本身性能來提高抗疲勞性的階段。單一的高強度鋼材料不能適用于航空飛機所有部位的使用要求，因此研究和應(yīng)用新研高強度鋼螺栓抗疲勞制造技術(shù)對進一步提升航空飛機的性能有著重要的意義。
　　課題以0Cr13Ni8Mo2Al新研沉淀硬化高強度鋼螺栓為研究對象，通過加工方法的對比分析，確定了頭部溫鐓成型、螺

3、紋滾壓強化兩種抗疲勞制造工藝。根據(jù)0Cr13Ni8Mo2Al高強度鋼材料的材料特性、螺栓的結(jié)構(gòu)特點及螺紋的大小，確定了溫鐓工藝參數(shù)（溫鐓溫度、溫鐓力、溫鐓次數(shù)、潤滑劑等）和螺紋滾壓工藝參數(shù)（滾絲毛坯、滾壓力、滾壓速度、進給量、滾壓時間等），并通過工藝驗證和試驗件的加工來說明采用此種工藝方案的正確性。經(jīng)過試驗件的加工以及后續(xù)的理化試驗分析，確定了按照所選擇的溫鐓工藝參數(shù)、螺紋滾壓工藝參數(shù)及按照制定的螺栓加工工藝方案所加工的零件完全符合設(shè)計

4、數(shù)模及相應(yīng)技術(shù)條件的要求，加工后零件沒有產(chǎn)生頭部和桿部過熱的情況，并且各項機械性能（抗拉強度、抗剪強度）也全部符合零件設(shè)計數(shù)模目標要求；經(jīng)過理化的疲勞性能對比，進一步驗證了頭部溫鐓成型、螺紋滾壓成型工藝在抗疲勞性能方面的先進性。這表明，本次研究所制定的0Cr13Ni8Mo2Al高強度鋼螺栓的頭部溫鐓成型工藝和螺紋滾壓成型工藝方法是切實有效地，本次研究選用的各項參數(shù)以及工藝方法也是準確的。新型高強度鋼螺栓抗疲勞制造技術(shù)方法和加工參數(shù)的確定