CN103967906A - 一种超高强度mj螺纹合金钢螺栓 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设计制造领域，特别是涉及一种超高强度合金钢螺栓。本发明包括螺栓头部（1）、螺栓光杆（2）、过渡区（3）和螺纹区（4），其特征是，其中，螺栓头部（1）与螺栓光杆（2）之间冷挤压强化，螺栓光杆（2）和螺纹区（4）的过渡区（3）为连续平滑圆弧，过渡区（3）的长度在2倍螺距之内。本发明设计出一种新型螺栓，提高螺栓的承载能力以及疲劳寿命，解决国内现有螺栓承载小及寿命低的问题，同时增强螺栓的耐热、耐蚀性能，满足飞机长寿命要求。

Description

一种超高强度MJ螺纹合金钢螺栓

技术领域

本发明属于机械设计制造领域，特别是涉及一种超高强度合金钢螺栓。

背景技术

航空标准件单机用量一般从几十万件至二百多万件不等，其中紧固件约占80%，而螺纹紧固件是最主要的紧固件产品，螺纹紧固件性能的优劣直接影响飞机的性能和使用寿命。随着飞机长寿命、大载荷、高可靠性的发展，飞机关键区域及应力集中的连接部位需要1500MPa级超高强度合金钢螺栓，国内现有螺栓强度级别为1100MPa，因此需要研制超高强度合金钢螺栓，实现高质量的超高强度连接。

发明内容

本发明的目的

本发明设计出一种新型螺栓，提高螺栓的承载能力以及疲劳寿命，解决国内现有螺栓承载小及寿命低的问题，同时增强螺栓的耐热、耐蚀性能，满足飞机长寿命要求。

本发明的技术方案

本发明采用抗疲劳性能好的MJ螺纹，对螺纹大径进行修正，采用新结构形式螺纹过渡区，螺纹头下圆角冷挤压强化。从而提高结构抗疲劳性能和可靠性。

一种超高强度MJ螺纹合金钢螺栓，包括螺栓头部1、螺栓光杆2、过渡区3和螺纹区4，其中，螺栓头部1与螺栓光杆2之间冷挤压强化，螺栓光杆2和螺纹区4的过渡区3为连续平滑圆弧，过渡区3的长度在2倍螺距之内。

螺纹区4采用MJ螺纹。

螺栓头部1为十二角头。

本发明的有益效果

a)使用国外成熟材料，结构形式简单，成本及重量无增加；

b)增强零件耐热性和耐蚀性，符合现代飞机长寿命要求；

c)提高螺栓强度等级和疲劳寿命，推动国内航空标准件技术进步。

附图说明

图1为目前国内传统的螺纹紧固件的过渡区采用倒角形式示意图；

图2为本发明正视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明螺栓头部1剖面图；

图5为本发明过渡区3局部放大图。

具体实施方式

螺栓的破坏性质绝大多数属于疲劳破坏。螺栓断裂大部分发生在螺栓头部、螺纹区、螺纹区与螺栓光杆交接处。因此，主要针对此三处进行强化来提高疲劳寿命。为提高螺栓强度等级、耐热性、耐腐蚀性，螺栓采用组织性能稳定的inconel718镍基合金；为提高本发明的螺栓疲劳寿命，对螺栓的传统结构形式进行改进：螺栓头部采取十二角头、螺栓头部1与螺栓光杆2之间冷挤压强化、螺纹区采用MJ螺纹、螺栓螺纹大径进行了修正，螺纹大径小于螺栓光杆直径，同时也小于安装孔径，因此避免划伤孔壁。

螺栓头部采取十二角头形式，对螺栓头部1与螺栓光杆2之间进行冷挤压强化形成圆弧过渡。在挤压过程中，此处形成一定厚度的硬化层来提高螺栓抗疲劳裂纹萌生和扩展的能力。

对螺栓光杆与螺纹区之间的过渡区形状采用连续平滑圆弧过渡，并且控制在2倍螺距之内。降低此处应力集中程度，并避免划伤孔壁。

螺栓螺纹采用抗疲劳性能好的MJ螺纹，从而使零件表面质量提高,螺纹连接疲劳强度大大增强。同时对螺栓螺纹大径进行了修正，螺栓螺纹大径小于螺栓光杆直径，也小于安装孔径，安装时螺纹部分不会接触孔壁。

目前国内传统的螺纹紧固件螺纹区与螺栓光杆的过渡区采用倒角形式如图1所示。安装时易划伤孔壁，同时增加了轴向长度。

Claims (3)

1.一种超高强度MJ螺纹合金钢螺栓，包括螺栓头部（1）、螺栓光杆（2）、过渡区（3）和螺纹区（4），其特征是，其中，螺栓头部（1）与螺栓光杆（2）之间冷挤压强化，螺栓光杆（2）和螺纹区（4）的过渡区（3）为连续平滑圆弧，过渡区（3）的长度在2倍螺距之内。

2.如权利要求1所述的一种超高强度MJ螺纹合金钢螺栓，其特征是，螺纹区（4）采用MJ螺纹。

3.如权利要求1所述的一种超高强度MJ螺纹合金钢螺栓，其特征是，螺栓头部（1）为十二角头。