CN106399648A - 一种直螺纹套筒加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：将经过热穿孔的套筒毛管进行第一次热处理；将经所述第一次热处理的套筒毛管的表面进行磷皂化处理；将经所述磷皂化处理的套筒毛管进行第二次热处理。本发明的一种直螺纹套筒加工工艺中通过在对热穿孔后的直螺纹套筒毛管表面进行磷皂化处理前增加一次热处理，重塑直螺纹套筒毛管的金相组织，使毛管的强度和硬度降低，韧性和塑性明显提升，经过第一次热处理后的毛管在冷精扎过程中不易开裂；毛管在经过冷精轧后由于冷变形使钢管产生加工硬化现象，再通过第二次热处理消除内应力，进一步提升直螺纹套筒成品强度、力学性能、抗拉强度等性能。

Description

一种直螺纹套筒加工工艺
技术领域
本发明涉及金属件加工技术领域，具体的涉及一种直螺纹套筒加工工艺。
背景技术
套筒是指套筒扳手的简称。套筒的技术特点：1、适用于承受拉、压双向作用力的各类构筑物钢筋混凝钢筋套筒冷挤压连接技术结构中的钢筋连接施工。2、节材、节能，不受钢筋成份及种类的限制。3、可全方位连接。4、可提前预制，工厂化作业，不占用工期，全天候施工。5、操作方便、快捷，施工速度快，可大大缩短工期。
直螺纹套筒为传递钢筋轴向拉力或压力的钢筋机械接头用的钢套管。现有技术中，直螺纹套筒的加工工艺中在冷精轧过程中，由于直螺纹套筒毛管的强度和硬度都比较高，直螺纹套筒的韧性和塑性较差，容易发生开裂现象，不利于生产的顺利进行，得到的直螺纹套筒成品力学性能及拉伸性能较差且不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
将经过热穿孔的套筒毛管进行第一次热处理；
将经所述第一次热处理的套筒毛管的表面进行磷皂化处理；
将经所述磷皂化处理的套筒毛管进行第二次热处理。
进一步地，所述第一次热处理和所述第二次热处理均在连续退火炉内进行，所述连续退火炉的火嘴数量为6～8个。
进一步地，所述第一次热处理的退火温度为690～730℃，退火时间为1～2h。
进一步地，所述第二次热处理的退火温度为630～700℃，退火时间为1～2h。
进一步地，所述磷皂化处理具体过程由先至后依次包括：酸洗、第一次清洗、磷化、第二次清洗和皂化。
进一步地，所述酸洗时间为20～25min，所述酸洗所采用的酸洗液的质量浓度为15～20％，所述酸洗液的pH≤2。
进一步地，所述磷化的时间为15～20min，所述磷化所采用的磷化液的pH为1.5～2.5。
进一步地，所述磷化的温度为65～75℃。
进一步地，所述皂化时间为10～15min。
进一步地，所述皂化的温度为75～80℃。
与现有技术相比，本发明提供的一种直螺纹套筒加工工艺的有益效果是：
本发明的一种直螺纹套筒加工工艺中通过在对热穿孔后的直螺纹套筒毛管表面进行磷皂化处理前增加一次热处理，重塑直螺纹套筒毛管的金相组织，使毛管的强度和硬度降低，韧性和塑性明显提升，经过第一次热处理后的毛管在冷精扎过程中不易开裂；毛管在经过冷精轧后由于冷变形使钢管产生加工硬化现象，再通过第二次热处理消除内应力，进一步提升直螺纹套筒成品强度、力学性能、抗拉强度等性能，增加了直螺纹套筒的使用寿命。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如本文所用，术语：
“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。
另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。
本发明提供了一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
将经过热穿孔的套筒毛管进行第一次热处理；
将经所述第一次热处理的套筒毛管的表面进行磷皂化处理；
将经所述磷皂化处理的套筒毛管进行第二次热处理。
上述，金属棒材原材料可列举为45号圆钢或无缝钢管，其机械性能、化学成分应符合GB/T 699、GB/T 8162的规定；也可列举为其它钢材，其力学性能应符合相应国家或行业标准的规定，并经过型式检验确认。
由上述描述可知，本发明的一种直螺纹套筒加工工艺中通过在对热穿孔后的套筒毛管表面进行磷皂化处理前增加一次热处理，重塑直螺纹套筒毛管的金相组织，使毛管的强度和硬度降低，韧性和塑性明显提升，经过第一次热处理后的毛管在冷精扎过程中不易开裂。毛管在经过冷精轧后由于冷变形使钢管产生加工硬化现象，再通过第二次热处理进一步提升直螺纹套筒成品强度、力学性能、抗拉伸度等性能，增加了直螺纹套筒的使用寿命。
优选地，所述第一次热处理和所述第二次热处理均在连续退火炉内进行，所述连续退火炉的火嘴数量为6～8个，例如6个、7个或8个。
优选地，所述第一次热处理的退火温度为690～730℃，例如690℃、700℃、710℃或720℃等，退火时间为1～2h，例如1h、1.5h或2h等。
优选地，所述第一次热处理过程中：退火温度为630～700℃，例如630℃、640℃、650℃、660℃、670℃或680℃等；退火时间为1～2h，例如1h、1.5h或2h等。
优选地，所述磷皂化处理具体过程依次包括酸洗、第一次清洗、磷化、第二次清洗和皂化。
上述酸洗的目的是用盐酸或硝酸等酸洗液去除套筒毛管在第一次热处理过程中产生的氧化皮。
所述酸洗过程具体为：将毛管在酸洗液槽中酸洗20～25min，例如20min、21min、22min、23min、24min或25min等；所述酸洗液槽中酸洗液的浓度为15～20％，例如15％、16％、17％、18％、19％或20％；所述酸洗液的pH≤2。
上述第一次清洗的目的是清洗掉套筒毛管表面的余酸。
所述第一次清洗依次在第一清洗液槽和第二清洗液槽中进行，所述第一清洗液槽中的清洗液的pH约为8，需保持弱碱性，与套筒毛管表面的余酸反应；所述第二清洗液槽中的清洗液的pH为7，需一直保持中性，以保证彻底洗掉套筒毛管表面的余酸。
上述磷化的目的是使经酸洗后的套筒毛管的表面生成一层磷酸盐的膜，它的特点是表面多孔像海绵状，并且能吸附在套筒毛管表面，使得后续冷精轧时套筒毛管本体表面和模具本体表面通过该层磷酸盐的膜隔开，从而保证冷精轧后产品的质量。
为了获得较好的磷化效果，所述磷化过程具体为：将所述经第一次清洗后的毛管在磷化液槽中磷化15～20min，例如20min、21min、22min、23min、24min或25min等；所述磷化液槽中磷化液的pH为1.5～2.5，例如1.5、2或2.5等。
优选地，所述磷化液的温度为65～75℃，例如65℃、68℃、70℃、72℃、74℃或75℃等。
上述第二次清洗的目的是清洗掉套筒毛管表面多余的磷酸液。所述第二次清洗在第三清洗液槽中进行，所述第三清洗液槽中的清洗液为中性。所述第二次清洗可以采用与所述第一次清洗大体相同的清洗条件，如清洗液、清洗pH等。
上述皂化的目的是起润滑作用，使磷化后的套筒毛管大量吸附皂化液润滑剂，大大降低后续冷精轧过程中套筒毛管表面和模具表面的摩擦力，保证产品的质量，同时可以延长模具的使用寿命。
所述皂化过程具体为：将经磷化后的套筒毛管在皂化液槽中皂化10～15min，例如10min、11min、12min、13min、14min或15min等。
优选地，所述皂化液槽中皂化液的温度为75～80℃，例如75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃等。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
实施例1
一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
(1)原材料进料检验。
(2)剪料。
(3)热穿孔。
(4)第一次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为710℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(5)表面磷皂化处理：将第一次热处理后的套筒毛管用绳索吊起来浸入酸洗液浓度为15％，pH≤2的酸洗液槽中20min；将酸洗好的套筒毛管沥干后浸入第一清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次把余酸清洗掉；再浸入第二清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；然后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入磷化液pH＝2，温度为65℃磷化液槽中磷化15min；再将磷化好的套筒毛管沥干后浸入第三清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；最后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入皂化液温度为75℃的皂化液槽中皂化10min，再吊入存料架上放置自然晾干。
(6)冷精轧。
(7)第二次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为650℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(8)磨外圆、倒角。
(9)检验入库。
实施例2
一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
(1)原材料进料检验。
(2)剪料。
(3)热穿孔。
(4)第一次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置6个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为690℃，退火时间为1.5h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(5)表面磷皂化处理：将第一次热处理后的套筒毛管用绳索吊起来浸入酸洗液浓度为16％，pH≤2的酸洗液槽中22min；将酸洗好的套筒毛管沥干后浸入第一清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次把余酸清洗掉；再浸入第二清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；然后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入磷化液pH＝2，温度为68℃磷化液槽中磷化16min；再将磷化好的套筒毛管沥干后浸入第三清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；最后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入皂化液温度为76℃的皂化液槽中皂化11min，再吊入存料架上放置自然晾干。
(6)冷精轧。
(7)第二次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置6个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为630℃，退火时间为1.5h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(8)磨外圆、倒角。
(9)检验入库。
实施例3
一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
(1)原材料进料检验。
(2)剪料。
(3)热穿孔。
(4)第一次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置8个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为700℃，退火时间为2h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(5)表面磷皂化处理：将第一次热处理后的套筒毛管用绳索吊起来浸入酸洗液浓度为17％，pH≤2的酸洗液槽中23min；将酸洗好的套筒毛管沥干后浸入第一清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次把余酸清洗掉；再浸入第二清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；然后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入磷化液pH＝1.5，温度为70℃磷化液槽中磷化17min；再将磷化好的套筒毛管沥干后浸入第三清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；最后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入皂化液温度为77℃的皂化液槽中皂化12min，再吊入存料架上放置自然晾干。
(6)冷精轧。
(7)第二次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置8个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为660℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(8)磨外圆、倒角。
(9)检验入库。
实施例4
一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
(1)原材料进料检验。
(2)剪料。
(3)热穿孔。
(4)第一次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为720℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(5)表面磷皂化处理：将第一次热处理后的套筒毛管用绳索吊起来浸入酸洗液浓度为18％，pH≤2的酸洗液槽中24min；将酸洗好的套筒毛管沥干后浸入第一清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次把余酸清洗掉；再浸入第二清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；然后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入磷化液pH＝2.5，温度为72℃磷化液槽中磷化18min；再将磷化好的套筒毛管沥干后浸入第三清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；最后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入皂化液温度为78℃的皂化液槽中皂化13min，再吊入存料架上放置自然晾干。
(6)冷精轧。
(7)第二次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为680℃，退火时间为2h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(8)磨外圆、倒角。
(9)检验入库。
实施例5
一种直螺纹套筒加工工艺，包括以下步骤：
(1)原材料进料检验。
(2)剪料。
(3)热穿孔。
(4)第一次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为730℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(5)表面磷皂化处理：将第一次热处理后的套筒毛管用绳索吊起来浸入酸洗液浓度为20％，pH≤2的酸洗液槽中25min；将酸洗好的套筒毛管沥干后浸入第一清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次把余酸清洗掉；再浸入第二清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；然后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入磷化液pH＝2，温度为75℃磷化液槽中磷化20min；再将磷化好的套筒毛管沥干后浸入第三清洗槽中，再吊起，如此上下反复起吊2～3次进行清洗；最后将清洗好的套筒毛管沥干后浸入皂化液温度为80℃的皂化液槽中皂化15min，再吊入存料架上放置自然晾干。
(6)冷精轧。
(7)第二次热处理：将热穿孔后的套筒毛管置于连续退火炉中进行连续退火处理，连续退火炉上设置7个火嘴，连续退火炉的风量设定为大，退火温度设为700℃，退火时间为1h；并将处理后的套筒毛管进行锤击实验和硬度检测。
(8)磨外圆、倒角。
(9)检验入库。
对比例
本例中加工工艺过程不包括第一次热处理，其它同实施例1。
上述实施例1至实施例5中，第一次热处理后对套筒毛管进行锤击试验和硬度检测结果如下表1所示。
表1
上述实施例1至实施例5及对比例得到的直螺纹套筒进行力学性能测试结果如下表2所示。
由表2结果表面，对比例加工工艺得到的直螺纹套筒的力学性能明显差于本发明实施例加工工艺得到的直螺纹套筒的力学性能。
表2
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将经过热穿孔的套筒毛管进行第一次热处理；
将经所述第一次热处理的套筒毛管的表面进行磷皂化处理；
将经所述磷皂化处理的套筒毛管进行第二次热处理。
2.根据权利要求1所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述第一次热处理和所述第二次热处理均在连续退火炉内进行，所述连续退火炉的火嘴数量为6～8个。
3.根据权利要求2所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述第一次热处理的退火温度为690～730℃，退火时间为1～2h。
4.根据权利要求1所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述第二次热处理的退火温度为630～700℃，退火时间为1～2h。
5.根据权利要求1所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述磷皂化处理具体过程由先至后依次包括：酸洗、第一次清洗、磷化、第二次清洗和皂化。
6.根据权利要求5所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述酸洗时间为20～25min，所述酸洗所采用的酸洗液的质量浓度为15～20％，所述酸洗液的pH≤2。
7.根据权利要求4所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述磷化的时间为15～20min，所述磷化所采用的磷化液的pH为1.5～2.5。
8.根据权利要求7所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述磷化的温度为65～75℃。
9.根据权利要求1所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述皂化时间为10～15min。
10.根据权利要求9所述的直螺纹套筒加工工艺，其特征在于：所述皂化的温度为75～80℃。
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