高温合金冷镦螺丝线是一种用于制造在高温环境下工作的螺丝的特种线材。
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常见材质
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GH2132 合金:是 Fe-25Ni-15Cr 基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在 650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能,适合制造在 650℃以下长期工作的发动机高温承力部件,如涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等。
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GH4080A 合金:按质量百分比计,其化学成分一般为 C:0.04%-0.10%,Si≤0.80%,Mn≤0.40%,P≤0.020%,S≤0.015%,Cr:18.0%-21.0%,Co≤2.0%,Cu≤0.2%,Fe≤1.5%,Al:1.0%-1.8%,B≤0.008%,Ti:1.8%-2.7%,Ag≤0.0005%,Bi≤0.0001%,Pb≤0.002%,余量为 Ni。
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制造工艺
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冶炼与轧制:合金可采用非真空感应 + 电渣,电弧炉 + 电渣和电弧炉 + 真空电弧以及真空感应 + 真空电弧等工艺熔炼,然后通过轧制制备出热轧盘条。
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离线固溶:对高温合金热轧盘条进行离线固溶处理,如 GH4080A 合金的离线固溶温度条件为 1075-1090℃,经离线固溶后,硬度需≤300HBW。
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喷丸处理:对离线固溶后的高温合金热轧盘条的表面进行喷丸处理,以改善表面质量。
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增润处理:将喷丸处理后的高温合金热轧盘条浸入增润剂溶液中,之后烘干。增润剂溶液的成分通常为矿物油 30%-50%,乳化剂 5%-10%,石油磺酸钡 2%-5%,硅油 1%-2%,二烷基代磷酸锌 1%-2%,聚醇 1%-2%,纤维素钠 2%-3%,余量为水。
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拉拔:对烘干后的高温合金热轧盘条进行冷拔,并且在冷拔过程中可能需要重复进行增润处理 - 拉拔 - 清洗 - 在线固溶等工序,以逐步达到所需的尺寸精度和性能要求。其中在线固溶的温度条件通常与离线固溶相同,如 GH4080A 合金为 1075-1090℃。
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活化与电镀:利用酸溶液对多次冷拔后的高温合金热轧盘条进行酸洗活化,然后将酸洗后的高温合金热轧盘条进行表面镀铜处理,如将高温合金热轧盘条浸入 25g/L 焦磷酸铜、65g/L 柠檬酸铵和 330g/L 焦磷酸钾的混合溶液中,之后水洗、烘干,使盘条表面的镀铜层的厚度达到 6-10μm。
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最终冷拔:对镀铜处理后的高温合金热轧盘条进行冷拔,得到高温合金冷镦螺丝线。
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性能特点
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高温强度:在高温环境下仍能保持较高的强度和硬度,确保螺丝在高温工作条件下不会发生变形或失效,能够承受较大的拉力和剪切力。
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良好的耐腐蚀性:具备优异的抗腐蚀能力,可在恶劣的腐蚀环境中长期使用,如高温氧化环境、酸碱环境等,有效延长螺丝的使用寿命。
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优异的冷镦成型性:具有较低的硬度和良好的塑性,能够在冷镦过程中顺利成型,保证螺丝的头部和螺纹等部位的尺寸精度和表面质量,提高生产效率和产品质量。
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应用领域
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航天:用于制造发动机的涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等高温承力部件,以及飞机的其他关键部位,保障飞行安全和设备的正常运行。
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能源领域:在石油、化工、电力等行业中,可用于制造高温高压设备中的螺丝,如石油化工装置中的反应器、换热器、管道等的连接螺丝,以及火力发电厂的锅炉、汽轮机等设备的紧固件。
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汽车制造:随着汽车性能的不断提高,对一些关键部位的螺丝要求也越来越高,高温合金冷镦螺丝线可用于制造汽车发动机、排气系统等高温部位的螺丝,提高汽车的可靠性和耐久性。