一種真空螺絲的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于緊固件制造技術領域，具體涉及一種真空螺絲的制造方法。
【背景技術】
[0002] 真空螺絲又稱排氣螺絲，是用于真空系統(tǒng)中的螺絲。其外形與普通螺絲幾乎一樣， 差別在于真空螺絲中軸從頭至尾有一個貫穿的孔。在真空系統(tǒng)設備中，螺絲孔一端是封閉 的，當螺絲鎖入時，會有空氣被"關"在螺絲尾端以及螺絲孔底端之間（即盲孔）;如用普通螺 絲，當系統(tǒng)抽真空時，這些被"關"住的空氣，會因為螺絲的阻擋而不會被迅速抽走，反而會 在抽真空后從螺紋槽縫隙中緩慢排出，對真空系統(tǒng)造成影響甚至污染，使系統(tǒng)真空無法達 到目標值。如果采用真空螺絲，盲孔內(nèi)的氣體會從螺絲中央貫穿的孔被快速抽走，讓系統(tǒng)真 空達到目標值。因此真空螺絲是真空系統(tǒng)設備中至關重要的部件之一。
[0003]現(xiàn)有的真空螺絲大多采用先澆注螺絲本體，再通過打孔裝置在其中軸進行貫穿鉆 孔。采用此種方法進行鑄造時，會出現(xiàn)卷入空氣以及熔融金屬澆鑄不足等情況，獲得的真空 螺絲內(nèi)部往往容易出現(xiàn)氣孔、縮孔等缺陷問題。并且對其中軸進行鉆孔時，一旦偏離中軸即 可能導致真空螺絲的產(chǎn)品質(zhì)量降低，甚至整個真空系統(tǒng)設備的運行故障，并且容易導致真 空螺絲損壞，提尚生廣成本。
[0004]因此，針對以上情況，研制出一種能夠保證真空螺絲內(nèi)氣孔、縮孔的出現(xiàn)概率降至 最低，并且鉆孔質(zhì)量高、性能穩(wěn)定的方法是本領域技術人員所急需解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種真空螺絲的制造方法。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案： 一種真空螺絲的制造方法，方法為：設備烘干、預熱除濕、熔煉原料、鑄造以及螺紋加 工；鑄造步驟為不等壓鑄造，預先制作真空螺絲模具，將熔煉獲得的合金液注入真空螺絲模 具中進行壓力變化的鑄造。
[0007] 具體方法為： (1) 設備烘干：除去熔煉設備表面可能含有的涂料以及銹跡，將其升溫至300-350°C 后，在其表面均勻噴涂一層保護涂料；將溫度按照不高于25 °C /min的速度升溫至 450-650°C，并保溫0. 5-lh烘干至發(fā)黃備用； (2) 預熱除濕：對熔煉過程中使用到的添加劑升溫至100-150°C并保溫20-30min，進行 充分脫水烘干； (3) 熔煉原料：按照給定的成分重量配比進行配料，作為合金原料加入感應熔煉爐中， 并升溫至1500-1600°C;待其完全熔化后向其中加入15-25%的添加劑，形成合金液；向爐中 充入惰性氣體防止合金液吸入氫氣，并采用旋轉(zhuǎn)除氣法減少合金液中的氣體含量； (4) 鑄造：將步驟（3)中的合金液注入鑄造保溫坩堝，設定不等壓鑄造工藝參數(shù)：氣 源壓力為〇? 85-1. 05Mpa，同步壓力為0? 65-0. 75Mpa，升液速度為62-65mm/s，充型速度為 58-70mm/s，增壓速度為95-105mm/s，結晶增壓壓力為0? 005-0. 015 Mpa ; 注入模具，進行不等壓鑄造的升液、充型、保壓、卸壓；向模具型腔和保溫坩堝同時通入 壓縮空氣，調(diào)節(jié)升液壓力為〇. 12-0. 15Mpa，充型壓力為0. 12-0. 15Mpa，下工作罐內(nèi)的坩堝 內(nèi)的熔體在壓力差的作用下經(jīng)升液管沿反重力方向充填石英砂鑄型，充型完成后按照設定 的增壓速度增壓；當上下工作罐的壓力差達到〇. 〇5Mpa時進行保壓，保壓時間為4-6min; 之后將合金液平穩(wěn)注入模具中，并在不等壓作用下凝固結晶形成螺絲本體鑄件；結晶 時長為15-25s，保壓時間為75-105S，最后卸壓取出； (5)螺紋加工：根據(jù)需要進行車螺紋。
[0008] 作為優(yōu)選，步驟（3)中合金原料的組成成分以及各成分的質(zhì)量百分比分別為：C: 0? 5-1%，Ti :0? 5-2%，Si:10-20%，其余為 Fe。
[0009] 作為優(yōu)選，步驟（2)與步驟（3)中的添加劑相同，為含65%Cr的工業(yè)用Cr添加劑。
[0010] 作為優(yōu)選，步驟（3)中的惰性氣體為氦氣、氬氣或者氮氣。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用在中軸處預留貫穿孔的不等壓鑄造方式，取消了原 先的鉆孔操作，更為高效，同時真空螺絲鑄件疏松顯著降低，組織更為致密，力學性能顯著 提高；還、脫氧以及脫硫操作通過除氫操作減少鑄件內(nèi)部的氣體含量，降低氣孔、縮孔的出 現(xiàn)概率。
【具體實施方式】
[0012] 以下將結合具體實施例對本發(fā)明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體 實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0013] 實施例1 : 本發(fā)明為一種真空螺絲的制造方法，方法為：設備烘干、預熱除濕、熔煉原料、鑄造以及 螺紋加工；鑄造步驟為不等壓鑄造，預先制作真空螺絲模具，將熔煉獲得的合金液注入真空 螺絲模具中進行壓力變化的鑄造。
[0014] 具體方法為： (1) 設備烘干：除去熔煉設備表面可能含有的涂料以及銹跡，將其升溫至300°C后，在 其表面均勻噴涂一層保護涂料；將溫度按照25°C /min的速度升溫至450°C，并保溫0. 5h烘 干至發(fā)黃備用； (2) 預熱除濕：對熔煉過程中使用到的添加劑升溫至100°C并保溫20min，進行充分脫 水烘干； (3) 熔煉原料：按照C :1%，Ti :1%，Si :15%，其余為Fe的成分重量配比進行配料，作為 合金原料加入感應熔煉爐中，并升溫至1500°C;待其完全熔化后向其中加入15%的含65%Cr 的工業(yè)用Cr添加劑，形成合金液；向爐中充入氦氣防止合金液吸入氫氣，并采用旋轉(zhuǎn)除氣 法減少合金液中的氣體含量； (4) 鑄造：將步驟（3)中的合金液注入鑄造保溫坩堝，設定不等壓鑄造工藝參數(shù)：氣源 壓力為〇? 85Mpa，同步壓力為0? 65Mpa，升液速度為65mm/s，充型速度為70mm/s，增壓速度為 105mm/s，結晶增壓壓力為0? 005Mpa; 注入模具，進行不等壓鑄造的升液、充型、保壓、卸壓；向模具型腔和保溫坩堝同時通入 壓縮空氣，調(diào)節(jié)升液壓力為〇. 12Mpa，充型壓力為0. 12Mpa，下工作罐內(nèi)的坩堝內(nèi)的熔體在 壓力差的作用下經(jīng)升液管沿反重力方向充填石英砂鑄型，充型完成后按照設定的增壓速度 增壓；當上下工作罐的壓力差達到0. 〇5Mpa時進行保壓，保壓時間為4min ; 之后將合金液平穩(wěn)注入模具中，并在不等壓作用下凝固結晶形成螺絲本體鑄件；結晶 時長為15s，保壓時間為80s，最后卸壓取出； (5)螺紋加工：根據(jù)需要進行車螺紋。
[0015] 通過上述步驟獲得的真空螺絲，組織均勻、晶粒尺寸小，并且通過測試得出其具有 良好的力學性能，如下表所示：
實施例2 : 一種真空螺絲的制造方法，方法為：設備烘干、預熱除濕、熔煉原料、鑄造以及螺紋加 工；鑄造步驟為不等壓鑄造，預先制作真空螺絲模具，將熔煉獲得的合金液注入真空螺絲模 具中進行壓力變化的鑄造。
[0016] 具體方法為： (1) 設備烘干：除去熔煉設備表面可能含有的涂料以及銹跡，將其升溫至325°C后，在 其表面均勻噴涂一層保護涂料；將溫度按照21°C /min的速度升溫至550°C，并保溫0. 7h烘 干至發(fā)黃備用； (2) 預熱除濕：對熔煉過程中使用到的添