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随着航空飞机性能的不断提高,对飞机机体连接用的紧固件提出了更高的要求:重量轻、高强度、高耐腐蚀性以及高抗疲劳性。传统材料紧固件性能,尤其是抗疲劳性能已经不能满足新一代航空飞机的使用要求。目前,高强度钢紧固件,尤其是应用抗疲劳制造技术的高强度钢螺栓已经在飞机上广泛采用,美国、英国等少数航空强国已经掌握了各种高强度钢材料螺栓的抗疲劳制造技术方法,并且已经应用在航空飞行器上,但是我国航空工业领域的高强度钢螺栓的抗疲劳加工技术还处于相对低水平的状态,仅仅掌握1Cr15Ni4Mo3N、30CrMnSiNi2A等少数成熟高强度钢材料的抗疲劳制造技术,新研高强度钢还处于依靠材料本身性能来提高抗疲劳性的阶段。单一的高强度钢材料不能适用于航空飞机所有部位的使用要求,因此研究和应用新研高强度钢螺栓抗疲劳制造技术对进一步提升航空飞机的性能有着重要的意义。课题以0Cr13Ni8Mo2Al新研沉淀硬化高强度钢螺栓为研究对象,通过加工方法的对比分析,确定了头部温镦成型、螺纹滚压强化两种抗疲劳制造工艺。根据0Cr13Ni8Mo2Al高强度钢材料的材料特性、螺栓的结构特点及螺纹的大小,确定了温镦工艺参数(温镦温度、温镦力、温镦次数、润滑剂等)和螺纹滚压工艺参数(滚丝毛坯、滚压力、滚压速度、进给量、滚压时间等),并通过工艺验证和试验件的加工来说明采用此种工艺方案的正确性。经过试验件的加工以及后续的理化试验分析,确定了按照所选择的温镦工艺参数、螺纹滚压工艺参数及按照制定的螺栓加工工艺方案所加工的零件完全符合设计数模及相应技术条件的要求,加工后零件没有产生头部和杆部过热的情况,并且各项机械性能(抗拉强度、抗剪强度)也全部符合零件设计数模目标要求;经过理化的疲劳性能对比,进一步验证了头部温镦成型、螺纹滚压成型工艺在抗疲劳性能方面的先进性。这表明,本次研究所制定的0Cr13Ni8Mo2Al高强度钢螺栓的头部温镦成型工艺和螺纹滚压成型工艺方法是切实有效地,本次研究选用的各项参数以及工艺方法也是准确的。新型高强度钢螺栓抗疲劳制造技术方法和加工参数的确定,不仅成功研制了0Cr13Ni8Mo2Al高强度钢螺栓,满足了公司装机进度的生产要求,而且也为后续其他新型高强度钢的抗疲劳制造技术奠定了技术基础和保障。