緊固件測試和檢驗概述
檢驗定義和要素
檢驗定義
——通過觀察和判斷,適當時結合測量,試驗進行符合性評價。
——質量檢驗就是對原材料、半成品和成品的一個或多個質量特性進行觀察、測量、試驗,并將結果和規(guī)定的質量要求進行比較,以確定每項特性合格情況所進行的活動。
檢驗四要素
——度量: 采用試驗、測量、化驗、分析與感官檢查等方法,測定產(chǎn)品的質量屬性;
——比較: 將測定結果與質量要求和標準進行比較;
——判斷: 分符合性判斷和適用性判斷二類
符合性判斷——根據(jù)比較結果,對檢驗項目或產(chǎn)品作出合格性判定;
適用性判斷——進一步確認能否適用(如材料或工序以不影響后道工序正常加工,產(chǎn)品以不影響使用功能為目的)判定。
——處理: 對單件和批處理
對單件產(chǎn)品——決定是合格放行,還是不合格返修或報廢;
對批量產(chǎn)品——根據(jù)檢驗批的可接收質量水平AQL作出批是接收,還是拒收,
緊固件檢驗特點要素
1、由于緊固件產(chǎn)品、規(guī)格、質量屬性及大批量、高效的生產(chǎn)方式;
2、檢驗標準、質量屬性項目要求多
3、緊固件檢驗和試驗完全有別于其它機械類產(chǎn)品的檢驗模式;有它的特殊檢驗內函和要求。緊固件檢驗特點
大批量生產(chǎn)狀況
——緊固件生產(chǎn)特點是大批量生產(chǎn);
——采用快速、高效、自動化生產(chǎn)機器制造。現(xiàn)代化的制造機械設備是連續(xù)生產(chǎn)(如冷鐓機、搓(滾)絲機、網(wǎng)帶熱處理爐、表面涂層處理等)生產(chǎn)效率可達60件~800件/每分鐘的產(chǎn),一天數(shù)百萬件產(chǎn)量是常事。
——因些,緊固件質量狀況往往是批次,不是單件數(shù)量。
產(chǎn)品工藝影響
——生產(chǎn)鏈長,緊固件在生產(chǎn)過程中從原材料投入,要經(jīng)過多工序或多道序的流轉。
——工序多少取決于生產(chǎn)產(chǎn)品工藝鏈的長短(如材料改制、冷鐓,搓絲,清洗,淬火和回火,表面處理、表面潤滑等),有20多道工序流轉也是通常的。
——工序過程的相互作用,上下道的相互作用,影響公差波動。
(如:材料、熱處理,螺紋滾絲間涂層對螺紋間的配合和酸洗 和電鍍
工藝過和的氫脆敏感);
——有冷鐓和熱鐓不同加工方式。六角螺栓生產(chǎn)工藝鏈
冷鐓工藝
熱鐓工藝
緊固件檢驗特點
多種品種、多種規(guī)格、多種材料
——螺栓、螺柱、螺釘、螺母、自攻螺釘、木螺釘、墊圈、擋圈、銷、鉚釘、組合件和高強度連接副、焊釘?shù)?2大類。
——材料
緊固件用材料有低碳鋼、中碳或中碳合金鋼、不銹鋼及有色金屬和非金屬材料加工;
——材料質量對成型工藝性。
——材料對熱處理工藝性,品質、強度有致關重要決定性影響及作用。
(材料元素的淬硬性和淬透性)
(馬氏體級別含量90%緊固件性能
材料物理特性
——是材料固有的特性、不會變化,或者在加工成緊固件后僅有很小的變化。例如:熱膨脹系數(shù)、耐腐蝕特性、耐高低溫性能、電阻率、導熱率和磁化率等都有其重要性。
——正確選擇緊固件材料和適當?shù)墓に嚒?br/>
產(chǎn)品機械性能
——是緊固件對施加的載荷的反映??估瓘姸群颓姸取⒂捕群脱诱剐缘忍匦远及l(fā)生了明顯的變化,變化取決于選用的加工方法和熱處理。
——正確選擇材料+工藝(冷加工和熱處理)。
產(chǎn)品工作特性
——是緊固件通過加工或適當?shù)谋砻嫣幚慝@得功能設計特性和工程應用要求。例預載荷軸力、扭矩、擰入扭矩等工作性能和表面防腐。
——通過加工控制或適當處理獲得的。
緊固件檢驗特點緊固件機械性能
——為適用于不同工程應用場合的需求,制定了不同的緊固件機械性能等級(材料和強度),是一項基礎性技術標準;
——各國都對緊固件機械性能規(guī)定了十分詳細的等級、材料及技術參數(shù)條款,已形成十分完善的、系列化標準體系。
緊固件機械性能分類
產(chǎn)品 | 等級 | 強度Mpa | 材料 | 工藝 | 關聯(lián)因素 |
外螺紋 緊固件
| 低強度 | 400 | 低碳鋼 | 不熱處理 | 螺栓材料 螺栓工藝 |
中強度 | 830 | 中碳或合金鋼 | 熱處理 | ||
高強度 | 1040 | 合金鋼 | 熱處理 | ||
特殊強度 | ≥830 | 耐高溫、耐低溫材料 | 熱處理 | ||
耐腐蝕 | ≥500 | 不銹鋼材料 | 要或否熱處理 | ||
內螺紋 緊固件
| 低強度 | 475~689 | 低碳鋼 | 不熱處理 |
螺母工藝 螺母型式 |
中等強度 | 826 | 中碳鋼或合金鋼 | 要熱處理 | ||
高強度 | 1033~1240 | 中碳合金鋼 | 要熱處理 |
緊固件檢驗特點
機械性能標準特點
——緊固件機械性能技術標準有二大流派的系列標準。
——外螺紋和內螺紋緊固件的性能等級分類、強度、標志和檢測方法是相對獨立。
緊固件檢驗特點
米制碳鋼緊固件機械性能
國際上米制緊固件體系的國家在緊固件機械性能標準方面,都已等效或等同采用了ISO 898的系列標準。
有的國家標準是等效、等同采用,有的國家標準干脆是直接引用了ISO標準號作為緊固件的產(chǎn)品技術條件標準。
緊固件產(chǎn)品功能性
緊固件裝配功能性要求即扭矩和軸力,K扭矩系數(shù),按EN 14399-2和GB/T3276-2標準。
緊固件檢驗特點
美制碳鋼緊固件機械性能
美制緊固件機械性能標準與國際標準相比,差異較大,不兼容,也不能互換,看似沒有規(guī)律,實際上體系完整。
美制緊固件標準的體系是以行業(yè)協(xié)會標準為基礎,緊固件機械性能標準主要有二塊。
ASTM、SAE的機械性能標準等級劃分、技術參數(shù)
——相互交叉和重合
——標準號和內容也相對獨立
——自成體系
——又相互包容。
緊固件檢驗特點
緊固件表面處理
緊固件中約有80%表面需經(jīng)過電鍍鋅、達克羅、熱鍍鋅或其它不同的表面處理。
——目的:
防腐、裝潢;
裝配工能。
——要求:
涂層厚、鉻酸鹽鈍化處理、鹽霧試驗;
螺紋配合調整;
防氫脆。
——裝配功能
潤滑處理以控制扭矩軸力K因子。
(新標準提出表面涂履處理,或帶有添加
表面(密封劑、面涂和潤滑),為提高表
面抗腐蝕能力、外觀裝飾、功能要求;)
緊固件表面處理種類
緊固件檢驗特點
緊固件標準體系(緊固件產(chǎn)品和基礎標準多)
——國際上緊固件產(chǎn)品有米制和英制標準兩套相對獨立的標準體系;
——英制標準分二類,美國UNC/UNF英制標準和英國BSW/BSF英制標準。
——現(xiàn)行緊固件的兩大標準體系間不能互換,不能完全統(tǒng)一,同時英制標準中美國標準和英國標準二類體系間也是不一樣,不能互換。
米制緊固件基礎標準關系
國際標準化組織(ISO)及工業(yè)先進國家都較早地開展了緊固件的標準化。目前,已發(fā)布的ISO(TC 2)緊固件標準達182個。
ISO緊固件的產(chǎn)品標準有獨立的標準號——細分類;
ISO緊固件的基礎標誰已基本滿足產(chǎn)品和檢驗的需求。
目前直接引用ISO標準的,有DIN(德國)或EN(歐盟),GB(中國)或者JIS(日本)等與ISO標準基本一致。無論那個國家的緊固件產(chǎn)品(凡米制),在基礎標準方面全部執(zhí)行ISO標準,這是國際貫例。
所以,ISO緊固件標準應視為“米制緊固件標準”的總代表。
美制緊固件基礎標準關系
美國現(xiàn)行緊固件標準分別由ASME、SAE、ASTM、IFI等發(fā)布,視同于國家標準。
緊固件產(chǎn)品尺寸、螺紋和質量標準由美國工程師協(xié)會ASME頒發(fā);
緊固件基礎技術標準又全部分別由ASTM美國材料試驗協(xié)會、SAE和IFI美國工業(yè)緊固件協(xié)會名義發(fā)布。
汽車緊固件產(chǎn)品標準由SAE美國機動工程師協(xié)會頒發(fā);
SAE與ASTM 標準兼容。
緊固件檢驗特點 |
緊固件的質量項目按標準要求較多,每一個項目都應符標準規(guī)定的相應要求,缺一不可。
緊固件檢驗項目
尺寸 | 功能特性 | 機械性能 | 表面處理 |
螺紋長度 螺紋直徑 頭部厚度 桿部直徑 螺母高度 內扳擰深度 幾何公差 | 螺紋精度 內扳擰 外扳擰 有效力矩 幾何和位置公差 導向末端 墊圈面 裝配扭矩系數(shù) | 化學成份(熔煉) 硬度 抗拉強度 促證載荷 伸長度 面縮率 沖擊性能 表面缺陷 | 電鍍 熱鍍鋅 達克羅 機械鍍江薄防銹油 |
緊固件產(chǎn)品尺寸(主要)
產(chǎn)品基礎標準技術條件內容