标准件的概念和标准件(紧固件)的分类:螺钉、自攻螺钉和木螺钉

标准件在很多行业中用途十分广泛,它在市场上也被称为紧固件,它是将两个或两个以上的零件或构成紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。

标准件在广义上包括标准化的紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件;在狭义上仅包括标准化紧固件。在我们国内俗称的标准件是标准紧固件的简称,是狭义概念,但也不排除广义的概念。

标准件一般分类为:螺栓、螺母、螺柱、螺钉、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、挡圈、销、铆钉、紧固件–组合件及连接副、其他(如焊钉、异形钉、螺塞等)。接下来,为大家介绍螺钉、自攻螺钉、木螺钉。

  1. 螺钉

螺钉是由头部和螺杆两部分组成的一类紧固件,按用途分的话,主要有三类:机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要应用于一个紧固螺纹孔的零件,与一个带有通孔的零件之间的紧固连接,不需要螺母与之配合(这种连接形式称为螺钉连接,也属于可拆卸连接;但是也可以与螺母相互配合,用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接)。

2.自攻螺钉

自攻螺钉与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹,主要用于连接两个薄的金属器件,并使其成为一个完整的结构,构件上需要事先制出一个小孔,由于这种螺钉的硬度较高,所以可以直接旋到构件的孔中,并使构件中形成相应的内螺纹。这种连接形式也属于可拆卸式连接。

3.木螺钉

木螺钉也是与机器螺钉相似,但是螺杆上的螺纹是专用的木螺钉用螺纹,可以直接旋入木质构件(或零件)中,用于把一个带有通孔的金属(或非金属)零件与一个木质构件紧固的连接在一起。这种连接形式也是属于可拆卸式连接。

今天,就先介绍这么多,如有疑问,欢迎留言一起讨论,下一期,为大家介绍垫圈、挡圈、销,喜欢的别忘了给小编点个关注。

在数字化的未来,dwork引领紧固件行业发展的新模式

往期推荐

  • 德沃克闪耀数字盛宴,精益化点亮智造未来
  • 专注mes系统与数字工厂解决方案,为车间降本增效
  • 洞见精益数字化原力,德沃克智造高能登场

8月3日下午,为深入实施智能制造工程,加快企业数字化转型,调动镇海区紧固件企业数字化转型动力,明确产业提升改造的方向和目标,促进紧固件产业转型升级,镇海区紧固件行业协会主办了「德沃克:从传统制造到数字制造的跨越」主题培训。数十家紧固件企业出席本次活动,中之杰副总裁胡道华应邀进行了现场演讲。

随着近几年行业“大洗牌”加剧,企业生产及经营模式等也受到了挑战,对于紧固件行业来说,加快发展智能制造,推进数字化和工业化深度融合,实现质量变革、效率变革和动力变革,是推动企业制造迈向高质量发展的必然趋势。那么,面对大数据、物联网、人工智能等新技术的冲击,未来紧固件行业有着怎样的发展前景,又应该如何实现数字化转型呢?

对此,胡道华以德沃克智造为核心,从紧固件企业管理难点、数字化趋势及转型路径着手,为各位企业家们分享了紧固件行业数字化整体解决方案。并就中之杰服务的舟山7412工厂、长华布施螺子、裕泰汽配、大智机械等数十家紧固件行业龙头企业案例,进行了企业数字化改造规划、阶段、路线等重点分析。胡道华专业独到、深入浅出的分享得到了与会企业家们的一致认同与赞许。

在随后的座谈与交流中,企业家们就德沃克智造的功能模块、使用场景、实施费用等问题进行了提问,胡道华进行了一一解答。德沃克作为新一代生产执行系统,基于深刻的行业洞察和知识积累,以精益思想为核心,通过电子周转箱与虚拟工位的双模驱动技术,实现数据自动流动,帮助离散制造企业实现精益数字化转型。

当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展,数字技术突飞猛进。面向未来,中之杰将通过德沃克智造的“软实力,硬科技”,持续行业深耕,打造行业服务优势,加快紧固件行业“智改数转”!

关注头条号【数字化中之杰】,获取更多关于离散制造精益数字化转型、精益生产、车间管理、数字工厂、MES等相关内容。

点击下方,进入中之杰官网,了解更多离散制造精益数字化转型内容

数字工厂_生产管理_精益生产_智能制造_德沃克智造D-WORK

当一个螺丝钉想进入战场时-你对武器紧固件了解多少?

针对佩洛西窜台事件,中方进行了强烈反制。近日,中国人民解放军东部战区位台岛北部、西南、东南海空域,组织了由战区海军、空军、火箭军、战略支援部队、联勤保障部队等兵力参加的实战化联合演训。歼20、055大驱、辽宁舰、山东舰等先进的军事力量装备相继亮剑台湾岛。军事迷们都知道这些先进武器上都使用了哪些标准紧固件吗?

军事博弈,兵器紧固件作为其中的重要纽带,牵一发可动全身,要经得住高压、高温、高强度的环境下的考验,质量要求非常严格,市场准入门槛也很高。

兵器产品常用的紧固件包括螺栓、螺母、垫圈、挡圈、铆钉、销等。国家标准约300项,其中螺钉标准约78项,螺栓标准约37项,螺母标准约58项,垫圈、挡圈标准约52项,销标准约20项,铆钉标准约31项,组合件标准约23项。兵器产品涉及紧固件国家标准近百项,一个大型的武器系统,如步兵战车或自行火炮,其紧固件的品种规格约600项,近50项紧固件国家标准。以下是兵器紧固件常用标准。

一、兵器产品中采用最多的螺栓:

(a)GB/T 29.1-1988六角头头部带槽螺栓A和B级;

(b)GB/T 5781-2000六角头螺栓全螺纹C级;

(c)GB/T 5782-2000六角头螺栓;

(d)GB/T 5783-2000六角头螺栓全螺纹;

(e)GB/T 5785-2000六角头螺栓细牙;

(f)GB/T 5786-2000六角头螺栓细牙全螺纹;

(g)GB/T31.1-1988六角头螺杆带孔螺栓A和B级;

(h)GB/T32.1-1988六角头头部带孔螺栓A和B级。

二、兵器产品采用较多的螺钉:

(a)GB/T65-2000开槽圆柱头螺钉;

(b)GB/T67-2000开槽盘头螺钉;

(c)GB/T68-2000开槽沉头螺钉;

(d)GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉;

(e)GB/T70.2-2000内六角平圆头螺钉;

(f)GB/T818-2000十字槽盘头螺钉;

(g)GB/T71-1985开槽锥端紧定螺钉;

(h)GB/T73-1985开槽平端紧定螺钉;

(i)GB/T819.1-2000十字槽沉头螺钉第1部分:4.8级;

(j)GB/T819.2-2000十字槽沉头螺钉第2部分:8.8级、不锈钢A2—7O和有色金属CU2或CU3;

(k)GB/T822-2000十字槽圆柱头螺钉;

(l)GB/T99-1986开槽圆头木螺钉;

(m)GB/T100-1986开槽沉头木螺钉。

三、兵器产品采用较多的螺母:

(a)GB/T62.1-2004蝶形螺母圆翼;

(b)GB/T6170-2000 l型六角螺母;

(c)GB/6171-2000 l型六角螺母细牙;

(d)GB/T6172.1-2000六角薄螺母A和B级;

(e)G13/T6173-2000六角薄螺母细牙;

(f)GB/T6178-1986 l型六角开槽螺母A和B级;

(g)GB/T9457-l986 l型六角开槽螺母细牙A和B级。

四、兵器产品采用较多的螺柱:

GB/T898-1988双头螺柱bm=1.25d;

GB/T899-1988双头螺柱bm=1.5d;

GB/T901-1988等长双头螺柱B级。

五、兵器产品采用较多的垫圈:

(a)GB/T93-l987标准型弹簧垫圈;

(b)GB/T96.1-2002大垫圈;

(c)GB/T97.1-2002平垫圈A级;

(d)GB/T848-2002小垫圈A级。

六、兵器产品采用较多的挡圈:

(a)GB/T893.1-1986孔用弹性挡圈A型;

(b)GB/T894.1-l986轴用弹性挡圈A型;

(c)GB/T895.1-1986孔用钢丝挡圈;

(d)GB/T895.2-1986轴用钢丝挡圈;

(e)GB/T896-l986开口挡圈。

七、兵器产品采用较多的销:

(a)GB/T91-2000开口销;

(b)GB/T117-2000圆锥销;

(c)GB/T119.1-2000圆柱销不淬硬钢和奥氏体不锈钢;

(d)GB/T119.2-2000圆柱销淬硬钢和马氏体不锈钢;

(e)GB/T120.2-2000内螺纹圆柱销淬硬钢和马氏体不锈钢;

(f)GB/T882-2008销轴。

八、兵器产品采用较多的铆钉:

(a)GB/T867-1996半圆头铆钉;

(b)GB/T869-l986沉头铆钉;

(c)GB/T871-1986扁圆头铆钉;

(d)GB/T827-1986标牌铆钉。

近年来,我国重视科技进步,加大自主创新和研发力度,这些高性能兵器紧固件在卫星、火箭、导弹、飞船及产品其他国防型号上得到了广泛应用,小小螺丝为科技强军做出了重要贡献。

你不知道的紧固件基础知识

随着我国2001年加入WTO并步入国际贸易大国的行列。我国紧固件产品大量出口到世界各国、世界各国的紧固件产品也不断涌入中国市场。紧固件作为我国进出口量较大的产品之一,实现与国际接轨,对推动中国紧固件企业走向世界,促进紧固件企业全面参与国际合作与竞争,都具用重要的现实意义和战略意义。

然而最近在国内紧固件市场中发现的一些质量事故,让我们又不得不提高了警惕。紧固件的标准性通用性,使得出现问题之后的后果也更为严重。本周四的工程客沙龙,我们也特别召集了一期话题《如何让螺栓连接更安全》,欢迎大家报名参加。报名方法见文末。

点击文末的“了解更多”,更多免费的水暖阀门五金资讯等着您!

它关系到每个紧固件企业——紧固件行业需要智能吗?

近年来随着我国各行业的智能化迅速发展,智能化几乎融合了所有行业,从生产车间自动化的生产设备到室外无人汽车、货物机器人、小型无人机等智能化交通工具,再到田野间数字化控制的自动灌溉喷洒技术,无不体现了智能自动化的快速、便捷、高效。不可否认智能化给我们社会各行业带来了巨大的经济效益。智能化时代已经成为时代发展的趋势。

近年来,我国紧固件行业得到一定的发展,但是在发展过程中也暴露出一些亟待解决的问题,如报价方流程繁琐、等待时间长,渠道获客成本高、质量差、成单周期长,前端销售和后端仓储沟通不协调、信息不同步等等,不仅严重降低了企业的竞争力而且也给企业造成了大量的损失,这从侧面反应出紧固件行业急需提高智能化水平从而提高管理效率,精简不必要的流程、节省生产成本,打造企业自身的竞争力。

所以,提高企业自身的智能化管理水平,实行智能化生产模式。这不仅能从根本上提高企业的竞争力、增加企业的效益而且也符合时代发展的潮流趋势,不会被时代摈弃。越早摆脱传统落后的管理和生产模式的企业就会越早享受发展变革带来的红利。

企业智能化包括两个方面

一 生产设备智能化

生产设备的智能化是企业发展到一定程度上所必须具备的基本生产硬件,比如紧固件的智能测量、智能加工、智能检验等智能化生产设备,智能设备的使用可以极大地提高产品的生产效率,降低人工生产的错误率,另外智能操作指挥中心也可以实时监测原材料的波动,收集产品生产过程中的数据,对改进产品的质量也有着重要作用。

二 管理和营销系统智能化

除了生产设备外,企业的软性运营模式也必须要革除弊端,目前不少的紧固件企业仍然在使用人工转述的报价方式,即客户询价时,销售人员需要转述给专门的计价人员,计价人员算出结果后再转述给销售人员,再由销售人员报价给客户。可以看出整个报价流程不仅流程繁琐、时间长,而且非常不利于留客率和满意度。此外,传统渠道获客亦是如此,传统方式即通过购买客户信息然后进行联系推广的方式,但是通过这种方式一是客户信息不垂直,各种行业、各种工作的人五花八门而且推广的效率也不高。如果企业通过智能化管理运营系统则可以进行全方位的整合改善整个营销过程中的不利,另外也可以对获取数量众多的垂直行业的用户,成单率和留客率会更高。

相较来说,管理系统和营销系统的智能化比生产设备的智能化对企业的要求低,设备的智能化一般来说是企业有一定的生产规模并且能负担得起引进设备的成本,而管理和营销系统的成本并不高,是比较容易实现的。

工品·云仓 是专门为解决紧固件生产厂家在报价和获客过程中所遇到的问题,平台通过报价和客户管理两套人工智能系统来提高产品报价、仓储发货、智能获客、客户管理等方面的效率并降低企业运行成本。

工品·云仓的亮点:

智能报价:一键上传、修改产品信息,产品信息全系统同步且上传数量无限制。方便前端销售快速报价节省时间,并且销售人员可以直接一键下单。

智能仓储:后端仓储人员可以根据销售的单据信息快速发货,并且当库存产品数量过低时系统会作出标红提醒。

智能跟进:可以记录每一个客户的相关信息和每一次通话的跟进记录,做到心中有数。

智能客源:提供全国区域内高度垂直的行业采购商,并且可以根据需求进行多重筛选。

智能管理:智能管理为系统管理员提供了操作的便利性,管理员可以对智能化管理系统的使用人数和权限设置作出相应的修改。

五大功能板块

1产品管理:包括一键上传、一键修改、一键下单、多重搜索等智能功能。

2仓储管理:包括一键发货、物流信息跟进、产品不足预警等。

3订单管理:包括订单信息查询、订单信息修改等。

4客户管理:客户信息查询、客户信息记录、客户沟通跟进、海量采购渠道信息等

5账户管理:坐席管理、角色设置等。

平台系统功能强大,是紧固件供应厂家不可多得的好帮手,有意向的客户可开通免费使用账户并赠送平台介绍,私信回复“工品云仓+电话(试用账户的账号)”即可进行免费试用,试用名额有限,先领先得。

份额:高强度紧固件涂层的耐腐蚀性

摘 要:在高强度紧固件用钢基体上制备了渗锌、渗锌-硅酸盐封闭、渗锌-达克罗-含铝封闭三种耐蚀涂层。使用扫 描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)分析中性盐雾试验前后涂层形貌及成分变化,讨论涂层的腐蚀特征;使用电 化学阻抗法和电化学极化法分析了涂层的电化学特征。结果表明:与渗锌涂层相比,渗锌-硅酸盐封闭、渗锌-达克罗- 含铝封闭涂层具有更优异的耐蚀性,其中渗锌-达克罗-含铝封闭涂层的耐蚀性最佳;在腐蚀过程中,渗锌涂层的腐蚀 形式主要为渗锌层的应力腐蚀,渗锌-硅酸盐封闭涂层的腐蚀形式主要为封闭层的点蚀与全面腐蚀,渗锌-达克罗-含铝封闭涂层则出现封闭层的剥离。

关键词:紧固件;渗锌;封闭;达克罗;耐蚀性

中图分类号:TG174 文献标志码:A 文章编号:1005-748X(2019)12-0886-07

高强度紧固件被广泛应用于能源与运输等领 域,如风电机组塔筒与叶片、铁路轨道扣件等位置的 联结,服役条件恶劣、工况复杂、维修不便,对连接强 度及可靠性要求很高[1-2]。目前用于高强度紧固件 防腐蚀的工艺方法主要有热镀锌及锌合金、电镀锌及锌合金、粉末渗锌等[3]。热镀锌工艺产量高、成本 低,镀层厚度大,因此耐蚀性较好;但对紧固件而言, 涂层的不均匀性以及表面残留的锌会影响紧固件的 配合要求。电镀锌工艺生产的镀层光亮均匀,较为 美观,但易产生氢致开裂,影响紧固件寿命,且涂层 厚度较薄,不利于其耐蚀性。粉末渗锌是一种通过固态扩散,使锌原子渗入基体表面形成合金层的技 术[4],其涂层厚度可控、易于配合、不会产生氢脆[5], 且耐蚀性良好[6-7],经过不断发展,粉末渗锌工艺已 成为一种高质量、高性能的紧固件表面防腐蚀处理技术[8-10]。

在渗锌后处理领域,已开发出各种复合涂层,以 提高耐蚀性。在渗锌涂层外浸涂封闭剂,经固化后 形成封闭层,可有效封闭涂层表面微孔,延长涂层的 使用寿命[11-12]。达克罗涂层是一种由数十层被铬酐 钝化后的锌、铝片层叠加形成的膜层,具有极佳的耐 蚀性[13]。但达克罗涂层的耐磨性不佳,施工中的磕 碰易导致涂层破损,使其实际耐蚀性差于渗锌涂 层[14],因此通常通过在达克罗涂层外部浸涂封闭剂 加以保护[15]。

为进一步提升涂层耐蚀性,延长紧固件使用寿 命,提高联结的安全系数,本工作在高强度紧固件渗 锌涂层的基础上,制备了渗锌-硅酸盐封闭涂层和渗 锌-达克罗-含铝封闭复合涂层,对各涂层的微观形 貌与成分进行了分析,通过中性盐雾试验对涂层的 腐蚀行为进行分析,并通过电化学特性曲线对涂层 的耐蚀性进行验证。

1 试验

1.1 试样及其制备

基体试样为高强度紧固件用钢制成的圆形垫 片,外径70mm,内径32mm,厚5mm。渗锌工艺 流程为:前处理(碱洗脱脂、酸洗除锈)→配制渗剂→ 装罐→渗锌→冷却→取出试样。

在渗锌试样基础上进行封闭处理制得渗锌硅 酸盐封闭涂层(以下称渗锌封闭涂层)。其选用的 封闭剂是钢铁研究总院开发的F3015A型硅酸盐封 闭剂,它是由硅酸盐、缓蚀剂、表面活性剂等复配而 成。封闭处理的工艺流程为:渗锌→前处理(清洗、 烘干)→浸涂封闭剂→热风吹干→烘干。

渗锌-达克罗-含铝封闭复合涂层(以下称渗锌- 达克罗-封闭涂层)的制备是在渗锌试样基础上涂覆 达克罗和封闭涂层。其封闭剂选择钢铁研究总院开 发的F5036C型含铝封闭剂。主要工艺流程为:渗 锌→前处理(清洗、烘干)→表面处理→浸涂达克罗液→甩干→烘烤→冷却→清洗、烘干浸涂封闭剂→ 热风吹干→烘干。

1.2 试验方法

使用切割机从制备的不同种类涂层上取样,试 样用环氧树脂镶嵌,并经水磨砂纸(至2000号)依 次打磨,然后使用光学显微镜(OM)观察涂层形貌 并测量厚度;用 FEIQuantaEFG650型场发射扫 描电子显微镜(SEM)观察涂层表面与截面的微观形貌,并使用附带的EDAXApolloX能谱仪(EDS) 测涂层中的元素分布。

根据GB/T101225-2012标准对各涂层进行 中性盐雾试验(NSS)。盐雾溶液为(50±5)g/L NaCl水溶液,pH 为6.5~7.2,喷雾压力1.0~ 1.2kPa,80cm2 沉降率为(1.5±0.5)mL/h;盐雾 箱温度35℃,饱和塔水温48℃,试样表面与垂直方 向成20°角。

使用GAMRYReference600型电化学工作站 测试涂层的极化特性及电化学阻抗特性。测试采用 三电极体系:参比电极为饱和甘汞电极,辅助电极为 铂电 极,工 作 电 极 为 各 涂 层 试 样。腐 蚀 介 质 为 3.5%(质量分数)NaCl溶液;测试温度为室温。电 化学阻抗测试时,以开路电位为基准电位,激励信号 振幅为5mV,扫描频率范围10-2~105 Hz,每倍频 10个点。极化曲线测试时,扫描范围为-1200~ -600mV,扫描速率为0.25mV/s。

2 结果与讨论

2.1 涂层形貌与元素分布

2.1.1涂层形貌

三种不同类型涂层的表面形貌如图1所示。渗 锌涂层为单一渗锌层,其表面不平整,存在高低起 伏,其中较为平整区域的锌含量较高,存在少量铁元 素,表面状态较好;坑洼处多以微小含锌颗粒形式存 在,由于颗粒间的结合十分松散,孔隙较多,对涂层 的耐蚀性不利。渗锌-封闭涂层表面总体较为平整, 但封闭层的上表面存在龟裂状的开裂现象,大多数 开裂深度并未达渗锌层,但个别区域渗锌层已经露 出,如图中白色圆圈所示,这对涂层的耐蚀性有一定 影响。渗锌-达克罗-封闭涂层的表面平坦、光洁,没 有不利于耐蚀性的坑洞。

三种不同类型涂层的截面形貌如图2所示,涂 层各层的厚度列于表1中。结果表明,各类涂层的 各层之间结合均十分紧密,无空隙、漏镀等缺陷;在 三种涂层的渗锌层中均可观察到一定数量的裂纹。 这是由于在渗锌工艺的冷却过程中,Zn-Fe合金层 与基体的热膨胀系数存在差异,因此涂层内的残余 应力较大,进而导致裂纹的出现[16]。

渗锌涂层的厚度较为均匀,除横贯渗锌层的裂 纹外,还可观察到其表面存在凹坑,由于凹坑处应力 集中更为严重,因此这些凹坑的下方几乎都伴随着 裂纹。渗锌-封闭涂层中封闭层与渗锌层结合紧密,但仍可观察到封闭层的连续性不佳,存在着大量的开裂现象,有的裂纹已抵达渗锌层表面。这些裂纹 是封闭剂在固化过程中发生微量收缩引起的。渗锌 -达克罗-封闭复合涂层具有含铝封闭层,它在对耐磨性不佳的达克罗层提供保护的同时,还可进一步提升耐蚀性;在达克罗层中可观察到层叠排列的锌 片和铝片[17],涂层状态较好。

2.1.2涂层的元素组成与分布

图3为不同涂层截面 EDS线扫描结果。结果 表明:渗锌涂层中锌含量由表面(锌质量分数约 92%)向内缓慢下降,至涂层与界面处(锌质量分数 约81%)后,开始急剧减少。根据计算及理论分析, 渗锌层表层为Γ相层(FeZn10),靠近基体处为δ相 层(Fe11Zn40)[1819]。渗锌-封闭涂层使用硅酸盐封闭 剂,故在封闭层区域Si、C、O元素含量较高。渗锌- 达 克罗-封闭涂层使用含铝封闭剂,故在封闭层处有明显C、O、Al元素分布;达克罗层则有Zn、Al、Cr、 O元素的分布。

2.2 涂层的耐蚀性

2.2.1中性盐雾试验

对不同涂层试样进行时长为1200h的中性盐 雾试验,对比三种涂层的耐盐雾腐蚀性能(用盐雾腐 蚀过程中涂层出现白锈和红锈的时间表示),并分析 了其腐蚀特点。试验结果如图4与表2所示。

盐雾腐蚀72h后,在渗锌涂层表面与侧面交界 处出现白锈,盐雾腐蚀168h后在同一位置出现微 量红锈,涂层开始失效。此后边缘处的白锈、红锈不 断向表面与侧面扩展,并且表面也开始陆续出现分 布较为均匀且不断扩展的白锈与红锈,表现为全面 腐蚀状态。由于涂层内含铁量很少,红锈应为基体 的腐蚀产物,因此红锈的出现说明涂层已经失去对 基体的保护作用。边缘处首先发生锈蚀,可能是因为在该试样棱角处涂层的厚度较薄或有缺陷,从而 导致基体露出,引发了渗锌层对基体的电化学保护 作用,即标准电极电位(SEP)更负的Zn-Fe合金被 腐蚀。因此,试样的边缘处易产生腐蚀现象,是整个 零件较为薄弱的位置。在实际生产和使用中,零件 边角的磕碰是难以避免的,加之此处涂层较薄或易 有缺陷,很容易在此处产生锈蚀,并向外扩展,最终导致零件的锈蚀与失效。

盐雾腐蚀168h后,渗锌封闭涂层表面出现白 锈,随时间延长白锈区域扩展极为缓慢,盐雾腐蚀 1200h后,白锈区域面积仍小于5%,未出现红锈。 白锈出现在涂层表面而非边缘处,说明硅酸盐封闭 层对涂层边缘这一薄弱区域进行了有效的保护;白 锈在涂层表面扩展缓慢,表明虽然封闭层原有开裂 导致的破损使渗锌层被腐蚀,但此时涂层仍未失效; 无大量红锈出现,说明该渗锌硅酸盐封闭涂层能有 效保护基体,防止其发生锈蚀[20]。

渗锌-达克罗-封闭涂层的耐盐雾腐蚀性能优 异,盐雾腐蚀1200h后仍未出现白锈及红锈。但 在盐雾腐蚀168h后,涂层开始出现少量鼓泡,如图4(c)中圆圈所示。随着腐蚀时间的延长,鼓泡数 量增多,体积增大,且十分容易破损。渗锌-达克罗- 封闭涂层的耐盐雾腐蚀性能优异,能为基体提供优 良的保护;但在长期湿热条件下,涂层的各层间结合力下降,出现大量鼓泡,并可能发生破损,从而导致 锈蚀发生。

2.2.2涂层腐蚀后表面形貌

盐雾腐蚀1200h后涂层表面的微观形貌如 图5所示。并对盐雾腐蚀后渗锌涂层表面进行 EDS分析,结果如表3所示。

渗锌涂层经中性盐雾试验后,表面腐蚀严重,已 观察不到初始涂层表面;颗粒状腐蚀产物均匀地分 布在涂层表面,且呈疏松状态,如图5(a)所示。由 EDS分析结果可知,腐蚀产物为锌的氧化物、氯化 物以及铁的氧化物、氯化物[18]。由于这种疏松的腐 蚀产物无法对未腐蚀部位形成有效保护,且容易脱 落,因此渗锌涂层一旦开始锈蚀,便会不停地发展, 导致锈蚀范围和深度不断增加。

在盐雾腐蚀过程中,渗锌封闭涂层的腐蚀主要 发生在封闭层开裂和脱落产生的缝隙与凹陷处,这 些区 域 封 闭 层 较 薄,渗锌层甚至已经裸露,如图5(b)所示,因此易被腐蚀。腐蚀产物填充于这些 缝隙和凹陷中,阻碍了锈蚀的进一步进行,故宏观上 表现为在涂层表面出现少量扩展极为缓慢的白锈。 此外还可以观察到,封闭层表面存在着点蚀,且已出 现一定数量的点蚀坑,这些点蚀坑有的还未到渗锌 层深度,有的已腐蚀到渗锌层,并在坑内形成了腐蚀 产物。

盐雾腐蚀后,渗锌-达克罗-封闭涂层表面基本没有变化,没有腐蚀情况发生,但可观察到部分区域 的涂层呈开裂、分离状态,如图5(c)所示。这是长 期盐雾腐蚀产生的鼓泡破裂导致的,说明该涂层的 含铝封闭层与达克罗层的结合存在一定不足,在长期湿热条件下会产生剥离,且易因外力而破裂,影响该涂层的防护能力。

2.2.3涂层腐蚀后截面形貌

由图6(a)可见,盐雾腐蚀1200h后,渗锌涂层 中已有约三分之一厚度的涂层发生了锈蚀,且可观 察到应力腐蚀形貌。渗锌涂层中因应力产生的裂纹 为腐蚀介质提供了扩散的通道,使Cl- 和 O等得以 扩展至涂层内部,造成涂层的溶解,生成锌的水合氯 化物,进而生成ZnO[21]。由于ZnO 的比容远高于 锌基体的,裂纹尖端承受过高的应力,从而使裂纹向 深度方向扩展;扩展出的裂纹又为进一步的腐蚀提 供了场所,如此恶性循环致使腐蚀不断向基体扩展, 并最终导致涂层的失效。尽管在渗锌层的表面也可 观察到全面腐蚀的形貌,但无论从扩展速度还是破 坏程度而言,应力腐蚀均占主导地位。

由图6(b)可见,在渗锌封闭涂层中可观察到 封闭层出现明显的减薄现象,盐雾试验后硅酸盐封 闭层由初始的8μm 减小到了4μm,部分区域的封 闭层已经被破坏,这说明封闭层表面发生了全面腐 蚀。得益于封闭层良好的封闭作用,Cl- 无法扩散 至渗锌层中,使渗锌层得到了较好的保护。但在封 闭层的点蚀区域,渗锌层也出现了应力腐蚀形貌,且 有进一步向涂层内发展的趋势。若延长试验时间, 封闭层会完全破裂,则大量暴露的渗锌层会发生应力腐蚀,加快涂层的破损。

由图6(c)可见:盐雾腐蚀后渗锌达克罗封闭 涂层的截面形貌与初始试样几乎一致,未观察到涂 层有腐蚀现象,充分验证了此类涂层具有优良的耐 蚀性;但可以清晰地观察到封闭层和达克罗层已经 分离,二者间有一条缝隙;而达克罗层和渗锌层依然 保持着良好的结合。这说明此种涂层的失效形式主 要为涂层的剥离,即涂层尽管具有很高的耐蚀性,但 耐湿热性能不佳,长期湿热环境会导致达克罗层和 渗锌层的分离,失去对达克罗层的保护作用。若稍 加外力,涂层很容易破损,直接暴露出渗锌层,导致 腐蚀的发生。

2.3 涂层的电化学特征

2.3.1电化学阻抗谱

由图7可见:渗锌-达克罗-封闭涂层的容抗弧 半径最大,说明其电化学反应阻力最大,故耐蚀性最 好;渗锌-封闭涂层的容抗弧半径尽管小于渗锌-达 克罗-封闭涂层的,但仍远大于单独渗锌涂层的,说明其耐蚀性良好。

使用如图8所示的等效电路对涂层的电化学阻 抗谱进行拟合,拟合结果如表4所示。等效电路中, Rs 代表溶液电阻,Rc 代表涂层电阻,常相位角原件 CPEc 代表涂层总表面电容,Rct代表电荷转移电阻, CPEdl代表双电层电容。由表4可以看出,渗锌涂层 和 渗锌-达克罗-封闭涂层的涂层电阻处于同一水平,由于渗锌-封闭涂层中封闭层导电性不佳,故其 涂层电阻偏高。渗锌涂层的电荷转移电阻较小,且 双电层电容较大,对耐蚀性不利;渗锌-达克罗-封闭 涂层具有较大的电荷转移电阻和较小的双电层电 容,与其良好的耐蚀性相一致。此外,与渗锌涂层 比,渗锌-封闭涂层和渗锌-达克罗-封闭涂层具有更 高的总电阻值 (Rc+Rct),同样说明其耐蚀性能 更佳。

2.3.2极化曲线

不同涂层的极化曲线如图9所示,其拟合结果 如表5所示。可以看出,与渗锌涂层相比,渗锌-封 闭涂层和渗锌-达克罗-封闭涂层的自腐蚀电位都有 所提高,且腐蚀电流密度显著减小。腐蚀电流密度越大表明涂层的腐蚀速率越大,耐蚀性越差,因此渗 锌-封闭涂层与渗锌-达克罗-封闭涂层的耐蚀性都较渗锌涂层的耐蚀性明显增强。

3 结论

(1)渗锌涂层表面不平整且存在坑洞,对耐蚀 性不利;渗锌-硅酸盐封闭涂层表面有裂纹,对耐蚀 性有一定影响;渗锌-达克罗-含铝封闭涂层表面平 整无坑洞,对基体的保护性能优异。

(2)渗锌涂层的腐蚀形式主要为应力腐蚀,即 腐蚀介质通过应力产生的裂纹直接进入涂层中,腐 蚀产物又使裂纹进一步扩展,如此往复,造成涂层的 严重腐蚀;渗锌-封闭涂层中,封闭层的腐蚀主要表 现为点蚀和全面腐蚀并存的形式,点蚀坑可直达渗 锌层,使渗锌层发生应力腐蚀,全面腐蚀使封闭层厚 度明显减薄;渗锌-达克罗-封闭涂层的耐蚀性优异, 但封闭层存在剥离现象,可能对耐蚀性产生影响。

(3)综合中性盐雾试验和电化学特征,渗锌-封 闭涂层和渗锌-达克罗-封闭涂层具有较渗锌涂层更 为优异的耐蚀性,其中使用含铝封闭剂的渗锌-达克罗-封闭涂层的耐蚀性最佳。

参考文献:

[1] 张先鸣.风电紧固件工艺技术现状和发展展望[C]// 2011金属制品行业技术信息交流会论文集.贵阳:[出 版者不详],2011:43-47.

[2] 钟盛钢,张先鸣.风电用与钢结构用高强度紧固件的 差异[J].金属制品,2009,35(6):62-65.

[3] 燕友增.高强度螺栓的应用研究[D].青岛:山东科技 大学,2011.

[4] 东晓林,时小军,黄燕滨,等.螺纹紧固件腐蚀防护技 术的应用现状[J].电镀与涂饰,2016,35(9):481-485.

[5] 高聪.粉末渗锌工艺及其对组织和耐蚀性的影响[D]. 天津:河北工业大学,2015.

[6] WORTELEND,FRIELINGR,BRACHT H,etal. Impactofzinchalideadditiononthegrowthofzinc richlayersgeneratedbysherardizing[J].Surfaceand CoatingsTechnology,2015,263:66-77.

[7] FERGUSOND.Approachingzerodischarge:inplant evaluationofzincthermaldiffusioncoatingtechnology, phaseI[J].Clean Technologiesand Environmental Policy,2006,8(3):198-202.

[8] 武传杰,林志峰,李相波,等.粉末渗锌工艺及应用 发展趋势[J].热加工工艺,2013,42(22):20-22.

[9] 石卫国,杜贵林,陈圣乾,等.螺栓表面渗锌防腐新技 术试验评价及推广应用[J].中国海上油气,2014,26 (6):102-105.

[10] 张涛.五金紧固件锌铝复合涂层及其防腐蚀性能 [J].腐蚀与防护,2015,36(6):560-562.

[11] 赵黎宁,唐作琴,曹银春,等.镀锌后浸涂封闭剂对 镀层性能影响的研究[J].电镀与精饰,2011,33 (10):40-42.

[12] 夏兰廷,韦华,黄桂桥.有色金属涂层及其封闭层的 海水腐蚀性能[J].腐蚀科学与防护技术,2003,15 (4):238-240.

[13] 周学杰,张三平,郑鹏华,等.渗锌和达克罗涂层在 我国水环境中耐蚀性能研究[J].装备环境工程, 2007,4(4):10-13.

[14] 包胜军,周万红,唐革新,等.达克罗和渗锌在桥梁 支座锚固螺栓上的应用[J].涂料工业,2013,43 (2):65-67.

[15] 姚万鹏,李亚东,李焰.紧固件防护涂层在海洋环境 中的腐蚀行为对比研究[C]//2016年全国腐蚀电化 学及测试方法学术交流会摘要集.青岛:[出版者不 详],2016:119.

[16] REUMONTG,VOGTJB,IOST A,etal.The effectsofanFeZnintermetallic-containingcoatingon thestresscorrosioncrackingbehaviorofahot-dip galvanizedsteel[J].SurfaceandCoatingsTechnolo-gy,2001,139(2/3):265-271.

[17] 黄华清,汪庆年,杨勇,等.多元共渗+达克罗+封 闭复合涂层的性能及应用研究[C]//中国电工技术 学会第八届学术会议论文集.北京:中国电力出版社 2004:79-82.

[18] PISTOFIDISN, VOURLIAS G, CHALIAMPA- LIASD,etal.Onthemechanismofformationofzinc packcoatings[J].JournalofAlloysandCompounds, 2006,407(1/2):221-225.

[19] VOURLIASG, PISTOFIDIS N, CHALIAMPA- LIASD,etal.Zincdepositionwithpackcementation onlowcarbonsteelsubstrates[J].JournalofAlloys andCompounds,2006,416(1/2):125130.

[20] 赵增典,黄宝雷,李月云,等.机械镀镀层表面有机 硅封闭[J].腐蚀与防护,2009,30(8):571-573.

[21] VOURLIASG, PISTOFIDIS N, CHALIAMPA- LIASD,etal.Acomparativestudyofthestructure andthecorrosionbehaviorofzinccoatingsdeposited withvariousmethods[J].SurfaceandCoatingsTech- nology,2006,200(22/23):6594-6600.

<文章来源 > 材料与测试网 > 期刊论文 > 腐蚀与防护 > 40卷 > 12期 (pp:886)>

紧固件(螺栓和螺母)基础知识,企业内部培训课件

本期分享《紧固件基础知识大全》,通过本期课件的学习你可以收获:

1、整车用紧固件的几个主要类型;

2、螺栓的主要加工过程、性能指标;

3、螺母的主要加工过程、性能指标;

4、紧固件拧紧主要工作原理.

文末提供PPT文档下载方式

紧固件的加工方法和工艺

紧固件可由毛坯或型材加工而成。加工是在机床上改变工件尺寸和形状的一种加工形式。通常在室温下进行,因此称为冷加工。机械加工包括切割和非切割。切割是从铸锻件毛坯或型材上切割出部分金属,以满足尺寸、形状和表面质量的要求,如车削、铣削和磨削;非切削加工是指通过对工件表面施加压力(如轧制和挤压)来改变工件尺寸和形状的加工方法。

(1) 加工工艺

紧固件加工过程是指使用加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为合格零件。在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和特性,使其成为成品或半成品的过程称为机械制造过程。

(2) 处理程序

紧固件加工过程通常由一个或多个过程组成。工人在设备上完成的工艺部分称为工艺。过程的划分与产品结构有关。

紧固件加工程序是指紧固件产品加工工艺和操作方法的工艺文件。

在制定加工程序时,应准备以下数据。

A.产品设计图纸。

B产品验收的质量标准。

C现场生产条件。

D指导和相关手册。

E国内外先进技术。

(3) 制定工艺规范的步骤

A.分析零件图纸和零件的工艺分析。

B确定毛坯尺寸。

C编制工艺路线的主要工作是选择定位基准,确定各表面的加工方法,安排加工顺序,安排热处理、检验等辅助工序。

D确定每道工序的加工余量,计算工序尺寸和公差。

E确定每个过程中使用的设备、工具、夹具、量具和辅助工具。

F确定各主要工序的技术要求和检验方法。

G评估各种工艺方案,确定最佳工艺路线。

(4) 工艺技术分析

零件技术要求分析是制定工艺规程的重要环节。通过对零件技术要求的仔细分析,确定零件的主要加工面,从而确定整个零件的加工方案。零件技术要求分析包括以下几个方面:

A.精度分析:包括加工表面的尺寸精度、形状精度和位置精度分析。

B分析表面粗糙度和其他表面质量要求。

C热处理要求和其他要求的分析。

(5) 拟定工艺路线

机械加工工艺规程的制定可分为两部分:制定零件加工工艺路线;确定每个工艺、所用设备、切割规范等的尺寸和公差。制定零件加工路线是制定工艺规范的关键。任务是选择每个曲面的加工方法和加工方案,确定每个曲面的加工顺序和整个加工过程中的工序数。

(6) 加工方法的选择

在绘制工艺路线时,首先确定每个表面的加工方法。零件由不同的表面组成。每个几何曲面都有一系列的处理方法可供选择。了解各种加工方法可以达到的精度、表面粗糙度和经济精度,以便选择最佳方案,降低零件制造成本。在选择加工方法时,还应考虑以下因素。

A.选择能获得经济精度的相应加工方法。

B零件材料的性质,例如,高硬度零件应在精加工过程中研磨。

C零件的结构和尺寸,例如,T形头螺栓的头部不应通过铣削成形,而应通过镦粗成形。

D结合生产类型考虑生产率和经济性,采用生产率高、质量稳定的加工方法进行批量生产。

E结合工厂现有设备和技术条件,充分利用现有设备,挖掘潜力,充分发挥人们的积极性和创造性。

(7) 加工阶段的划分

当零件加工质量要求较高时,整个加工过程应分为以下几个阶段:

A.粗加工阶段:主要的任务是切断大部分的余量,使坯料在形状和尺寸上接近成品零件,为半精加工和精加工提供基准,并留下足够和均匀的加工余量,为后续工艺创造条件。

B半精加工阶段:满足一定的精度要求,保证一定的加工余量,准备主表面精加工,同时完成部分次表面加工。

C精加工阶段:使各主要表面达到图纸规定的质量要求。

成千上万的紧固件-您身边的紧固件专家

  无锡万谦工品智造科技有限公司(万千紧固件)是一家致力于高品质螺纹紧固类产品生产与销售为一体的企业,经过十多年的积累沉淀,现已形成500多人规模团队,拥有5000多家上游合作伙伴,1600多家上游深度伙伴,100多家国内一线品牌深度合作供应商,服务对象分布全国23个省份、110多个城市。

  万千拥有8个产业生产基地,全国20多个分公司服务仓,数万平米仓储面积,产品累计涉及百万级SKU,建成了包括线上的一站式比价担保交易平台—万千紧固件系统,以及线下完善的仓储一站式服务链条。

  公司利用互联网IT技术深度赋能优化产业链服务链,高效引领行业发展,同时依托生产工厂及行业产能整合方式,同时免除代理渠道等营销方式,直接面对使用工厂,极大降低使用者的采购成本提高了交付效率。

  万千先后与西门子高压、通用医疗、哈德门、ABB、一五八厂、库柏爱迪生、帕米尔、熔盛机械、飞达集团、戴尔精密机械等多家世界五百强及国内外知名企业进行合作,并建立良好的伙伴关系。

  万千紧固件凭借自身过硬的综合实力和勇于探索创新,荣获无锡市放心消费先进单位、AAA级信用企业、中国产业互联网百强榜、中国紧固件行业优秀服务商等多项殊荣。公司也通过了 ISO9001 质量管理体系认证、ISO14001环境 管 理 体 系 认 证、ISO45001职业健康安全管理体系认证,五星售后服务认证体系、企业诚信管理体系认证等国家多项资质认

  公司以振兴民族螺丝事业为己任,依靠严格的品质管理系统和锐意进取的精神,现已成为高品质螺纹紧固类产品生产厂家及服务商。

  万千紧固件,就是您身边的紧固件专家,我们专业为您高效解决需求,欢迎新老客户光临指导,合作双赢,共创辉煌!