2022年紧固件行业基础知识手册.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料紧固件行业基础学问手册第一部分 基 础 知 识 . 1第一章 度量 . 1其次章 螺 纹 . 2第三章 材料及螺栓性能等级 . 3其次部分 螺栓 . 7第一章 产品分类 . 7其次章 工艺流程 . 8第三章 表面缺陷 . 8第三部分 螺母 . 9第一章 产品分类 . 9第三章 机械性质 . 11 第四章 表面缺陷 . 13 第四部分 工艺流程 . 15 第一章 退火 . 15 其次章 酸洗 . 15 第三章 拉拔 . 15 第四章 成型 . 15 第五章 辗制螺纹 . 16 第六章 热处理 . 17 第七章 表面处理 . 17

2、 第五部分 标准规范 . 18 第一部分 基 础 知 识第一章 度量当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米（m）、厘米（ cm）、毫米（ mm）等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸（ inch ）,相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多；1、公制计量：（10 进制） 1m =100 cm=1000 mm 1cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2、英制计量：（8 进制） 1 英寸 =8 英分 1 英寸 =25.4 mm 1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16 0

3、 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch 3、1/4 以下的产品用番号来表示其称呼径,如： 4# , 5# , 6# , 7# , 8# , 10# , 12# 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料其次章 螺 纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有匀称螺旋线凸起的外形；依据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、一般螺纹：牙形为三角形,用于连接或紧固零件；一般螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高；（二）、传动螺纹：牙形有梯形、 矩形、 锯形及

4、三角形等； （三）、 密封螺纹：用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹；二、螺纹协作等级： 螺纹协作是旋合螺纹之间松或紧的大小,螺纹上偏差和公差的规定组合；协作的等级是作用在内外（一）、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A 和 3A级,内螺纹有三种等级： 1B 、2B 和 3B 级,全部都是间隙协作；等级数字越高,协作越紧；在英制螺纹中,偏差仅规定 1A 和 2A 级,3A 级的偏差为零,而且 1A和 2A 级的等级偏差是相等的；等级数目越大公差越小,如下列图： 1B 2B 3B 内螺纹 基本中径 3A 外螺纹 2A 1A 1 、 1A 和 1B级,特别松的公差等级,其适用

5、于内外螺纹的允差协作； 2 、2A 和 2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级； 3 、3A 和 3B 级,旋合形成最紧的协作,适用于公差紧的紧固件, 用于安全性的关键设计； 4 、对外螺纹来说, 1A 和 2A 级有一个协作公差,3A 级没有；1A 级公差比 2A 级公差大 50%,比 3A 级大 75%,对内螺纹来说,1B 级比 2B 级大 50%,比 3B 级大 75%；2B级公差比 2A 公差大 30%；（二）、公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h 和 6g,内螺纹有三种螺纹等级：5H、 6 H、7H；（日标螺纹精度等级分为 I 、II 、III 三级,通常状况下为

6、 II 级）在公制螺纹中, H和 h 的基本偏差为零；G的基本偏差为正值,e、f 和 g 的基本偏差为负值；如下列图：公差 G H 内螺纹 偏差 基本中径 外螺纹 f g h e 1、 H 是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的磷化层；G位置基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用； 2 、g 常用来镀 6-9um 的薄镀层,如产品图纸要求是 6h 的螺栓,其镀前螺纹采纳 6g 的公差带； 3 、螺纹协作最好组合成 H/g 、H/h 或 G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,标准 举荐采纳 6H/6g 的协作；（三） 、螺纹标记 M10 1 5g 6g M10 16H

7、 顶径公差代号 中径和顶径公差代号（相同） 中径公差代号三、机械螺纹的主要几何参数：（一）、大径 / 牙外径（ D、d）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径；螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径；（二）、中径（ D2、d2）： D2=d2=D（d） 2x3H/8 , 式中 H为原始三角形高： H=（3 /2 ） P=0.866025P60O 牙山角 ; H=0.960491P55 O 牙山角 （三）、小径 / 牙底径（ D1、d1）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - -

8、 - 名师精编 优秀资料（四）、螺距（P）：为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻牙谷间的距离；在英制中以每一英寸（25.4 mm）内的牙数来说明牙距（如下表）；规 格 牙 距 规 格 称呼径牙 数 粗牙细牙 极细牙粗 牙 细 牙 惠氏牙 M3 0.5 0.35 4# 2.9 40 48 M4 0.7 0.5 6# 3.5 32 40 M5 0.8 0.5 8# 4.2 32 36 M6 1.0 0.75 10# 4.8 24 32 M7 1.0 0.75 12# 5.5 24 28 M8 1.25 1.0 0.75 1/4 6.35 20 28 20 M10 1.5 1.25

9、 1.0 5/16 7.94 18 24 18 M12 1.75 1.5 1.25 3/8 9.53 16 24 16 M14 2.0 1.5 1.0 7/16 11.11 14 20 14 M16 2.0 1.5 1.0 1/2 12.7 13 20 12 M18 2.5 2.0 1.5 9/16 14.29 12 18 12 M20 2.5 2.0 1.5 5/8 15.86 11 18 11 M22 2.5 2.0 1.5 3/4 19.05 10 16 10 M24 3.0 2.0 1.5 7/8 22.23 9 14 9 M27 3.0 2.0 1.5 1 25.40 8 12 8

10、M30 3.5 3.0 2.0 （五）、牙型半角（ /2 ）：牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角,一般螺纹牙型半角为 60O/2,惠 氏牙（ BSW）螺纹牙型半角为 55O/2 ；一般木螺丝牙山角度为 60 O,尾尖角度 60O；（六）、螺纹旋合长度：为两相协作螺纹,沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度；第三章 材料及螺栓性能等级钢结构连接用螺栓性能等级分3.6 、4.6 、 4.8 、5.6 、6.8 、8.8 、9.8 、10.9 、12.9 等10 余个等级, 其中 8.8 级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火）,通称为高强度螺栓,其余通称为一般螺栓；螺栓性能等级标号有两部分数

11、字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值；例如,性能等级 4.6 级的螺栓,其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达 400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为 0.6 ；3、螺栓材质的公称屈服强度达 400 0.6=240Mpa；再如,性能等级 10.9 级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到：1、螺栓材质公称抗拉强度达 1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为 0.9 ；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000 0.9=900MPa 级螺栓性能等级的含义是国际通用的名师归纳总结 标准, 相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区分,其性能是相同的,设计上只选用性第 3 页,共 19 页能

12、等级即可； 强度等级所谓8.8 级和 10.9 级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和 10.9Gpa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用X.Y 表示强度的,X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100* （Y/10 ）=此螺栓的屈服强度（由于按标识规定：屈服- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料强度 / 抗拉强度 =Y/10 ） = 如 4.8 级 就此螺栓的 强度为： 400*8/10=320Mpa 抗拉强度为： 400MPa 屈服另：不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70 的样子,

13、 意义另有说明度量当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米（m）、厘米（ cm）、毫米（ mm）等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸（inch ）,相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多； 1 、公制计量：（ 10 进制） 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量：（8 进制） 1 英寸 =8 英分 1 英寸=25.4 mm 3/8 25.4 =9.52 3、1/4 以下的产品用番号来表示其称呼径,如： 4# , 5# , 6# , 7# , 8# , 10# , 12# 螺 纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面

14、的截面上,有匀称螺旋线凸起的外形；依据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、一般螺纹：牙形为三角形,用于连接或紧固零件；一般螺纹按螺距分为粗牙和 细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高；（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等；（三）、密封螺纹：用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹；二、螺纹协作等级： 螺纹协作是旋合螺纹之间松或紧的大小,螺纹上偏差和公差的规定组合；协作的等级是作用在内外（一）、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A 和 3A级,内螺纹有三种等级： 1B 、2B 和 3B 级,全部都是间隙协作；等级数字越高,协作越紧；在英制螺纹中,偏差仅规定 1A

15、和 2A 级,3A 级的偏差为零,而且1A和 2A 级的等级偏差是相等的；等级数目越大公差越小； 1 、1A和 1B 级,特别松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差协作；2、2A 和 2B 级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级；3、3A 和 3B 级,旋合形成最紧的协作,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计；4、对外螺纹来说,1A 和 2A 级有一个协作公差,3A 级没有； 1A级公差比 2A 级公差大50%,比 3A 级大 75%,对内螺纹来说,3B 级大 75%；2B 级公差比 2A 公差大 30%；1B 级比 2B 级大 50%,比名师归纳总结 （二）、公制螺纹,外螺纹有

16、三种螺纹等级：4h、6h 和 6g,内螺纹有三种螺纹等级：第 4 页,共 19 页5H、 6 H、7H；（日标螺纹精度等级分为I 、II 、III三级,通常状况下为II级）在公制螺纹中, H和 h 的基本偏差为零；G的基本偏差为正值,e、f 和 g 的基本偏差为负值；如图所示： 1 、 H 是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的磷化层；G位置- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用； 2 、g 常用来镀 6-9um 的薄镀层,如产品图纸要求是 6h 的螺栓,其镀前螺纹采纳 6g

17、 的公差带； 3 、螺纹协作最好组合成 H/g 、H/h 或 G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,标准举荐采纳 6H/6g 的协作（三）、螺纹标记 四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：（一）、大径 / 牙外径（ d1）,为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径；螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公 牙底径（ d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径；（三）、牙距（称直径； （二）、小径 / p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离；在英制中以每一英寸（25.4 mm）内的牙数来说明牙距；下表列举常用规格的牙距 （公制） 牙数（英制） 1 、公制自攻牙： 规格 ST1.5 ST1.9 ST2.2 ST2.6 ST2

18、.9 ST3.3 ST3.5 ST3.9 ST4.2 ST4.8 ST5.5 ST6.3 ST8.0 ST9.5 螺距 0.5 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1.3 1.3 1.4 1.6 1.8 1.8 2.1 2.1 2、英制自攻牙：规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14# 牙数 AB 牙 24 20 20 19 18 16 14 14 A牙 24 20 18 16 15 12 11 10 材料一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料；（一）碳钢；我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金钢；1、低碳钢 C%0.25%国内通常称为 A3

19、钢；国外基本称为 1008,1015,1018,1022 等；主要用于 4.8 级螺栓及 4 级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品；（注：钻尾钉主要用 1022材料；）2、中碳钢 0.25%0.45%；目前市场上基本没使用4、合金钢：在普碳钢中加入合金元素,增加钢材的一些特殊性能：如 35、40 铬钼、SCM435,10B38；芳生螺丝主要使用 SCM435铬鉬合金钢,主要成分有 C、Si 、Mn、P、S、Cr、Mo；（二）不锈钢；性能等级：45,50,60,70,80 主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好,耐腐蚀性好,可焊性好；A1, A2,A4 马氏体、 13%Cr耐腐蚀性较差,强度高

20、,耐磨性好； C1,C2,C4铁素体不锈钢；18%Cr镦锻性较好,耐腐蚀性强于马氏体；目前市场上进口材料主要是日本产品；按级别主要分SUS302、 SUS304、SUS316；（三）铜；常用材料为黄铜 锌铜合金；市场上主要用 H62、H65、H68 铜做标准件；碳钢产品所使用的盘元：序号 种类 可选用的材质1 、4.8 级六角螺栓 1008K 1010 1015K 2 、6.8 级六角螺栓 1032 1035 1040 CH38F 1039 3 、8.8 级六角螺栓 1035ACRM10 以下 1040ACR（M12以上） CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B3

21、8 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料4 、8.8 级内六角螺栓 CH38F 1039 10B21 （M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21 5、 10.9 级六角螺栓 1045ACR 10B38 6、 8 级螺帽 1008K 1010 7、 8 级螺帽 1015M16 16 全部直径 16 16 全部直径39 注： 螺母性能等级用与其相配的螺栓中最高性能等级的第一部分数字表示；其次部分螺栓第一章产品分类一、产品大类（一）、六角螺栓 （HEXAGON HEAD

22、BOLTS） 1 、 英制螺栓参照标准为 ANSI/ASME B18.2.1 ,澳标参照 AS/NZS,日标参照 JIS B1180（惠氏牙）；英制参照 BSW916（惠氏牙）；（1）、HEX MACHINE BOLT：无华司、有束尾、半牙六角螺栓,（2）、 HEX TAP BOLT：无华司、无束尾、全牙六角螺栓,（ 3）、 HEX CAP SCREWS：有华司、有束尾、半牙六角螺栓, 2 、公制螺栓参照标准如下,其相互区分如表所示：老国标新国标 ISO 标准 DIN 德标 GB30 GB5780半牙 GB5781全牙 GB5782半牙 GB5783 全牙 ISO4016ISO4018ISO4

23、014ISO4017 DIN601DIN558DIN931DIN933 二）、马车螺丝/ 圆头方颈螺栓（Carriage Bolts ）： ANSI/ASME B18.5 ；DIN603 ；ISO 8677 ；GB12； GB14；AS1390 （三）、内六角螺栓 （Hexagon socket-head cap screws ）： DIN912 ； GB70 ； ISO4762 ；ANSI /ASME B18.3 （四） 、六角木螺丝 （ Hexagon Head Lag Screws）： ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571 AS1393 （五）、家俱螺丝 （Furnitur

24、e screws ）：依客户标准（六）、六角法兰螺栓Hexagon Flange Bolt： IFI 111 GB 5787 DIN6921 二、产品的识别名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料（一）、螺栓各部位图示：（二）、螺栓的标识：如 M20-2.5X150 5/16 - 18 X 3”公牙 长 公 牙 长 称 称 直距 度 直 数 度 径 径三、标志、性能等级（1）、标志； 六角头螺栓和螺钉（螺纹直径 5mm） ；需在头部顶面用凸字或凹字标志,或在头部侧面用凹字标志；包括性能等级、厂标；碳钢：

25、强度等级标记代号由“.” 隔开的两部分数字组成； 标记代号中“.” 前数字部分的含义表示公称抗拉强度,如 4.8 级的“4”表示公称抗拉强度 400N/MM2的 1/100 ；标记代号中“.” 和点后数字部分的含义表示屈强比,即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比；如 4.8 级产品的屈服点为 320 N/mm2；不锈钢产品强度等级标志由“ ” 隔开的两部分组成；标志代号中“ ” 前符号表示材料；如： A2,A4等标志“ ” 后表示强度,如：A2-70 （2）、等级；碳钢：公制螺栓机械性能等级可分为：3.6 、4.6 、4.8 、5.6 、5.8 、6.8 、8.8 、9.8 、10.9

26、 、12.9 共 10 个性能等级； 不锈钢分为60,70,80奥氏体 ；50,70,80,110马氏体 ；45,60 （铁氏体）三类；常用标准螺纹连接件,每个品种都规定了详细性能等级,例如 C级六角头螺栓性能等级为4.6 或 4.8 级； A、B 级六角头螺栓为8.8 级；其次章工艺流程一、生产流程盘元 退火酸洗 拉拔镦锻 搓滚丝热处理电镀包装（一）、盘元： 1 、盘元是指自厂商购入原始盘条,一个盘元主要包括以下几个方面的参数： A、厂牌 B 、品名 C、规格 D、材质 E 、炉号或批号F、数量 / 重量 2 、钢中的主要化学成份有： C、Mn、P、S、 Si 、Cu、Al ,其中 Al 、

27、Cu 的含量越低越好；（二）、退火：排除线材加工内应力,增加其可锻造性；（三）、酸洗：除去线材表面的一层氧化膜,同时对线材进行表面润滑,以利拉拔；酸洗 水洗 磷化 水洗 润滑（四）、拉拔：为了达到我们需要的线材直径；酸洗 拉拔 盘元 退火 酸洗 拉拔（五）、镦锻（成型）及搓滚丝：完成产品外形,并加以牙形的塑造；（六）、热处理：转变螺丝的机械性能；（七）、电镀：为了满意客户的要求进行的表面处理,同时也可以增加螺丝的某些性能；如防锈、美观等；（八）、包装：依标准或客户要求将产品予以装盒 / 箱；第三章 表面缺陷一、镦锻简单产生之不良现象及缘由分析名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,

28、共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料1、偏心：二冲安装不良及调机不当； 2 、歪头：一冲安装不良及调机不当； 3 、头部不圆：一冲模的挑选不当或一冲成型不够饱满； 4 、打模裂痕：打模破裂或打模 5 、头部双层：一冲成型不良；R角不当,使打模被二冲撞刮；6、毛边：一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太短引起； 7 、裂 角：冲针破裂或二冲与打模相不重； 8 、头部开裂：材质问题,或一冲模使用错误（如打盘头用六角华司头的一冲模）,以 及润滑油的缘由；二、辗牙易产生不良现象及缘由分析 1、加工裂痕：牙板破旧及调机不当；2、钝尾：调机不当,牙

29、板太旧；3、火 烧：两牙板间距偏大,或送料时间不对；4、歪尾：牙板座上之掌握螺丝逼得太紧； 5 、断尾：牙板磨损及调机不当；6、牙山不饱：调机不当 7、尾牙未搓至尾尖；8、歪杆：矫正块未矫好；9、牙底粗糙：牙距未调好；第三部分螺母第一章产品分类一、产品大类（一）、英制螺母名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料1、依据 ANSI/ASME B18.2. 2、ANSI/ASME B18.6.3. （机械螺母）、BSW916、JIS B 1181； 按其特性又可分为：普通螺母 FINISHED HEX NU

30、TS 1/4 以上含 1/4 规格 FIN 薄型螺母 FINSHED HEX JAM NUTS 1/4 以上含 1/4 规格 JAM 重型螺母 HEAVY HEX NUTS 1/4 以上含 1/4 规格 HVY 机械螺母 MACHINE SCREW NUTS#4-40-3/8 规格 M/S 2 、美制螺母之区别：一般型、重型、薄型螺母其可制造规格为1/4-1 1/2 ,机械型螺母可制造规格为3/8 以下；英制螺母相互区分主要在厚度,对边上也略有不同； A、薄型螺母和一般型对边一样,但薄型螺母厚度比一般螺母厚度要小； B、机械螺母对边比一般型螺母大,厚度比薄型大、比一般型小； C、重型螺母对边比

31、机械螺母大,厚度加厚, 其厚度略小于称呼径；现以 3/8螺母为例：规 格 一般型 薄型 重型 机械型 3/8-16 对边 14.00-14.27 14.00-14.27 16.99-17.98 15.42-15.88 厚度 8.13-8.56 5.33-5.77 8.66-9.58 6.07-6.53 3、英制惠氏牙螺母之区分（BSW916与 JIS B 1181）： 规 格标 准 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 3/4 7/8 1 BSW916 对边 11.05-11.30 13.08-13.34 14.86-15.24 17.65-18.03 20.32-20

32、.83 22.86-23.37 25.02-25.65 29.85-30.48 32.26-33.02 36.83-37.59 厚度5.08-5.59 6.35-6.86 7.92-8.43 9.53-10.03 11.10-11.86 12.70-13.46 14.27-15.29 17.45-18.49 19.05-20.57 22.23-23.75 JIS B1181 对边 16.75-17.00 18.65-19.00 20.65-21.00 25.65-26.00 31.60-32.00 34.60-35.00 40.60-41.00 厚度 7.80-8.00 8.80-9.00 9.80-10.00 12.80-13.00 15.80-16.00 17.80-18.00 19.75-20.00 （二）、公制螺母1、 标准之区分： 老国标、 新国标、