紧固件表面缺陷PPT幻灯片

1,欧美紧固件表面缺陷标准分析,2006年06月,2,一、表面缺陷标准：,GB5779.1-2000紧固件表面缺陷-螺栓、螺钉一般要求GB5779.2-2000紧固件表面缺陷-螺母GB5779.3-2000紧固件表面缺陷-螺栓、螺钉特殊要求DINEN26157-1紧固件表面缺陷螺栓、螺钉一般要求DINEN493紧固件表面缺陷-螺母DINEN26157-3紧固件表面缺陷-螺栓、螺钉特殊要求ASTMF788/F788M-2000螺栓、螺钉和螺柱表面缺陷ASTMF7812/F812M-2000螺母表面缺陷,3,适用范围：,1、GB5779.1-2000、DINEN26157-1标准适用于：一般要求的螺栓、螺钉和螺柱、直径大于5、产品等级A或B级、机械性能小于10.9级。2、GB5779.2-2000、DINEN493标准适用于：螺母、直径大于5至39、产品等级A或B级、所有的螺母性能等级。3、GB5779.3-2000、DINEN26157-3标准适用于：有特殊要求（自动化装配）的螺栓、螺钉和螺柱、直径大于5、产品等级A或B级、机械性能是12.9级，但8.8、10.9级要合同说明。,4,二、历史的经验和现状：,1、用户和生产方对表面缺陷的判定争议最大，最普遍、最激烈。而且是最不好区分，而结果往往是在表面缺陷质量上大做文章，忽视了内在质量。2、表面缺陷质量争议在出囗贸易中是最多的，也是最不能统一、较难掌握、难判断的一项技术、质量问题。用户代表在验收时或国外客户由此提出退货的质量索赔，是最多的一个项目。3、国家在90年代初提出质量缺陷分级的观念。致命质量缺陷A级、重要质量缺陷B级、一般质量缺陷C级。4、在紧固件质量上要分清主次，处理好内在与外在的质量关系。,5,三、表面缺陷常见主要种类和引起原因：,引起表面缺陷原因：材料、工艺、模具。a、轴向开裂、发纹(有连续的和不连续之分)。b、螺栓六角头部和螺母对边的轴向裂逢，倒角处的开裂。c、表面黑疤、麻点。d、螺纹处的磕碰伤（热处理、电镀锌过程、生产过程引起。e、螺栓掉头（园弧小、材料塑性、工艺氢脆、淬火开裂）。f、热处理淬火开裂（不规则的）。,6,四、掌握的尺度和判断原则：,1、根据产品开裂的程度，分清开裂对产品影响的程度。按ISO3269标准区别是否会造影响使用功能性。如不影响或不会造成功能性损害则不应提出拒收。2、分清开裂的性质和程度：横向还是纵向、是热处理裂逢还是材料的表面裂缝，表面发纹裂逢不会造成功能性损害，但有时电镀和热镀锌要扩大裂缝的程度，但实际上不会造成伤害。3、掌握量与质的关系。一般在标准允许极限范围内的缺陷，应控AQL4.5之内。,7,4、按标准规定的程序进行表面缺陷的检查和判断合格与否？5、出囗紧固件不能按表面缺陷标准的极限规定值统一掌握，要针对不同的用户适当区分，一般在允许极限的范围内要收紧50%为妥当。6、供需双方的共识：紧固件生产在保证紧固件产口内在质量的前題下，要努力提高外观质量。使用者要把重点放在内在质量和实际使用功能性指标的要求上，对外观质量在不影响使用前题下，掌握的尺度該严的则严，該宽的则宽的原则进行。,四、掌握的尺度和判断原则：,8,7、表面缺陷的判定有3个原则,表面缺陷标准中也强调“任何损伤除非能证明削弱功能使用性”。要处理好内在性能的质量和表面缺陷的质量的关系。对表面缺陷的判定有3个原则：1、淬火裂鏠是不允许的。2、任何损伤除非能证明削弱功能使用性。3、先进行非破坏性检查，后进行破坏性检查仲载。,9,五、表面缺陷质量的极限要求,、螺栓表面缺陷裂缝是一种清晰的沿金属晶粒边界或横穿晶粒的断裂并可能含有其它元素的夹杂物。裂缝通常是在锻造或其它成型工序或热处理的过程中，由于金属受到过高的应力而造成的，也可能在原材料中存在的裂鏠。当工件被再次加热时，通常由于氧化皮的剥落而使裂缝变色。（一）淬火裂缝（痕）1、在热处理过程中，由于过大的热应力和变形应力，造成淬火裂痕。裂痕通常沿着物件表面以不规则的方式随机产生。典型的淬火裂痕如下图所示。2、允许极限：不允许有任何程度（深度、长度）及位置之裂痕。,10,（一）淬火裂缝（图）,11,淬火裂鏠原因分析：,热处理淬火后获得的马氏体组织比其它组织要大，体积膨胀，同时由于冷却时的不均匀性，有内热应力，从而使工件发生变形，当热处理的内应力大于工件的强度，就要发生开裂。1、淬火时冷却速度太快。（淬火温度、淬火液理想的淬火介质是在从奥氏体组织转变时有较强的冷却速度，而在接近马氏体点时冷却速成又要缓和的冷却速度。）2、淬火后要及时回火，如不能及时回火，要采取措施用低温回火，消除热应力过渡一下。（如停电）3、头下清角、螺纹滚轧的应力。4、材料（化学成份和原始晶粒组织原因）。,12,（二）锻造裂缝（痕）,1、外观特征：锻造或切料毛胚操作中，由于工艺不当或原材料固有的缺陷而产生。一般位于螺栓的顶面或周缘。典型的锻造裂痕如下图所示。,13,锻造裂缝允许极限和原因分析：,2、允许极限：若锻造裂痕长度不超过1D且裂痕的宽度或深度不超过0.04D，则在螺栓头部上产生裂痕是允许的。引起六角头顶部的裂鏠是：1、材料质量引起的。如材质的方框偏析和疏松。2、冷镦工艺的一序成形不合理。,14,（三）、裂纹或条痕：,（1）、外观特征：由于材料中固有的缺陷而造成。加工时会沿着螺纹、主杆和头部纵向方向以直线或平滑曲线断续地显现着。锻造加工后可能因缝而产生爆裂情形。比例达65%以上。,15,分析冷镦工艺对材料的要求：,1）、材料表面质量要好。这是冷镦和热镦中最特出的问题，材料表面的发纹和微细裂是引起镦锻开裂的主要因素。这类裂缝是沿轴线方向，几乎占产品开裂比例75%以上。但轴向的裂缝并不影响强度，就是外观质量不好，让用户担心而拒收，非常可惜。2）、冷镦工艺要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷镦加工成形。低碳量钢含碳量低于0.20%、抗拉强度b420N/mm2，冷作硬化趋势就小。中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退火后的硬度HRB88为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮的生成。,16,材料表面质量对工艺的影响,17,冷镦工艺对材料的要求：,3）、材料中心疏松，方框偏析小。否则容易发生螺栓掉头现象，螺栓搓丝容易引起中心疏松开裂。4）、含硅Si、Mn低，冷作硬化程度低，所以拉丝面缩率尽量取下限，避免过高的冷作硬化。5）、热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。,18,2、允许极根,（1）在螺栓、螺丝及螺柱的主杆上，若缝深度不超过0.03D，则缝是允许的。（2）若缝产生在头部相邻两侧面之交接处，而量测其对角尺寸仍在公差下限内，则缝是允许的。,19,（四）、爆裂及剪爆裂：,1、外观特征：爆裂是在金属内爆开成一条裂痕。在锻造过程中，爆裂产生在头部之边面或边角上，剪爆裂是在金属内爆开成一条和主轴成45角的裂痕。,20,2、允许极限：,（1）对六角螺栓、螺丝，若爆裂/剪爆裂并无由头边面延伸至头部圆冠斜面处，或延伸至头底承面，且爆裂/剪爆裂产生在相邻两头部边面之交接处，而量测其对角尺寸仍在公差下限内，且爆裂/剪爆裂宽度或深度并无超过0.06D（或0.062，1.6mm）取最小者,则爆裂/剪爆裂是允许的。（2）对凸缘和圆头螺栓、螺丝而言，若二条以下之爆裂/剪爆裂，其宽度不超过0.04DC，且一条爆裂/剪爆裂，其宽度不超过0.08DC则爆裂/剪爆裂是允许的,21,（五）、空隙和麻坑：,1、外观特征：原材料内部之空洞或锻造加工后产生于物件表面的孔隙称为空隙。空隙因原材料锈斑或切屑毛头或模具标记挤压后未完全填充而形成，典型的空隙型态如图所示。2、允许极限：（1）若空隙深度不超过0.25mm或0.010in或0.02D，且底承面上之总空隙面积不超过头底承面面积规格下限之10%，则空隙是允许的。（2）决定承面上空隙面积的方式，必须由买卖双方协议。,22,（六）、刻痕、击痕和工具擦伤,1、外观特征：典型的工具擦伤刻痕或击痕是因在制造过程、作业过程或运送过程中，由于物件和物件间，或物件和制造设备间发生强力磨擦或碰撞，因而在螺栓、螺丝、螺柱表面上产生凹痕。2、允许极限：（1）在不损及产品功能下，刻痕、击痕、齿痕及刮痕是允许的。（2）位于螺纹最初三扣的凹陷、擦伤、刻痕和凿槽不得影响螺纹通规通过，其拧入时的力矩不应大于0.001d3Nm。（3）、紧固件表面不允许有影响使用的毛刺、光滑的、无折迭和其它加工的缺陷。可用手可以搓动（不能割破手），又不影响装配。,23,（七）、螺纹重叠：,1、外观特征：由于辗牙加工不当，产生金属材料重褶现象，称为螺纹重叠。,24,2、允许极限：（1）若发生在自牙根径量测起等于或小于牙高20%位置上的任何深度和长度之重叠是不允许的。（2）因辗牙加工产生在牙根附近之表面缺陷，若不超过0.5%螺纹公称直径，且缺陷是呈水平方向延伸至邻近螺纹而非指向轴心方向显现的，则重叠是允许的。,25,、螺母表面缺陷,（一）淬火裂痕：1、外观特征：裂痕是由晶粒横切或沿晶界，且会沿着外来杂质处产生明显裂开纹痕，裂痕一般是因热处理或锻造或其它成型加工中过应力产生的。物件被施以重新，热处理裂痕经常因有锈斑而变色。2、允许极限：不允许任何程度（深度、长度）及位置之裂痕。,26,（二）、裂缝,1、外观特征：缝经常原先就存在原材上，加工时会沿着螺母轴向方向以直线或平滑线断续地显现着，锻造加工后可能性因缝而产生爆裂情形。典型的缝型态如图所示。2、允许极限：（1）若缝产生在表面，且宽度不超过0.02D，则缝是允许的。（2）对直径径从1/4-1-1/2（含）的六角螺母而言，产生上述缝时，应测试其保证荷重，如在标准范围内，则缝是允许的。,27,（三）锻造裂痕和杂质裂痕：,1、外观特征：由于锻造或切断毛胚操作中，锻造裂痕在螺母头顶面以及边缘角处产生，杂质裂痕是固件金属杂质或异物原先就存在材料中而产生。，典型的锻造裂痕杂质裂痕型态如图所示。2、允许极限：若不超过二条自孔至边缘的裂痕，无一条裂痕自孔至第一牙，且裂痕深度不超过牙高的0.5倍，裂痕宽度不超过0.02D或0.012IN，则在螺母的顶面和底面上的锻造裂痕和杂质裂痕是允许的。,28,（四）、空隙和麻坑,1、外观特征：原材料内部之空洞，或锻造加工后产生于物件表面孔隙称为空隙。空隙因原材料锈斑或切屑毛头或模具标记挤压后未完全填充而形成，典型的空隙型态如图所示。2、允许极限：（1）产生于螺母表面的空隙深度不超过0.01in或0.02D，且所有空隙总面积不超过承面积(最小)的10%,则空隙是允许的。（2）决定承面上空隙面积的方式，必须由买卖双方协议。,29,（五）、工具擦伤,1、外观特征：在治模具移动间，于螺母表面产生如纵向或同心圆槽般之浅沟称之为工具擦伤。典型的工具擦伤型态如图所示。2、允许极限：（1）承面上表面粗糙度Ra若不超过3.2UM，则工具擦伤是允许的。（2）在其它部位所产生之工具擦伤是允许的。3）螺纹内孔拉脱是不允许的。,30,六、表面缺陷特性验收检查的程序,检验标准：ISO3269、GB90.11、去除表面镀锌和热镀锌层。2、紧固件的表面缺陷分：非破坏性检查和破坏性检查二类。（用目测检查裂缝等缺陷是非破坏性检查。）3、检查顺序分：先进行非破坏性检查后进行破坏性检查。如果非破坏性检查能确定时，就不用进行破坏性检查。,31,4、表面缺陷的抽样方案：非破坏性检查的值为0.65，样本n=20、判定数C0或n=50、判定数C1*有争议时一般取较大的样本。破坏性检查的值为1.5，抽样方案（n=3，C0）,六、表面缺陷特性验收检查的程序,32,六、表面缺陷特性验收检查的程序,非破坏性检查允许采用任何方法检查，如磁粉探伤、放大10倍目测等。破坏性检查：螺栓是通过缺陷最大深处取一个垂直部位进行检查。破坏性检查对螺母进行：1、扩孔试验。2、螺母錐形保证载荷试验。3、美制螺母錐负荷扩孔试验。*很重要的说明：如表面缺陷各项指标经检查均符合要求，还要确定机械性能的检查必须合格。才能最后判定表面缺陷合