《緊固件表面缺陷》PPT課件.ppt

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1、 歐美 緊固件表面缺陷標(biāo)準(zhǔn) 分 析 2006年 06月 一、表面缺陷標(biāo)準(zhǔn)： GB5779.1-2000 緊固件表面缺陷 --螺栓、螺釘一般要求 GB5779.2-2000 緊固件表面缺陷 --螺母 GB5779.3-2000 緊固件表面缺陷 --螺栓、螺釘特殊要求 DIN EN 26157-1 緊固件表面缺陷螺栓、螺釘一般要求 DIN EN 493 緊固件表面缺陷 --螺母 DIN EN 26157-3 緊固件表面缺陷 --螺栓、螺釘特殊要求 ASTM F788/F78

2、8M-2000 螺栓、螺釘和螺柱表面缺陷 ASTM F7812/F812M-2000 螺母表面缺陷 適用范圍： 1、 GB5779.1-2000 、 DIN EN 26157-1標(biāo)準(zhǔn) 適用于： 一般要求的螺栓、螺釘和螺柱、直徑大于 5、產(chǎn) 品等級(jí) A或 B級(jí)、機(jī)械性能小于 10.9級(jí) 。 2、 GB5779.2-2000、 DIN EN 493標(biāo)準(zhǔn) 適用于：螺母、直徑大于 5至 39、產(chǎn)品等級(jí) A或 B級(jí)、所 有的螺母性能等級(jí)。 3、 GB5779.3-2000、 DIN EN 26157-3標(biāo)準(zhǔn) 適用于： 有特殊要求（自動(dòng)化裝配）的螺栓、螺釘和螺柱、 直徑大于

3、5、產(chǎn)品等級(jí) A或 B級(jí)、機(jī)械性能是 12.9級(jí)，但 8.8、 10.9級(jí)要合同說(shuō)明 。 二、歷史的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)狀： 1、用戶和生產(chǎn)方對(duì)表面缺陷的判定爭(zhēng)議最大，最普遍、最激烈。 而且是最不好區(qū)分，而結(jié)果往往是在表面缺陷質(zhì)量上大做文章， 忽視了內(nèi)在質(zhì)量 。 2、表面缺陷質(zhì)量爭(zhēng)議在出囗貿(mào)易中是最多的，也是最不能統(tǒng)一、 較難掌握、難判斷的一項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量問(wèn)題。用戶代表在驗(yàn)收時(shí) 或國(guó)外客戶由此提出退貨的質(zhì)量索賠，是最多的一個(gè)項(xiàng)目。 3、國(guó)家在 90年代初提出質(zhì)量缺陷分級(jí)的觀念。 致命質(zhì)量缺陷 A級(jí)、 重要質(zhì)量缺陷 B級(jí)、 C級(jí)。 4、在緊固件質(zhì)量上要分清主次， 處理好內(nèi)在與

4、外在的質(zhì)量關(guān)系。 三、表面缺陷常見(jiàn)主要種類(lèi)和引起原因： 引起表面缺陷原因：材料、工藝、模具。 a、軸向開(kāi)裂、發(fā)紋 (有連續(xù)的和不連續(xù)之分 )。 b、螺栓六角頭部和螺母對(duì)邊的軸向裂逢，倒角處的開(kāi)裂。 c、表面黑疤、麻點(diǎn)。 d、螺紋處的磕碰傷（熱處理、電鍍鋅過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程引起。 e、螺栓掉頭（園弧小、材料塑性、工藝氫脆、淬火開(kāi)裂）。 f、熱處理淬火開(kāi)裂（不規(guī)則的）。 四、掌握的尺度和判斷原則： 1、根據(jù)產(chǎn)品開(kāi)裂的程度，分清開(kāi)裂對(duì)產(chǎn)品影響的程度。按 ISO3269標(biāo)準(zhǔn) 區(qū)別是否會(huì)造影響使用功能性。如不影響或不會(huì) 造成功能性損害則不應(yīng)提出拒收。 2、分清開(kāi)裂的性質(zhì)和程度：

5、 橫向還是縱向、是熱處理裂逢還是材料的表面裂縫，表面 發(fā)紋裂逢不會(huì)造成功能性損害，但有時(shí)電鍍和熱鍍鋅要擴(kuò)大 裂縫的程度，但實(shí)際上不會(huì)造 成傷害。 3、 掌握量與質(zhì)的關(guān)系 。 一般在標(biāo)準(zhǔn)允許極限范圍內(nèi)的缺陷，應(yīng)控 AQL4.5之內(nèi)。 4、按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序進(jìn)行表面缺陷的檢查和判斷合格與否？ 5、 出囗緊固件不能按表面缺陷標(biāo)準(zhǔn)的極限規(guī)定值統(tǒng)一掌握，要 針對(duì)不同的用戶適當(dāng)區(qū)分，一般在允許極限的范圍內(nèi)要收緊 50%為妥當(dāng)。 6、供需雙方的共識(shí)： 緊固件生產(chǎn)在保證緊固件產(chǎn)口內(nèi)在質(zhì)量的前題下，要努力 提高外觀質(zhì)量。 使用者要把重點(diǎn)放在內(nèi)在質(zhì)量和實(shí)際使用功能性指標(biāo)的要 求上，對(duì)外觀質(zhì)量

6、在不影響使用前題下，掌握的尺度該嚴(yán)的 則嚴(yán)，該寬的則寬的原則進(jìn)行 。 四、掌握的尺度和判斷原則： 7、表面缺陷的判定有 3個(gè)原則 表面缺陷標(biāo)準(zhǔn)中也強(qiáng)調(diào) “ 任何損傷除非能證明削弱功 能使用性 ” 。 要處理好內(nèi)在性能的質(zhì)量和表面缺陷的質(zhì) 量的關(guān)系。 對(duì)表面缺陷的判定有 3個(gè)原則： 1、淬火裂鏠是不允許的。 2、任何損傷除非能證明削弱功能使用性。 3、先進(jìn)行非破壞性檢查，后進(jìn)行破壞性檢查仲載。 五、表面缺陷質(zhì)量的極限要求 、螺栓表面缺陷 裂縫是一種清晰的沿金屬晶粒邊界或橫穿晶粒的斷裂并可 能含有其它元素的夾雜物。裂縫通常是在鍛造或其

7、它成型工序 或熱處理的過(guò)程中，由于金屬受到過(guò)高的應(yīng)力而造成的，也可 能在原材料中存在的裂鏠。當(dāng)工件被再次加熱時(shí)，通常由于氧 化皮的剝落而使裂縫變色。 （一）淬火裂縫（痕） 1、在熱處理過(guò)程中，由于過(guò)大的熱應(yīng)力和變形應(yīng)力，造成淬火裂 痕。裂痕通常沿著物件表面以不規(guī)則的方式隨機(jī)產(chǎn)生。典型的 淬火裂痕如下圖所示。 2、允許極限：不允許有任何程度（深度、長(zhǎng)度）及位置之裂痕。 （一）淬火裂縫（圖） 淬火裂鏠原因分析： 熱處理淬火后獲得的馬氏體組織比其它組織要大，體積膨 脹，同時(shí)由于冷卻時(shí)的不均勻性，有內(nèi)熱應(yīng)力，從而使工件發(fā) 生變形，當(dāng)熱處理的內(nèi)應(yīng)力大于工件的強(qiáng)度，就要發(fā)生開(kāi)裂。 1、

8、淬火時(shí)冷卻速度太快 。（淬火溫度、淬火液理想的淬 火介質(zhì)是在從奧氏體組織轉(zhuǎn)變時(shí)有較強(qiáng)的冷卻速度，而在接近 馬氏體點(diǎn)時(shí)冷卻速成又要緩和的冷卻速度。） 2、 淬火后要及時(shí)回火 ，如不能及時(shí)回火，要采取措施用低溫回 火，消除熱應(yīng)力過(guò)渡一下。（如停電） 3、頭下清角、螺紋滾軋的應(yīng)力。 4、材料（化學(xué)成份和原始晶粒組織原因）。 （二）鍛造裂縫（痕） 1、外觀特征：鍛造或切料毛胚操作中，由于工藝不 當(dāng)或原材料固有的缺陷而產(chǎn)生。一般位于螺栓的頂 面或周緣。典型的鍛造裂痕如下圖所示。 鍛造裂縫允許極限和原因分析： 2、允許極限：若鍛造裂痕長(zhǎng)度不超過(guò) 1D且裂痕的 寬度或深度不超過(guò) 0.

9、04D，則在螺栓頭部上產(chǎn)生裂痕 是允許的。 引起六角頭頂部的裂鏠是： 1、材料質(zhì)量引起的。 如材質(zhì)的方框偏析和疏松。 2、冷鐓工藝的一序成形不合理。 （三）、裂紋或條痕： （ 1）、外觀特征：由于材料中固有的缺陷而造成。加 工時(shí)會(huì)沿著螺紋、主桿和頭部縱向方向以直線或平滑 曲線斷續(xù)地顯現(xiàn)著。鍛造加工后可能因縫而產(chǎn)生爆裂 情形。比例達(dá) 65%以上。 分析冷鐓工藝對(duì)材料的要求： 1）、材料表面質(zhì)量要好。這是冷鐓和熱鐓中最特出的問(wèn) 題，材料表面的發(fā)紋和微細(xì)裂是引起鐓鍛開(kāi)裂的主要 因素。 這類(lèi)裂縫是沿軸線方向，幾乎占產(chǎn)品開(kāi)裂比例 75%以上。 但軸向的裂縫并不影響強(qiáng)度，就是外

10、觀質(zhì) 量不好，讓用戶擔(dān)心而拒收，非?？上?。 2）、冷鐓工藝要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷鐓 加工成形 。低碳量鋼含碳量低于 0.20%、抗拉強(qiáng)度 b420N/mm2， 冷作硬化趨勢(shì)就小。中碳鋼或低碳、 中碳合金鋼要進(jìn)行退火處理，退火后的硬度 HRB 88 為最隹。退火過(guò)程中要防止脫 碳和氧化皮的生成。 材料表面質(zhì)量對(duì)工藝的影響 冷鐓工藝對(duì)材料的要求： 3）、材料中心疏松，方框偏析小。否則容易發(fā)生 螺栓掉頭現(xiàn)象，螺栓搓絲容易引起中心疏松開(kāi)裂 。 4）、含硅 Si、 Mn低，冷作硬化程度低，所以拉絲 面縮率盡量取下限，避免過(guò)高的冷作硬化。 5）、熱鐓工藝要求材料外觀質(zhì)量要好。加

11、熱溫度 不能有過(guò)燒現(xiàn)象，否則生成的氧化皮直接影響到 產(chǎn)品外觀質(zhì)量。 2、允許極根 （ 1）在螺栓、螺絲及螺柱的主桿上，若縫深 度不超過(guò) 0.03D，則縫是允許的。 （ 2）若縫產(chǎn)生在頭部相鄰兩側(cè)面之交接處， 而量測(cè)其對(duì)角尺寸仍在公差下限內(nèi)，則縫 是允許的。 （四）、爆裂及剪爆裂： 1、外觀特征：爆裂是在金屬內(nèi)爆開(kāi)成一條裂痕。在 鍛造過(guò)程中，爆裂產(chǎn)生在頭部之邊面或邊角上，剪爆 裂是在金屬內(nèi)爆開(kāi)成一條和主軸成 45 角的裂痕。 2、允許極限： （ 1）對(duì)六角螺栓、螺絲，若爆裂 /剪爆裂并無(wú)由頭邊面延伸至頭 部圓冠斜面處，或延伸至頭底承面，且爆裂 /剪爆裂產(chǎn)生在相鄰 兩頭部邊面之交

12、接處，而量測(cè)其對(duì)角尺寸仍在公差下限內(nèi)，且 爆裂 /剪爆裂寬度或深度并無(wú)超過(guò) 0.06D（或 0.062， 1.6mm ） 取最小者 ,則爆裂 /剪爆裂是允許的。 （ 2）對(duì)凸緣和圓頭螺栓、螺絲而言，若二條以下之爆裂 /剪爆裂， 其寬度不超過(guò) 0.04DC，且一條爆裂 /剪爆裂，其寬度不超過(guò) 0.08DC則爆裂 /剪爆裂是允許的 （五）、空隙和麻坑： 1、外觀特征：原材料內(nèi)部之空洞或鍛造加工后產(chǎn)生于物件表面 的孔隙稱(chēng)為空隙?？障兑蛟牧箱P斑或切屑毛頭或模具標(biāo)記擠 壓后未完全填充而形成，典型的空隙型態(tài)如圖所示。 2、允許極限： （ 1）若空隙深度不超過(guò) 0.25mm或 0.010

13、in或 0.02D，且底承面上之總 空隙面積不超過(guò)頭底承面面積規(guī)格 下限之 10%，則空隙是允許的。 （ 2）決定承面上空隙面積的方式， 必須由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)議。 （六）、刻痕、擊痕和工具擦傷 1、外觀特征：典型的工具擦傷刻痕或擊痕是因在制造過(guò)程、作業(yè)過(guò)程或 運(yùn)送過(guò)程中，由于物件和物件間，或物件和制造設(shè)備間發(fā)生強(qiáng)力磨擦或 碰撞，因而在螺栓、螺絲、螺柱表面上產(chǎn)生凹痕。 2、允許極限： （ 1）在不損及產(chǎn)品功能下，刻痕 、擊痕、齒痕及刮痕是允許的。 （ 2）位于螺紋最初三扣的凹陷、 擦傷、刻痕和鑿槽不得影響螺紋通 規(guī)通過(guò)，其擰入時(shí)的力矩不應(yīng)大于 0.001d3Nm。 （

14、3）、 緊固件表面不允許有影響使 用的毛刺、光滑的、無(wú)折迭和其 它加工的缺陷 。 可用手可以搓動(dòng) （ 不能割破手 ） ， 又不影響裝配 。 （七）、螺紋重疊： 1、外觀特征：由于輾牙加工不當(dāng)，產(chǎn)生金屬材料重褶現(xiàn)象， 稱(chēng)為螺紋重疊。 2、允許極限： （ 1）若發(fā)生在自牙根徑量測(cè)起等于或小于牙高 20% 位置上的任何深度和長(zhǎng)度之重疊是不允許的。 （ 2）因輾牙加工產(chǎn)生在牙根附近之表面缺陷，若不 超過(guò) 0.5%螺紋公稱(chēng)直徑，且缺陷是呈水平方向延伸 至鄰近螺紋而非指向軸心方向顯現(xiàn)的，則重疊是允 許的。 、螺母表面缺陷 （一）淬火裂痕： 1、外觀特征：裂痕是由晶粒橫切或沿晶界，

15、 且會(huì)沿著外來(lái)雜質(zhì)處產(chǎn)生明顯裂開(kāi)紋痕， 裂痕一般是因熱處理或鍛造或其它成型加 工中過(guò)應(yīng)力產(chǎn)生的。物件被施以重新，熱 處理裂痕經(jīng)常因有銹斑而變色。 2、允許極限：不允許任何程度（深度、長(zhǎng)度） 及位置之裂痕。 （二）、裂縫 1、外觀特征：縫經(jīng)常原先就存在原材上，加工時(shí)會(huì)沿著螺母 軸向方向以直線或平滑線斷續(xù)地顯現(xiàn)著，鍛造加工后可能性 因縫而產(chǎn)生爆裂情形。典型的縫型態(tài)如圖所示。 2、允許極限： （ 1）若縫產(chǎn)生在表面，且 寬度不超過(guò) 0.02D，則縫是 允許的。 （ 2）對(duì)直徑徑從 1/4-1-1/2 （含）的六角螺母而言，產(chǎn) 生上述縫時(shí)，應(yīng)測(cè)試其保證 荷重，如在

16、標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則 縫是允許的。 （三）鍛造裂痕和雜質(zhì)裂痕： 1、外觀特征：由于鍛造或切斷毛胚操作中，鍛造裂痕在螺母頭 頂面以及邊緣角處產(chǎn)生，雜質(zhì)裂痕是固件金屬雜質(zhì)或異物原先 就存在材料中而產(chǎn)生。，典型的鍛造裂痕雜質(zhì)裂痕型態(tài)如圖所 示。 2、允許極限：若不超過(guò)二條自 孔至邊緣的裂痕，無(wú)一條裂痕 自孔至第一牙，且裂痕深度不 超過(guò)牙高的 0.5倍，裂痕寬度不 超過(guò) 0.02D或 0.012IN，則在螺 母的頂面和底面上的鍛造裂痕 和雜質(zhì)裂痕是允許的。 （四）、空隙和麻坑 1、外觀特征：原材料內(nèi)部之空洞，或鍛造加工后產(chǎn)生于物件 表面孔隙稱(chēng)為空隙。空隙因原材料銹斑或切屑毛頭或模

17、具 標(biāo)記擠壓后未完全填充而形成，典型的空隙型態(tài)如圖所示。 2、允許極限： （ 1）產(chǎn)生于螺母表面的空隙深度不超過(guò) 0.01in或 0.02D，且所有空隙總面積不超 過(guò)承面積 (最小 )的 10%,則空隙是允許的。 （ 2）決定承面上空隙面積的方式，必須 由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)議。 （五）、工具擦傷 1、外觀特征：在治模具移動(dòng)間，于螺母表面產(chǎn)生如縱向或 同心圓槽般之淺溝稱(chēng)之為工具擦傷。典型的工具擦傷型態(tài) 如圖所示。 2、允許極限： （ 1）承面上表面粗糙度 Ra若不超 過(guò) 3.2UM，則工具擦傷是允許的。 （ 2）在其它部位所產(chǎn)生之工具擦 傷是允許的。 3）螺紋內(nèi)孔拉脫是

18、不允許的。 六、 表面缺陷 特性 驗(yàn)收檢查的程序 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)： ISO3269、 GB90.1 1、去除表面鍍鋅和熱鍍鋅層。 2、緊固件的表面缺陷分： 非破壞性檢查和破壞性檢查二類(lèi)。 （用目測(cè)檢查裂縫等缺陷是非破壞性檢查。） 3、檢查順序分： 先進(jìn)行非破壞性檢查 后進(jìn)行破壞性檢查。 如果非破壞性檢查能確定時(shí)，就不用進(jìn)行破壞性檢 查。 4、表面缺陷的抽樣方案： 非破壞性檢查的值為 0.65， 樣本 n=20、 判定數(shù) C 0 或 n= 50、 判定數(shù) C 1 **有爭(zhēng)議時(shí)一般取較大的樣本。 破壞性檢查的值為 1.5， 抽樣方案（ n=3，

19、 C 0） 六、 表面缺陷特性驗(yàn)收檢查的程序 六、 表面缺陷特性驗(yàn)收檢查的程序 非破壞性檢查允許采用任何方法檢查，如磁粉探傷、放大 10 倍目測(cè)等。 破壞性檢查： 螺栓是通過(guò)缺陷最大深處取一個(gè)垂直部位進(jìn)行檢查。 破壞性檢查對(duì)螺母進(jìn)行： 1、擴(kuò)孔試驗(yàn)。 2、螺母錐形保證載荷試驗(yàn)。 3、美制螺母錐負(fù)荷擴(kuò)孔試驗(yàn)。 ** 很重要的說(shuō)明：如表面缺陷各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)檢查均符合要求， 還要確定機(jī)械性能的檢查必須合格。才能最后判定表面缺陷 合格。 七、緊固件交貨的外觀狀態(tài)： 1、 緊固件外觀質(zhì)量要求： * 沒(méi)有進(jìn)行熱處理的緊固件應(yīng)提供本色 。 不允許有浮銹 。 (pln) * 表面不允許有熱處理后形成的氧化皮 。 * 產(chǎn)品表面要上薄油 .。 * 允許熱處理后有發(fā)黑氧化 。 * 不銹鋼表面要光亮本色 。 例： BS916 black bolts 粗制螺栓 不是表面發(fā)黑 。 2、 螺栓表面缺陷按 ISO6157 緊固件表面缺陷 執(zhí)行 。 緊固件表面不允許有影響使用的毛刺 、 光滑的 、 無(wú)折迭和其 它加工的缺陷 。 可用手可以搓動(dòng) （ 不能割破手 ） ， 又不影響裝配 。 支承面下的毛刺是不允許的 。 螺栓的加工藝中心孔是允許的 。 精制螺栓必須倒角 。