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文档简介

197/197第一章我国紧固件产品进出口现状分析与市场预测

1.1概述

紧固件包括:螺栓、螺柱、螺母、螺钉、木螺钉、自攻螺钉、垫圈、铆钉、销、挡圈、紧固件-组合件及连接副,以及其他(如焊钉、异形钉)等12大类,是广泛通用的机械基础件。在改革开放政策的指引下,中国紧固件行业是国内第一批步入市场经济的行业,伴随着市场经济改革步伐,紧固件行业发生了巨大变化,至今98%以上的企业都改制为股份制和民营企业,企业数量大增,产品结构调整,产能提高,在国际市场上的地位明显提高,差不多成为世界紧固件制造大国,但还不是紧固件制造强国。

“十五”期间的2001年至2005年全国紧固件产量平均年增长率为14.32%,比“九五”平均增速高出5个百分点;销售收入年平均增长率为23.07%,比“九五”平均增速快8个百分点;2001年至2005年五年出口量平均增长率为24.91%,比“九五”平均增速高4.91个百分点;出口创汇平均增长率为31.9%,比“九五”平均增长率快15.95个百分点。

由此可见,全行业连续五年保持着两位数增长,从而为今后的进展打下了良好的基础,全行业整体实力有了专门大增强。

2006年以来尽管受到国家宏观调控等阻碍,但随着“十一五”打算的实施启动,中国制造业迅速进展,再加上世界经济的复苏,从而为中国紧固件制造业提供了良好的进展商机,全行业勤奋工作,又创出一个历史新高。依照国家统计局和行业协会、以及各地点分会的统计资料汇总显示,2007年全国紧固件产量达到520万吨,同比增长13.04%,销售收入440亿元,同比增长14.29%,出口总量为250万吨,同比增长20.77%,出口创汇达到30.5亿美元,同比增长29.40%,平均单价为1220美元/吨,同比略有增长,进口量17.5万吨,同比增长9.76%,进口额17.6亿美元,同比增长19.69%,平均单价为8939美元/吨,进口单价明显高于出口,2003年至2007年统计结果见图1。图1近五年产销及进出口统计1.2紧固件出口情况

我国紧固件出口已有40多年的历史,是我国机电产品中出口量较大的一类产品。目前已出口到170多个国家和地区,其出口量约占国际市场总需求量的10~16%,但以中低档产品为主,其出口创汇金额只占国际市场的5-7%。自1985年以来,紧固件的出口量和出口额一直呈逐年增长的势头。近年来,紧固件出口企业加速增长,出口国家和地区不断扩大,出口量逐年上升,出口产品的档次也有所提高,见表1。表1历年我国紧固件出口情况年份数量(万吨)金额(亿美元)平均单价(美元/吨)199119.601.44792.78199219.331.77915.68199422.282.601166.77199530.083.601196.81199624.062.631093.10199729.502.951000.00199834.483.501015.08199938.373.65951.26200050.664.71929.73200152.084.91942.78200265.805.74872.05200385.028.03944.582004113.5712.771127.802005145.9417.251181.992006207.0923.581138.44200725030.51220.001.2.1出口的要紧产品

我国出口紧固件要紧有:螺栓、螺钉、螺母、垫圈、铆钉、销、木螺钉和其他螺纹件及无螺纹制品等十二大类不。

在近几年紧固件出口中,出口量排在第一位的是螺栓类(商品代码:73181500,商品名:称其他螺钉及螺栓,不论是否带有螺母或垫圈),列在第二位的为螺母(商品代码:73181600),第三位到第六位的产品为:其他钢制螺纹制品、垫圈、无螺纹钢制品、自攻螺钉等,2007年紧固件进出口数量和金额详见表2。表2

2007年紧固件进出口统计商品代码商品名称出口进口数量(kg)金额(万美元)数量(kg)金额(万美元)钢制紧固件73181100方头螺钉4294488492.68760043545.1973181200其他木螺钉680187957236.9917343867.1973181300钩头螺钉及环头螺钉1620028231.37667491420.7373181400自攻螺钉16863483022233.6276161225108.1073181500其他螺钉及螺栓,不论是否带有螺母或垫圈1248310137152491.2010894435597579.4073181600螺母38540702447255.742581457624211.8773181900其他钢铁制螺纹制品37886084939802.7924507863334.2573182100弹簧垫圈及其他防松垫圈317915254168.9236262134948.5073182200其他垫圈14825559820044.871000686820420.9273182300铆钉331810918656.7748226676307.5373182400销及开尾销377712519116.29833293812928.3673182900其他钢铁制无螺纹制品6369039713348.2858413989255.94合计2569836013325079.52179056895185127.98其他材质紧固件74152100铜制垫圈(包括弹簧垫圈)498501552.587078522320.9774152900其他铜制无螺纹制品531217683.79578778356974153310铜制木螺钉768394656.522931339.3274153390铜制其他螺钉;螺栓及螺母59277875259.2217642524858.9574153900其他铜制螺纹制品10590241240.565429911354.1176161000铝制钉、螺钉、螺栓、螺母、铆钉等紧固件107156214387.4912850057187.35合计1950054412780.16490819119329.701.2.2出口的要紧国家和地区

我国紧固件出口之初要紧是销往香港和东南亚地区,后进入美国市场和欧洲市场。目前已出口到全球170多个国家和地区。在2005—2006年出口前50位的国家和地区中,欧洲占18个,亚洲占18个,北美洲4个,其余10个为非洲、南美洲、澳洲及东欧。

美国年需求约110亿美元的紧固件,其中自制约70多亿美元,进口约30多亿美元。我国一直是美国进口紧固件的大户之一,2005年出口到美国32.92万吨,占美国市场份额的9—11%,2006年出口到美国增长到45.64万吨,占我国出口总量的22.05%,比2005年增长38.64%;德国排在第二位,2006年出口到德国15.23万吨,比2005年增长34.78%,占出口总量7.36%;日本排在第三位,2005年出口到日本总量为8.32万吨,2006年为9.72万吨,比2005年增长16.83%,占出口总量4.7%。以上出口到美国、德国和日本的数量之和占2002年出口总量的34.10%,比2005年提高了34.36%。排在前4—6位的为英国、意大利、中国香港(详见表3)。表3

近三年我国钢铁制紧固件出口前6位国家和地区序号2004年2005年2006年1美国美国美国2日本日本日本3德国德国德国4英国英国英国5荷兰荷兰意大利6意大利意大利中国香港在2005年及2006年我国紧固件出口中,量值增幅较大的国家有美国(比上年增长38.64%,净增12.72万吨)、德国(比上年增长34.78%)、意大利(比上年增长51.67%)等国家。在出口的170多个国家和地区中,金额排在第一位的是美国,为50670.77万美元。

1.2.3出口的要紧企业

在我国七千多家紧固件企业中,大部分企业的产品在国内销售,但有些生产企业除在国内销售外,还有部分产品出口,仍有一些企业的产品以出口为主,外资企业和外贸企业也发挥了积极作用。随着中国加入WTO后,促进了外向型企业的进展,尤其是沿海地区的紧固件企业出口增长,己成为我国出口的一支生力军。依照协会统计资料分析,在2005、2006年紧固件出口创汇500万美元以上企业的前38名中,浙江省有31家,上海有3家,江苏有3家,山东有1家(详见表4)。表4近二年紧固件出口创汇企业排序前6位2005年2006年序号单位名称出口创汇(万美元)序号单位名称出口创汇(万美元)1上海集优机械股份有限公司(出口部)12281.091上海集优机械股份有限公司(出口部)146622晋亿实业股份有限公司85032晋亿实业股份有限公司90123嘉兴兄弟标准件有限公司50003宁波金鼎紧固件有限公司54514常熟市标准件厂42684嘉兴兄弟标准件有限公司47765宁波金鼎紧固件有限公司42385浙江乍浦实业股份有限公司45626浙江乍浦实业股份有限公司40016常熟市标准件厂4300在这些出口企业中,名列第一的上海集优机械股份有限公司2006年出口创汇金额为14662万美元,占全国出口金额的6.2%。近年来,合资和独资企业的出口量值所占比重增大,台资企业晋亿实业股份有限公司2006年出口值为9012万美元,排在第二位,比上年增长5.98%,占全国出口创汇金额的3.8%。排在前6位的企业2006年出口金额合计为4.266亿美元,占全国出口创汇总额的18.1%。同时,出口产品中经热处理的产品比重逐年增长,至2006年此类产品己占出口总量的40%以上,出口产品的档次有所提高,因而带动出口产品的平均单价也有一定提高,2007年达到每吨出口创汇1220美元。由此可见,提高出口产品档次,加大高强度、高精度、高性能产品出口比例,是扩大出口,增强创汇的有效途径,也是今后紧固件出口的方向。

1.3紧固件进口情况

我国紧固件进口尽管时刻不长,但进口量和进口额增长较快,80年代每年只进口几千吨,进口商品额也只是几百万美元。进入九十年代以后,进口紧固件的量、值进入快速增长期,由1991年的2429吨,增加到2001年的82877吨,十年间进口量增加了33倍;金额从1030万美元增加到40123万美元,十年间增长38倍。2006年又有较高增长,进口钢制品总量为15.94万吨,较上年增长22.15%,进口额为14.7亿美元,比上年增长28.05%,平均每公斤产品单价为9.228美元,比上年增加4.86%(详见表5)。表5我国紧固件历年进口统计年份数量(万吨)金额(亿美元)平均单价(美元/公斤)备注20018.2874.0164.85仅钢铁制品200210.0255.3925.38200312.5168.2836.62200413.59710.0747.41200513.50112.7649.45200615.94414.7059.22200717.90618.51310.34这些进口紧固件要紧来自日本、美国和欧洲各国。2006年从日本进口4.84万吨,比2005年增长了28.38%,占进口总量30.36%,进口金额为45629万美元,占进口总额的31%,平均每公斤价格为9.428美元。而平均每公斤价格最高的是美国,2006年从美国进口8142.6吨,金额为16830.14万美元,平均单价每公斤为20.675美元。总而言之,从2006年进口情况分析,在金额上日本列第一位,美国列第二位,排名3—6位,依次为德国、中国台湾、韩国和新加坡;从数量上看,日本为第一(4.84万吨),中国台湾第二(3.35万吨),排名3—6位,依次为韩国、新加坡、德国和美国。

1.4国际市场预测

据美国专家分析预测:全球可分三个大的紧固件市场。第一个是北美市场,包括美国、加拿大、墨西哥。2004年总需求量达135亿美元,可能到2009年将增加到166亿美元,占全球总需求量的31.5%。第二大市场是欧洲,从2004年的111亿美元将增加到2009年的140亿美元,将占全球总需求量的26.5%。第三大市场是亚洲,从1999年的90亿美元增加到2004年的135亿美元,可能到2009年将达到192亿美元,占全球市场的36.4%。这三大市场之和可占全球总需求量的94.4%。

据世界权威机构对2001年至2006年世界紧固件市场、产业走向分析来看,排在第一位的是汽车业,2006年紧固件需求达101亿美元,占总需求463.5亿美元的22%,平均增幅为3.5%;第二是电器电子业,需求84亿美元,占总需求的18%,平均增幅为6.8%;第三是工业机械,需求61亿美元,占总需求的13%,平均增幅为平均增幅为5.9%;第四是金属制品,需求为52亿美元,占总需求的11%,平均增幅为4.4%;第五是其他机械制造业,需求75亿美元,占总需求的16%,平均增幅为5.1%;第六是建筑及维修市场,需求紧固件产品为92亿美元,占总需求的20%,平均增幅为4.8%;

随着美国、欧洲和日本等发达国家经济复苏,世界贸易量的不断增长,同时,工业发达国家产业结构的调整及制造业的转移,又为我们提供了良好的市场商机。从世界紧固件需求前十位国家的市场需求来看,美国2001年为93.5亿美元,到2006年为114亿美元,居世界第一,平均增幅为4%;日本从2001年39.5亿美元上升到2006年的45亿美元,排名从第二降到第三;中国从2001年32.5亿美元上升到2006年的52.5亿美元,排名为第二,平均增幅为10%;德国位居第四,2006年为29.6亿美元,平均增幅为5.2%;法国需求为16.5亿美元,平均增幅为3%;加拿大为15亿美元,平均增幅为3.4%;韩国为15亿美元,平均增幅为6.4%;英国为14.9亿美元,平均增幅为3.4%;意大利为14.9亿美元,平均增幅为3.6%;西班牙为12.3亿美元,平均增幅为5.3%。前十位的总需求为330.2亿美元,占总量的71.2%,平均增幅为4.8%;可能2010年世界总需求将超过550亿美元。

在全球紧固件市场中,美国市场是最值得关注的。美国既是紧固件的生产大国,同时又是紧固件需求最多的国家。据美国一项研究报告称:可能到2008年美国市场总需求量将达到129亿美元,见表6,其中,航太紧固件将从2003年的11亿美元增加到2008年的14.5亿美元,增长最快。表6美国紧固件市场分析与预测单位:百万美元年份19891993199820032008标准紧固件年销售额570957787830940011450专业紧固件年占比例(%)11.511.0专业紧固件年销售额6566857609251150其中汽车362381430510625飞机6047557090家电4143506075其他193214225285360航太紧固件年销售额114871086511001450美国紧固件年销售总额6857648886951050012900目前,紧固件工业已实现国际化,美国、德国、英国、法国、日本和意大利是紧固件的要紧进口国,也是高档紧固件的出口国。而中国、中国台湾、韩国和印度等是紧固件的要紧出口国家和地区。近两年我国每年紧固件出口都在15亿美元以上,随着全球经济进展,中国紧固件行业的出口保持两位数增长速度,从而成为中国机电产品出口的拳头产品之一。

我国加入WTO后,紧固件行业将实现全面对外开放,这有利于加强国际间合作交流和进出口贸易。加入WTO后我国将进一步降低关税,从2000年的15%降到2006年的10%,其中机械产品降到8%,这为国外紧固件产品打入中国市场制造了条件。因此紧固件产品的进口会略有增加,但可不能大量涌入。由于发达国家把中低档紧固件产品转向进展中国家生产和采纳全球采购方式,WTO后我国紧固件出口不但可不能受到阻碍,而且出口量还会接着增加。

近几年,因此随着中国紧固件产品出口量的增长,世界贸易摩擦也增加,除了采取技术壁垒爱护外,又举起了反倾销和反补贴的大棒,阻碍中国紧固件产品的出口。如2004年欧盟不锈钢产品反倾销案,平均税率为27.4%,2004年加拿大针对碳钢产品反补贴调查税率从3.46-114.5%。2005年突尼斯针对中国23类产品出口增长过快提出交涉,其中就包括紧固件产品。2006年10月欧洲一些制造企业又提出碳钢紧固件产品反倾销率一波未平,近日再次提交欧盟裁决。2007年美国又对中国钢铁及其制品出口补贴提出交涉。所有这些表明世界贸易争端进一步加剧,对中国紧固件产品必将产生严峻的阻碍。

加入WTO后,国内市场国际化,市场竞争进一步加剧,给企业带来了压力的同时,也提供了宽敞的国际市场,从而给企业提供了新的商机。随着WTO及信息时代的来临,以适应国际、国内两个市场进展的需求,我国紧固件行业将会产生新的更大的飞跃。我国紧固件近三年进出口分类分析见表7和表8。表7近三年我国紧固件出口分类统计品种2004年2005年2006年重量(千克)金额(美元)平均单价重量(千克)金额(美元)平均单价重量(千克)金额(美元)平均单价方头螺钉8784668300000.958105898862001.09241708525849001.069其他木螺钉39438001394900001.0047483564480964001.0165116122623388000.957钩头螺钉及环头螺钉186867123800001.27207099026324001.27215282427277001.267自攻螺钉54017429660300001.22856753251054548001.231346518191617513001.201其他螺钉及螺栓,不论是否带有螺母或垫圈5232000325667100001.087455808008379916001.1296893597910566498001.090螺母1985383621944500000.982349333162444750001.043272657753355535001.025其他钢铁制螺纹制品1162237961419200001.221620594431887397001.162946557692894921000.983弹簧垫圈及其他防松垫圈22288371213500000.9623122971262655001.1429378933307194001.122其他垫圈72393099679600000.9437592522357039000.951194909521383428001.158铆钉20957029472900002.2627166045695660002.5631250213770846002.467销及开尾销27037517455200001.6829648046598774002.0237557278826613002.200其他钢铁制无螺纹制品58831567835001.42633006841057057001.67601250941178556001.960总计113567234012774400001.13124800429517253996001.38207090884323576618001.138表8近三年我国紧固件进口分类统计品种2004年2005年2006年重量(千克)金额(美元)平均单价重量(千克)金额(美元)平均单价重量(千克)金额(美元)平均单价方头螺钉96684240020004.1489581738230004.26869594543618006.267其他木螺钉89307719214002.1555259511639002.1062909648081002.777钩头螺钉及环头螺钉32533023826007.3224900123230009.32929852325422008.516自攻螺钉3824655260435006.815189247350543006.7556797647429948006.323其他螺钉及螺栓,不论是否带有螺母或垫圈855943495662741006.62792480006152939007.764961895947708915008.014螺母16117469983235006.10166208721170034007.039223250361742426003.326其他钢铁制螺纹制品26968753596030013.3323578663693220011.42226045023156220012.118弹簧垫圈及其他防松垫圈18081101814080010.0323902622828440010.91932614314078310012.505其他垫圈80513909999700012.42779857312815340016.433831076616697180020.091铆钉41613963653030088.7838647533877240010.03248543365333610010.987销及开尾销45675516403940014.0252739578837590016.757688885710870140015.779其他钢铁制无螺纹制品6960053537629007.7258515786320810010.80269217817338320010.602总计13596709710073778007.4113049252111483879008.80015943938214705788009.2231.5法规及合格评定程序

紧固件作为通用基础零件,各国市场都比较开放,除符合紧固件标准要求外,应符合接收国机械产品的有关法律法规,按通用的合格评定程序实施,没有专门要求。

第二章紧固件标准体系

2.1出口紧固件产品和标准的差不多类型

目前,我国出口紧固件要紧有:螺栓、螺母、螺钉、木螺钉、自攻螺钉、垫圈、铆钉(抽芯)及销产品,涉及的技术标准的差不多类型见表9。表9出口紧固件标准的差不多类型分类依据类型123产品计量制度米制(SI计量单位)英制(英寸-磅计量单位)、美国标准英制(英寸-磅计量单位)、英国标准螺纹型式米制螺纹美制螺纹英制螺纹有无螺纹外螺纹紧固件:如螺栓、螺柱、螺钉、木螺钉、自攻螺钉内螺纹紧固件:如螺母、锁紧螺母、铆螺母无螺纹紧固件:如垫圈、销、铆钉、挡圈标准体系米制有:国际ISO、欧盟EN、德国DIN、法国NF、日本JIS、意大利UNI、美国ANSI(M)、英国BS(M)和中国GB。

DIN贸易额最大,占一半以上英寸制:以UNC和UNF螺纹为主,俗称“美制”其产品标准以ANSI公布,而基础标准由ASME、ASTM、SAE、IFI公布。

美制贸易额较大英制标准以英国BS(BSW、BSF螺纹)标准体系为主。

英制贸易额最小产品标准(品种)划分方法国际标准、中国、欧盟、德国及前苏联等属于“细分”一类,如“六角头螺栓”可分为ISO4014“六角头螺栓产品等级A和B级”、ISO4017“六角头螺釘产品等级A和B级”、ISO

4015“六角头螺栓细杆B级”、ISO8765“六角头螺栓米制细牙产品等级A和B级”及ISO

8676“六角头螺釘米制细牙产品等级A和B级”等5个标准。即可按螺纹的使用功能,如全螺纹或半螺纹、粗牙或细牙不同而划分为不同标准(品种)英国、美国及日本等属于“粗分”一类,如美国ANSI/ASMEB18.2.1“方头和六角头螺栓和螺釘”一个标准规定了方头螺栓、六角头螺栓、大六角头螺栓、六角头垫圈面螺钉、结构用大六角头螺栓、大六角头垫圈面螺钉、方头木螺釘及六角头木螺釘等产品;又如日本JISB1117“开槽紧定螺釘”一个标准规定了:平端、锥端、圆柱端、凹端及球面端开槽紧定螺釘,相当于ISO紧固件5个标准(或品种)英国和澳大利亚的产品标准又分三类标准体系:

第一类采纳英制准(BSW、BSF螺纹)标准体系,产品的精度分粗、精制二种。

第二类采纳美制标准(UNC、UNF螺纹),产品精度比美制产品略收紧20%左右。

第三类等同采纳ISO标准。产品用途商品紧固件:为制造者或销售者贮存而生产的符合现行标准的紧固件。商品紧固件的材料、尺寸、表面处理和机械性能符合贸易双方所接收的质量水平工程紧固件:满足工程特定需要,符合标准的紧固件。工程紧固件的材料、尺寸、表面处理和机械性能符合贸易双方合同规定的质量水平。工程紧固件质量强调的是过程质量操纵和最终的产品质量专门用途紧固件;来图、来样品加工的专用、非标准紧固件制品技术条件编辑方法国际、欧盟、德国、中国、俄罗斯及美国紧固件标准是将紧固件通用技术要求,如机械性能、尺寸公差、表面缺陷等制定为独立的基础标准,如ISO898-1、ISO4042等英国、澳大利亚及日本是将紧固件产品的型式尺寸与技术要求,在同一产品标准中规定,而没有(或专门少有)独立的基础标准,如BS916、BS1083、AS1112(目前,大量采纳国际标准,有专门大转变)—标准更新近十余年来,ISO/TC2更加积极开展工作,差不多完成了ISO紧固件标准新一轮的全面制修订,并拓宽了国际范围紧固件标准化的领域。

EN及DIN积极采纳ISO标准也有较大变化,如2003年标准版本取消了DIN931、933、934、555等108个标准,全部采纳ISO标准;2005年版本的DIN紧固件基础标准已全部采纳ISO、EN标准美国各协会标准(可视为准国家标准,单行本),一般1~2年修订一次。IFI工业紧固件协会汇编了所有紧固件标准,约十年修订一次。第七版是2003年2月出版。基础标准有较大更新,如机械性能标准从原来20个增加到现在25个。汇编版本不同,产品标准的页码也不一样。美制紧固件的订单中,适应用IFI汇编产品的页码编号。因此,应特不注意,如合同中出现的A-6、D-6是IFI哪一版本的页码—2.2标准体系层次

2.2.1概况

紧固件标准包括:国际标准(ISO)、区域标准(如EN)、国家标准(如GB、DIN)、行业标准(如JB)、协会标准(如ASTM、VDI、SAE)、企业标准等。贸易中,大都采纳本国标准,也有采纳其他国家或区域性标准,如EN、DIN等。

2.2.2ISO紧固件标准

ISO/TC2《紧固件》是国际标准化组织(ISO)最早成立的技术委员会之一,德国为秘书国,现行ISO紧固件国际标准达182个。列入ISO的紧固件标准,应当是国际贸易中需求的商品或基础标准。尽管,目前直接按ISO标准订货的还不多,但国际贸易中常用的DIN(德国)、EN(欧盟)、JIS(日本)等都已尽可能地采纳了ISO标准。因此,ISO紧固件标准应视为“米制紧固件标准”的总代表和基础。

2.2.3欧盟标准

欧洲联盟(简称欧盟,EuropeanUnion—EU)是由欧洲共同体(Europeancommunities)进展而来的,是一个集政治实体和经济实体于一身、在世界上具有重要阻碍的区域一体化组织。1993年11月1日,《马约》正式生效,欧盟正式诞生。总部设在比利时首都布鲁塞尔,现有成员国25个。欧盟标准(EN)是由该组织制定的区域性标准,在其成员国范围内得到较广泛地采纳。欧盟紧固件标准化技术委员会(EN/TC185)主席、德国人凯士尔先生在2005年明确表示:该技术委员的重要任务确实是采纳除(钢)结构连接副以外的ISO紧固件标准。

2.2.4中国紧固件国家标准

20世纪50年代末,我国首次公布中华人民共和国国家标准,120个紧固件标准成为新中国第一批国家标准,后经历了多次全面制修订工作,1982年公布了第一批采纳ISO标准制、修订的10项紧固件国家标准,开始全面采纳紧固件国际标准工作,紧固件的国际标准转化率达98%以上,使我国紧固件标准达到国际先进标准水平,为紧固件产品出口创汇制造了有利的条件。

目前,我国现行紧固件标准达415个,与德国DIN标准数量相近,都属于标准的覆盖面和满足需求较广的紧固件国家级标准。这些标准中,除采纳ISO标准外,还有约3/5的标准要紧为满足国内主机配套及维修之需求,其中也有出口紧固件产品,如GB/T15389“螺杆”,GB/T17880.1~GB/T17880.5“铆螺母”。

总之,我国采纳ISO紧固件标准的实践证明:只要能达到已采纳了ISO紧固件标准的国标的要求,就差不多上能满足米制出口产品的要求,因此,国标部分产品的个不尺寸与国外有所不同,某些要求也有差异,出口时应注意。

2.2.5德国紧固件标准

德国是ISO/TC2的秘书国,在紧固件国际标准制定中DIN标准通常为差不多素材,DIN紧固件标准比ISO标准数量更多,覆盖面更广。

在紧固件的实际贸易中DIN标准的份额是专门大,尤其是从2000年开始,德国较多地取消了某些贸易中常用的DIN标准,而改用EN和ISO标准,但某些旧的DIN标准在贸易中仍较多使用,应予注意。

德国是采纳ISO和EN紧固件标准最积极的国家之一,在贯彻标准中又实施“双轨制”。因此,德国紧固件有四种“标准编号”形式:DIN、DINISO、DINEN、DINENISO。

2.2.6日本紧固件标准

上世纪70、80年代,要求按日本JIS标准出口紧固件的产品也占有一定份额。近年来日本也加快了采纳(IDT或MOD)ISO紧固件标准的步伐,标准结构有较大变化。

2.2.7美国紧固件标准

在美国紧固件标准中米制和英制并存,标准体系繁杂,与我国差异较大。美国现行紧固件标准分不由美国国家标准化协会(ANSI)或相关协(学)会,如ASME、SAE、ASTM等公布,这些标准视同于国家标准,被ANSI认可的协(学)会标准实行双编号,如ANSI/ASME。标准编号后标注“M”的为米制标准,如ASMEB1.13M。由于美国标准体系繁杂及外商适应等缘故,目前,国内企业出口中使用IFI手册比较普遍,该手册内容来自于各协(学)会标准,但又不是标准的全文,在使用中应予注意。

2.2.8英国标准

英国是典型的使用英制单位国家,为了贸易需要,其紧固件标准中也汲取了各种类型的标准。也确实是讲英国紧固件标准中有ISO米制标准(英国也加快了采纳ISO紧固件标准的步伐,标准结构有较大变化),也有美国标准(即UNC、UNF),也还保留了英国本土的(BSW、BSF)标准。因此在接收英制紧固件订单时,需要格外注意。

2.3标准出版物

按照国际惯例,应以标准单行版本为依据,然而,由于标准数量大,不仅单行本价格昂贵,而且收集比较困难,其他类型的出版物应运而生,如标准汇编、手册、指南、电子版标准等。

标准汇编一般是将标准正文的内容进行汇合,由于标准可能修订,或者制定新的标准,有的标准会被废止,因此标准汇编会经常换版。第三章紧固件用螺纹螺纹是螺纹紧固件的重要结构要素,用于紧固件的螺纹要紧包括:一般螺纹和自攻螺纹等特种螺纹,其中一般螺纹占主导地位。按使用的计量单位不同又可分为米制、“美制”和英制三种。

3.1米制一般螺纹(M)

米制一般螺纹是最常用机械紧固螺纹,其标准是重要的机械基础标准之一。国际标准化组织、工业发达国家及我国都有自己的标准,见表10。表10ISO和部分国家的米制一般螺纹标准螺纹要素国际ISO中国GB德国DIN法国NF日本JIS俄罗斯GOST美国ASME英国BS牙型ISO68-1:1998GB/T192-2003DINISO68-1:1999

DIN13–19:1999NFISO68–1:1999JISB0205-1:2001GOST9150:2002ASMEB1.13M:2001BSISO68-1:1998

BS3643-1:1981直径与螺距一般ISO261:1998GB/T193-2003DINISO261:1999NFISO261:1999JISB0205-2:2001GOST8724:2002BSISO261:1998

BS3643-1:1981优选ISO262:1998GB/T9144-2003DINISO262:1999NFISO262:1999JISB0205-3:2001

BSISO262:1998

BS3643-1:1981差不多尺寸ISO724:1993GB/T196-2003DINISO724:1999

DIN13-1:1999

DIN13-11:1999NFISO724:2004JISB0205-4:2001GOST24705:1981ASMEB1.13M:2001BS3643-1:1981公差ISO965-1:1998GB/T197-2003DINISO965-1:1999

DIN13-52:1999NFISO965-1:1999JISB0209-1:2001GOST16093:1981BSISO965-1:1998

BS3643-1:1981极限偏差ISO965-3:1998GB/T2516-2003DINISO965-3:1999NFISO965-3:1999JISB0209-3:2001

BSISO965-3:1998

BS3643-1:1981优选螺纹极限尺寸ISO965-2:1998GB/T9145-2003DINISO965-2:1999NFISO965-2:1999JISB0209-2:2001

BSISO965-2:1998检验ISO1502:1996GB/T3934-2003DINISO1502:1996

DIN2241:1983

DIN2279:2001

DIN2284:2001

DIN2285:1989

DIN2299-1:2003

DIN2299-2:1995prNFISO1502:2005*NFE03-151:1998*NFE03-152:1981

NFE03-153:1975

NFE03-154:1970JISB0251:1998GOST17756:1972

GOST17766:1972

GOST1865:1973

GOST18466:1973

GOST24997:1981ASMEB1.3M:1992

ASMEB1.16M:1984BS919-3:1968注:1、欧洲国家差不多上直接采纳ISO的米制一般螺纹标准;

2、美国的米制一般螺纹标准有两套,分不由机械工程师协会(ASME)和国防部(DOD)公布。DOD的米制一般螺纹标准(H28)是在相应的ASME标准基础上编写的,两者的技术内容差不多一致。

3、美国制订有螺纹检验体系标准(ASMEB1.3M)。其他国家和ISO目前还没有对应的标准。ASMEB1.3M标准的技术内容见附录。

4、一些国家在米制一般螺纹标准的基础上还制订有过渡配合螺纹、过盈配合螺纹、超细牙螺纹、热镀锌螺纹等标准。3.1.1差不多牙型图2米制一般螺纹的差不多牙型3.1.2标记

标记方法

完整的螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其他个不信息组成。

1)螺纹特征代号用字母“M”表示。

2)单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”,公称直径和螺距数值的单位为毫米。关于粗牙螺纹,能够省略标注螺距。

3)公差带代号包含中径和顶径公差带代号。中径公差带代号在前,顶径公差带代号在后。内螺纹用大写字母;外螺纹用小写字母。假如中径公差带代号与顶径公差带代号相同,则只标注一个公差带代号。螺纹尺寸代号与公差带间用“—”号分开。

4)大批量生产的紧固件螺纹不标注其公差带代号。

5)表示螺纹配合,内螺纹公差带代号在前,外螺纹公差带代号在后,中间用斜线分开。

6)对短组和长组旋合长度的螺纹,在公差带代号后分不标注“S”和“L”代号。旋合长度代号与公差带间用“—”号分开。中等旋合长度组不标注旋合长度代号(N)。

8)左旋螺纹应在旋合长度代号之后标注“LH”代号。旋合长度代号与旋合长度代号间用“—”号分开。右旋螺纹不标注旋向代号。

标记示例

1)一般螺纹特征代号和尺寸代号部分的标注

公称直径为8mm、螺距为1mm的单线细牙螺纹:M8×1

公称直径为8mm、螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹:M8

2)增加公差带代号后的标注

中径公差带为5g、顶径公差带为6g的外螺纹:M10×1–5g6g

中径公差带和顶径公差带为6g的粗牙外螺纹:M10–6g

中径公差带为5H、顶径公差带为6H的内螺纹:M10×1–5H6H

中径公差带和顶径公差带为6H的粗牙内螺纹:M10–6H

中径公差带和顶径公差带为6g、中等公差精度和中等旋合长度的粗牙外螺纹:M10

中径公差带和顶径公差带为6H、中等公差精度和中等旋合长度的粗牙内螺纹:M10

公差带为6H的内螺纹与公差带为5g6g的外螺纹组成配合:M20×2-6H/5g6g

6H内螺纹与6g外螺纹组成配合(中等精度、中等旋合长度、粗牙):M6

3)增加旋合长度代号后的标注

短旋合长度的内螺纹:M20×2-5H-S

长旋合长度的内、外螺纹:M6-7H/7g6g-L

中等旋合长度的外螺纹(粗牙、中等精度的6g公差带):M6

4)增加旋向代号后的标注(完整标记)

左旋螺纹:M8×1-LH

(公差带代号和旋合长度代号被省略)

M6×0.75-5h6h-S-LH

M14×Ph6P2-7H-L-LH或M14×Ph6P2(threestarts)-7H-L-LH

右旋螺纹:M6(螺距、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号被省略)

3.2美制统一螺纹(UN)

1864年,美国人威利•赛勒斯(WillianSellers)参照英国惠氏螺纹标准体系制订了美国国家螺纹(N)。这两种螺纹在直径与螺距系列和公差方面专门相近,但美国国家螺纹的牙型(牙型角为60°,削平高度为H/8)不同于惠氏螺纹牙型(牙型角为55°,削平高度为H/6)。在美国工业阻碍的地区和行业,美国国家螺纹得到了广泛应用。第二次世界大战结束后,美国、英国和加拿大等盟国着手制订盟国间统一的螺纹标准,1948年颁布了统一螺纹(UN)标准。统一螺纹代号“UN”的前一个字母“U”来源于盟国间的“统一”(UNIFIED);后一个字母“N”来源于美国国家螺纹的代号表11ISO和部分国家的统一螺纹标准螺纹要素国际ISO美国ASME英国BS日本JIS法国NF牙型ISO68-2:1998ASMEB1.1:2003BSISO68-2:1998JISB0206:1973JISB0208:1973NFISO68-2:2004直径与螺距系列ISO263:1973BS1580-1:1962

BS1580-2:1962

BS1580-3:1965NFISO263:2004差不多尺寸ISO725(作废)

公差ISO5864:1993JISB0210:1973JISB0212:1973NFISO5864:2004极限尺寸

检验

ASMEB1.2:1983*ASMEB1.3M:1992BS919-1:1960*BS919-4:1964JISB0255:1998

注:1、中国、德国和俄罗斯没有统一螺纹国家标准。

2、美国的统一螺纹标准有几套,分不由机械工程师协会(ASME)、国防部(DOD)、军方(MIL)和紧固件协会(IFI)等公布。DOD的统一螺纹标准(H28)是在相应的ASME标准基础上编写的,两者的技术内容差不多一致;军方(MIL)和紧固件协会(IFI)要紧颁布了统一螺纹的检验标准3.2.1差不多牙型

统一螺纹的差不多牙型见图3。3.2.2标记

螺纹的差不多标记

对标准系列、标准旋合长度和标准公差的统一螺纹,其标记包含五项差不多内容。它们是公称直径、牙数、螺纹系列代号、公差带代号和检验体系代号(见ASMEB1.3M涂镀螺纹的标记

在差不多标记的基础上补充镀前和镀后螺纹的顶径和中径尺寸。

1)当2A螺纹的容隙用于容纳涂镀层时,镀后的最大值为螺纹差不多尺寸;镀前极限为2A3/4-10UNC-2A(21)

AFTERCOATING

Majordiam.0.7500max.

PD0.6850max.

BEFORECOATING

Majordiam.0.7482-0.7353

PD0.6832-0.6773镀后:

最大大径;

最大中径;

镀前:

大径极限尺寸;

中径极限尺寸。2)假如2A螺纹的容隙不能被涂镀层占用,则在2A螺纹公差带代号后要加注字母“G”。即这种螺纹的公差带代号为“2AG”。其镀后的最大值为2A螺纹标准极限尺寸的最大值;其镀前的极限尺寸为2A螺纹的专门极限尺寸(SPL)。

标记示例:3/4-10UNC-2A(22)

AFTERCOATING

Majordiam.0.7482max.

PD0.6850max.

BEFORECOATING

Majordiam.0.7464-0.7335spl

PD0.6814-0.6755spl镀后:

最大大径;

最大中径;

镀前:

大径极限尺寸(专门);

中径极限尺寸(专门)。3)对3A和1A螺纹,其镀后的最大值为3A和1A螺纹标准极限尺寸的最大值(能够选择是否标注出来);其镀前的极限尺寸为3A和1A螺纹的专门极限尺寸(SPL)。

标记示例:1/4-20UNC-1A(21)

AFTERCOATING

Majordiam.0.2489max.

PD0.2164max.

BEFORECOATING

Majordiam.0.2483-0.2363SPL

PD0.2152-0.2100SPL镀后:(能够选择是否标注)

最大大径;

最大中径;

镀前:

大径极限尺寸(专门);

中径极限尺寸(专门);4)对1B、2B和3B内螺纹,其镀后的最小值为1B、2B和3B螺纹标准极限尺寸的最小值(能够选择是否标注出来);其镀前的极限尺寸为1B、2B和3B螺纹的专门极限尺寸(SPL)。

标记示例:1/4-20UNC-1B(21)

AFTERCOATING

Minordiam.0.196min.

PD0.2175min.

BEFORECOATING

Minordiam.0.197-0.207SPL

PD0.2187-0.2256SPL镀后:(能够选择是否标注)

最小小径;

最小中径;

镀前:

小径极限尺寸(专门);

中径极限尺寸(专门)。左旋螺纹的标记

在差不多标记的基础上补充代号“LH”。

标记示例:1/4-20UNC-3A-LH(21)

3.2.21/4-24UNS-3A(21)

Majordiam.0.2500-0.2428

PD0.22229-0.2201

Minordiam.0.205max.

1.200-10UNS-2B(21)

Minordiam.1.092-1.113

PD1.1350-1.1432

Majordiam.1.200min.大径极限尺寸;

中径极限尺寸;

最大小径尺寸;

小径极限尺寸;

中径极限尺寸;

最小大径尺寸。3.3英制惠氏螺纹(BSW,BSF,Whit.S.和Whit.)

1841年,英国人约瑟夫•惠特沃斯(JOSEPH

WHITWORTH)提出了惠氏螺纹标准。这是世界上第一份螺纹标准。以后出现的世界各国螺纹标准差不多上差不多上参照惠氏螺纹标准技术体系(牙型、直径与螺距系列、公差)而制订的。例如,1864年颁布的美国国家螺纹(N),确实是参照惠氏螺纹标准而制订的。

使用惠氏螺纹所遇到最大问题是其牙型的牙顶和牙底为圆弧状,这会给螺纹刀具和量规的制造带来一定的困难。但是,惠氏螺纹的圆弧牙顶和牙底是惠特沃斯当初专门设计和安排的。当时,英国有多家公司差不多掌握了螺纹加工技术,但是只有惠特沃斯所在的公司能够加工带有圆弧牙顶和牙底的螺纹。为了抢占英国螺纹加工市场,惠特沃斯提出了带圆弧牙顶和牙底的惠氏螺纹标准。从此,惠氏螺纹牙型成为世界螺纹市场竞争的一个焦点。

惠氏螺纹的英国标准为BS84:1956;惠氏螺纹的量规标准为BS919-2:1971。另外,澳大利亚、马来西亚、印度尼西亚、阿根廷、智利、比利时、匈牙利、意大利、瑞典、捷克等国也制订有惠氏螺纹国家标准。我国于1944年也制订了惠氏螺纹标准(CNS492、493、518、519、520、521),1955年台湾省修订了此标准,1970年复审确认它们接着有效。

3.3.1设计牙型

惠氏螺纹的设计牙型见图4。3.3.2标记

标记方法

惠氏螺纹的差不多标记由公称尺寸、牙数、螺纹系列代号、旋向代号、公差带代号和内螺纹或外螺纹英文单词组成。

粗牙系列、细牙系列、选择组合系列和选择螺距系列螺纹的代号分不为“B.S.W”、“B.S.F”、“Whit.S”和“Whit”。

左旋螺纹的代号为“LH”。右旋螺纹代号省略不标注。

外螺纹的自由、中等和紧密级公差带代号分不为“free”、“medium”和“close”;内螺纹的一般和中等的公差带代号分不为“normal”和“medium”。

内螺纹和外螺纹的英文单词分不为“nut”和“bolt”。

多线螺纹的螺纹的代号为“Whit”。标记内需注出线数(start)、导程(lead)和螺距(pitch)。其公差值需由设计者自己决定。

标记示例

1单线螺纹的标记

1/4in.—20B.S.W.,LH(close)bolt.

11/2in.—8B.S.F.(normal)nut.

1in.—20Whit.S.(free)bolt

0.67in—20Whit.(medium)nut

2多线螺纹的标记

2in.2start,0.2in.lead,0.1in.pitch,Whit.

3.4螺纹标准使用指南

3.4.1外螺纹的牙底形状

外螺纹的牙底形状对螺纹的应力集中有重要阻碍。因此国家标准要求性能等级高于或等于8.8级的外螺纹螺栓、螺钉和螺柱,其外螺纹牙底形状须有圆弧曲线,曲线的半径不应小于0.125P(P为螺距)。8.8级螺栓在国家标准紧固件中属于高强度紧固件,需要承受一定的疲劳冲击载荷。为减少螺栓受力时的应力集中,螺纹牙底圆弧半径不能太小。那个要求是通过特定的工艺装备来实现的。确实是讲,8.8级以上的螺栓螺纹必须挤压成形,而搓丝板或者滚丝轮的牙顶圆弧半径不能小于0.125P。

3.4.2公差理论计算式与公差表内数值的关系

ISO米制紧固螺纹公差值是世界各种势力妥协的产物,ISO螺纹公差值差不多被世界各国所同意,标准公差表内所规定的数值在产品贸易中具有法律效力。

公差计算式是标准化研究人员为研究目的,利用数理统计手段,从标准公差表内数据中归纳出来的,它是标准公差值的近似公式,只具有参考价值,没有法律效力。

计算公式仅用于标准没有包含的专门规格螺纹或专门公差。这些数据要在螺纹标记中专门标注出来,同时要得到有关使用各方的认可。

3.4.3米制螺纹各公差等级所对应公差数值的大小

目前,米制螺纹的公差等级为2~9级,对应的公差值由小到大均匀地分布。各级公差的大小成等比数列排列(系数为1.26或0.794)。每升高或降低3级,其公差值要增大一倍或缩小一半。同等级内、外螺纹的公差值之比为1.32。

3.4.4美制紧固件常用螺纹

1)螺纹代号

UNC/UNRC:统一粗牙螺纹/外螺纹牙底为圆弧的粗牙螺纹;

UNF/UNRF:统一细牙螺纹/外螺纹牙底为圆弧的细牙螺纹;

UNEF/UNREF:统一超细牙螺纹/外螺纹牙底为圆弧的超细牙螺纹;

UN/UNR:统一恒定螺距螺纹/外螺纹牙底为圆弧的恒定螺距螺纹;

UNS:专门系列的统一螺纹等。

2)商品紧固件常用螺纹

商品紧固件常用UNC/UNF、UNRC/UNRF螺纹系列和4UN、6UN、8UN、12UN、28UN、32UN等恒定螺距系列螺纹。

3.4.5英制紧固件常用螺纹

1)螺纹代号

BSW:惠氏粗牙螺纹;

BSF:惠氏细牙螺纹;

Whit:非标准系列惠氏螺纹;

Whit.S:选择系列的惠氏螺纹。

2)商品紧固件常用螺纹

商品紧固件常用BSW和BSF螺纹系列。

3.4.6美制螺纹牙底

UNC、UNF、UNEF、UN及UNS等五种螺纹同意其牙底为平底轮廓,要求牙底宽度不小于0.125P。UNRC、UNRF、UNREF、UNR及UNRS螺纹牙型与差不多牙型相似,但其牙底必须是圆弧状,圆弧半径许多于0.108,见图5。螺纹牙顶能够是平的或圆弧过渡轮廓。商品紧固件常用的UNC、UNF、UN和UNRC、UNRF、UNR,在没有其它规定的情形下,UNR螺纹可代替UN螺纹。图5美制UNR外螺纹牙底3.4.7美制螺纹公差

美制螺纹规定外螺纹有1A、2A和3A共三个螺纹公差等级;内螺纹有1B、2B和3B共三个螺纹公差等级。其中内螺纹差不多偏差为零,外螺纹的3A差不多偏差为零,其他不为零。1A和1B配合时有较大的间隙,甚至在螺纹有毛刺、损伤或夹杂物等情况下也能顺利地装配。3A和3B配合时其公差最小,适用于紧密配合或螺纹精度要求较高的地点,因此螺纹的制造精度也较高。2A和2B配合是最广泛使用的螺纹等级。美国工程师协会认为:2A和2B的配合,其公差和偏差最适用于商品紧固件,在IFI标准中,几乎全部紧固件的螺纹都采纳此种配合。美制螺纹中径和差不多偏差大小关系及位置见图6。图6美制螺纹中径和差不多偏差大小关系及位置3.4.8英制螺纹公差

英制螺纹的外螺纹规定了周密级(C)、中等级(M)和自由级(F)三个等级;内螺纹规定了中等级(M)和标准级(N)二个等级,见图7。图7英制螺纹中径和差不多偏差大小关系及位置3.4.9三种螺纹对比表

米制、美制和英制三种螺纹的对比见表12。表12三种螺纹对比表项目米制美制英制牙型60°牙底平

或牙底圆弧60°UN-牙底平

UNR—牙底圆弧55°牙顶、牙底

全部圆弧系列粗牙:M(d)

细牙:M(d×P)UNC、UNRC、UNF、UNRF、4UN、6UN、8UN、12UNBSW、BSF公差外螺纹:5g、6g、8g内螺纹:5H、6H、7H

外螺纹:1A、2A、3A

内螺纹:1B、2B、3B外螺纹:紧©、中(M)、自由(F)内螺纹:中等(M)、一般(N)单位米制英制英制螺纹标准DIN13-1~15ANSI.B1.1BS84量规标准DIN13-16、17ANSIB1.2BS919-2螺纹检验DIN13—18ANSIB1.3要紧使用地域欧洲、澳洲、中国及日本美国、英国、法国、加拿大、日本、非洲、中东、澳洲英国、澳洲、阿根廷、智利、意大利、瑞典、比利時、匈牙利、捷克、中东、东南亚、中国台湾3.4.10三种螺纹标记示例对比

三种螺纹标记示例对比见图8。图8三种螺纹标记示例对比3.5紧固螺纹的检验方法

螺纹是空间曲面体,几何参数多,例如大径、中径、小径、牙侧角、螺距、导程、轴向长度和轴向位置、锥度、圆度、同轴度、牙顶高和牙底高、牙顶和牙底圆弧半径等。从理论上讲,只有对螺纹的每一个参数都进行单独检测才能准确地确定螺纹的质量水平。但从经济方面考虑,对螺纹所有参数都进行单独检测的方法是行不适宜的。另外,各种参数对螺纹使用性能的阻碍是不同的,对紧固件而言没有必要操纵螺纹的所有单项参数。

1905年,泰勒(WILLIAMTAYLOR)设计出世界上第一套螺纹检验量规(通、止规),申报了发明专利。这项螺纹检验技术被世界各国所采纳,同时沿用至今。螺纹通规用于保证内、外螺纹间的可装配性;螺纹止规希望用于保证螺纹件具有一定的抗拉强度。

工业发达国家为指导产品设计者正确地表达对螺纹不同的检测要求,已将螺纹检验要求分为几个等级。同时,针对每一检验级不,又规定了可选用的检测手段(量规和仪器)。如此就建立起一整套螺纹检验体系。为保证螺纹产品质量奠定了技术基础。传统的通、止规检验手段处于该体系中的最低检验要求等级。

应当着重指出:ISO3269:2000“紧固件验收检查”(GB/T90.1—2002等同采纳)第4.4条规定:“检查中使用量规和测量仪器时,假如紧固件的尺寸和性能均在规定的极限范围内,则不应决定拒收任何紧固件。如有争议,应使用直接测量。但不适用于螺纹检查。用量规检验螺纹是决定性的”。实践中,不管内销依旧出口紧固件产品用螺纹量规,综合检查依旧目前唯一采纳的方法。

3.5.1美制螺纹检验标准

由于螺纹检验的不统一性给贸易双方的检验带来了许多质量的争议。为扭转这种局面,美国在螺纹检测方面进行了大量技术研究,提出了紧固螺纹检测体系标准。这在国际上是比较先进和完善的一套螺纹检验方法。

美国在1979年首先颁布了ANSI/ASMEB1.3—1979(2001年确认)“螺纹尺寸接收检验方法”标准,较好地解决统一了那个问题。该标准规定了螺纹三种测量方法,即“21”方法、“22”方法和“23”方法,具体内容是:

a方法“21”:为确保螺纹在规定的旋合长度范围内的互换性,通规检验螺纹的最大实体尺寸,止规LO或HI检查螺纹作用中径。

b方法“22”:为确保螺纹在规定的旋合长度范围内的互换性,通规检验螺纹的最大实体尺寸时,也要操纵螺纹全长的最小实体尺寸,其它螺纹要素尺寸不检验。

c方法“23”:为确保螺纹在规定的旋合长度范围内的互换性,除用通规检验螺纹的最大实体尺寸,还要操纵螺纹全长的最小实体尺寸和其它所有螺纹要素:如导程角、半角、椭圆度、锥度等。

美国商品紧固件的螺纹检验

美国IFI-7版紧固件汇编中规定:商品紧固件的螺纹检验,一般采纳“21”方法。

外螺纹检验标记方式:

1/4—20—UNC—2A—(21)

即用2A级螺纹环规通规(GO)综合检验1/4—20—UNC螺纹各个要素的最大实体尺寸;用2A级止规(LO)检查螺纹作用中径,以及检查螺纹大径后,作出合格与否的推断。

内螺纹检验标记方式:

1/4—20—UNC—2B—(21)

即用2B级螺纹塞规通规(GO)综合检验1/4—20—UNC内螺纹各个要素的最大实体尺寸;用2B级止规(HI)检查螺纹作用中径,以及检查螺纹小径后,作出合格与否的推断。

量规的使用原则

1

工作量规和验收量规

在螺纹的日常检验中,经常出现对使用量规的争议。也确实是讲检验螺纹时,在用新量规和旧量规检验同一工件,可能出现不同的检验结论。这种情况在出厂检验和出口贸易中时有发生。

为尽量幸免采纳不同磨损程度的量规引发检测结果争议,这在我国GB/T3934-1983“一般螺纹量规”(ISO1502等效)中规定了“验收螺纹量规:系指检验部门或用户代表在验收工件螺纹时所用的螺纹量规”;同时在其第1.6条中还规定:“当检验中发生争议时,若推断工件螺纹为合格的螺纹量规是符合本标准规定的,则该工件螺纹应作为合格处理。”。在美国标准ANSI/ASME

B1.2“统一UN/UNR英寸螺纹系列量规和测量”标准中,也提出量规分工作量规和验收量规的二种量规(X偏差)。在实际使用上,推举采纳如下方法:

a.工作量规一般用于生产过程的螺纹检验的量规。

即用新的或较新通规,旧的或接近磨损极限的止规作为工作量规。

b.验收量规一般用于企业检验部门或用户代表判定螺纹是否合格的仲裁性的量规。

即用旧的或接近磨损极限的通规,新的或较新的止规作为验收量规。

2

检验方法

a用通规检验螺纹时,规定不得借用任何工具,用手不用过大的力,将通规自由旋入螺纹全长。那么作用在量规上的力究竟应用多大?美国IFI紧固件协会提出螺纹检验时,作用在量规上同意最大扭矩为12倍公称直径英磅。

b

用止规检验螺纹时,用手不用过大的力,将止规旋入螺纹并止住后拧退,以拧退螺纹的牙(扣)数评定合格与否。

c各国标准规定同意螺纹止规进入螺纹的牙数:

a)米制螺纹通、止规的检验标准依据:

国际标准ISO1502“一般螺纹量规与检验”及日本JISB052“米制一般螺纹量规极限”规定:

内、外螺纹止规均不同意进入2牙。当产品的有效螺纹少于3牙时,则止规不同意进入螺纹。

b)ANSI/ASMEB1.2“统一螺纹量规”标准中规定内、外螺纹止规均不同意进入3牙。

c)对米制螺纹和美制螺纹产品的螺纹少于3牙,止规不同意进入螺纹。

d、光滑量规的通规应能自由通过螺纹全长,止规同意进入量:

(Z1+Z2)≤m/2(或H/2)

式中:Z1、Z2—止规进入量;

m(或H)—螺母高度。

第四章米制紧固件机械性能

国际标准化组织早在上世纪70年代即着手螺栓、螺母及紧定螺钉“机械性能标准”的研究制定工作,现行标准有:ISO898系列(碳钢和合金钢制造的螺栓、螺钉、螺柱、螺母和紧定螺钉机械性能)、ISO3506系列(不绣钢制造的螺栓、螺钉、螺柱、螺母、紧定螺钉和自攻螺钉机械性能)和ISO8839(有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母)等紧固件机械性能标准(详见附录一)。这些标准覆盖面较广,并能满足大部分米制紧固件产品的性能需要,因而得到各国的广泛采纳。

4.1碳钢和合金钢螺栓、螺钉和螺柱的机械性能

4.1.1适用范围

ISO898-1规定了由碳钢或合金钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。适用的螺纹规格范围为:粗牙螺纹M1.6~M39;细牙螺纹M8×1~M39×3。规定试验环境温度为10℃~35℃,即本标准给出的机械性能,是在室温条件下试验测出的,而在较高或较低温度下试验测得的机械和物理性能会有所变化。在标准的附录A中列出了+20℃、+100℃、+200℃、+250℃和+300℃的条件下,从经验得到的屈服点或规定非比例伸长应力降低情况的近似情况的近似表述,但这些数据不能作为试验技术要求,即不应作为验收检查的依据。

ISO898-1指出某些头部几何尺寸造成头部剪切面积小于螺纹应力截面积的产品,可能达不到本标准关于抗拉或扭矩的要求,例如:沉头、半沉头和圆柱头,关于这部分产品,标准明确规定不进行楔负载试验。

ISO898-1明确规定了本标准未规定剪切应力和耐疲劳性。如有使用要求,应由供需双方协议有关性能指标与试验方法。

ISO898-1规定:螺纹规格大于M39的外螺纹紧固件,只要能符合性能等级的所有要求,则能够使用本标准的标记制度。ISO898-1还规定“本标准不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件”。

4.1.2机械性能等级的标记制度

ISO898-1对螺栓、螺钉和螺柱的机械性能分为10个等级,并分不标记为3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9和12.9。

机械性能等级标记用两组数字表示,两组数字中间用符号“.”隔开。标记中第一部分数字(“.”前)表示这一等级的公称抗拉强度的百分之一,第二部分数字(“.”后)代表这一性能等级的“屈强比”的10倍。

螺栓机械性能要紧取决于材料、加工工艺和热处理状态等。

表13材料性能等级材料和热处理化学成分/%回火温度/℃minCPmaxSmaxBmaxminmax3.6碳钢—0.200.050.060.003—4.6—0.550.050.060.003—30.550.050.060.003—5.8—6.88.8低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火或中碳钢,淬火并回火0.150.400.0350.0350.0034250.250.550.0350.0359.8低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火或中碳钢,火并回火0.150.350.0350.0350.0034250.250.550.0350.03510.9低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火0.150.350.0350.0350.00334010.9中碳钢,淬火并回火或低、中碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火或合金钢,淬火并回火0.250.550.0350.0350.0034250.200.550.0350.200.550.0350.0350.00312.9合金钢,淬火并回火0.280.500.0350.0350.003380标准对材料化学成分规定了一个较大的范围,如无专门规定,应由紧固件生产企业选用材料牌号,但仍应对比钢材的化学成分。例如,生产3.6级的方头螺栓,可采纳含碳量上限为0.20%的材料,而Q235含碳量的上限超出了对3.6级规定的,用以制造3.6级螺栓是不合适的。

8.8级、9.8级和10.9级都同意用低碳合金钢制造,其性能也能达到相应性能等级的要求,在某些方面还具有优越性,如良好的冷成型性,淬火时脱碳及开裂倾向小,低的缺口敏感性及低的延迟断裂倾向等。由于淬火后获得的低碳马氏体硬度比较低(35~45HRC左右),需采纳较低的回火温度,在金相组织中仍是回火马氏体组织,故称为“低马钢”,为与中碳钢制造的螺栓有所区不,故低马钢制造的10.9级产品在性能等级标记下加下划线“

”。常用低马钢有15MnVB、15MnB、20MnTiB等,其中要紧合金元素为锰和硼。对硼的看法各国尚有分歧,美国认为含硼的锰钢有潜在的危险,曾经要求贸易部门禁止亚洲含硼锰钢制造的紧固件进口。然而随着使用量的加大及实际使用效果的验证,对含硼钢制造的8.8级和9.8级螺栓,差不多得到了ISO标准的认可。

ISO898-1表2中规定硼(B)最大含量为0.003%(老标准为0.006%),并在表2的注1)中又讲明最大硼含量可达0.005%,其非有效成分可用添加剂钛和铝操纵。硼钢是一种比较经济的钢种,微量的硼就能大大地提高钢的淬透性(如0.003%)。但硼含量高了对钢也是有害的。因为硼化物是一种极硬及极脆的夹杂,量多了会增加脆性。应当指出,我国冶金标准中规定含硼量的上限为0.007%,用国产的硼钢生产出口的紧固件,含硼是有可能超标的。

ISO898-1表2的注7)中规定:“合金钢至少应含有以下元素中的一种元素,其最小含量为:铬0.30%;镍0.30%;钼0.20%;钒0.10%”。由文字本身理解10.9级分出了三个层次:第一层次是中碳钢;第二层次含硼、锰或铬的低中碳合金钢,这种材料是作为调质钢来使用的,如40MnB、45MnB等;第三层次才是有最低合金含量要求的合金钢。对10.9和12.9级的材料,应具有良好的淬透性,以保证螺纹截面的芯部在淬火后获得90%的马氏体[ISO898-1表2的注6)]。

ISO898-1表2中增加了注9):“该(指12.9级)化学成分和回火温度尚在调查研究中”。其含碳量的下限也从原来的0.20%提高到0.28%。国内、外生产12.9级的螺栓量较少,对12.9级的材料还在研究中。

ISO898-1表2注8)指出:考虑承受抗拉应力,12.9级的表面不同意有金相能测出的白色磷聚拢层。生产中,对高性能等级的材料,为便于成型,在冷镦成型前,原材料进行磷化处理,在完成成型后,表面留有残余的磷化层。如不进行清理,在后序的淬火加热时残余的磷就会渗入金属表面形成磷化物,这种磷化物对12.9级螺栓是有害的,故应幸免,即在热处理前应对残留的磷化层进行清理。

4.1.4机械性能指标

ISO898-1:1999中对螺栓、螺钉和螺柱机械和物理性能做了详细规定和讲明,关于不同品种、不同尺寸和不同交货要求的产品,并不是要求所有的项目,而是有所取舍。另外,在实践中应依照自身质量保证能力、经济性和自已的实践经验,注意各性能指标间的内在联系,确定内控指标。

4.1.5机械性能的试验项目

ISO898-1第6章对机械和物理性能的试验项目分为“A”、“B”两类。

“A”类项目适用于机加工试样或杆上无螺纹部分小于螺纹应力截面积的产品。

“B”类项目用于螺栓实物的拉伸试验,试验应尽量采纳“B”类项目,但对拉力载荷小于500kN或不适用A类项目的产品,则必须采纳“B”类项目。

在ISO898-1表4试验项目索引中,又将螺栓分成d≤3mm或1<2.5d;d>3mm和l≥2.5d两种情况。对d≤3mm或1<2.5d的情况,

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