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淺議我國緊固件的現狀,難點及展望


我國是緊固件生產大國,世界離不開中國緊固件制造,我國也需要世界市場,行業無論是橫向規模發展還是縱向技術升級都具有廣闊的發展空間,行業要努力成為緊固件生產強國。

      2016年是“十三五”開局年,面臨著這樣一個良好的發展契機。目前,國內緊固件行業卻無法滿足國家機械裝備行業的生產需求,一方面原材料強度無法滿足高 強度緊固件的需求,低端、低強度緊固件市場飽和,而高強度、高精度緊固件長期依賴進口; 另一方面企業技術薄弱,設備和人員更新慢,無法滿足高端、高強度緊固件的生產需求。我國高強度緊固件在質量、環保和能耗等方面仍處于落后的狀態,為了趕超 國際先進水平,我國的高強度緊固件的開發和生產面臨著嚴峻的考驗。

緊固件,緊固件現狀

從整個制造業的發展來看,緊固件被稱為“工業之米”。緊固件在整個產品結構中,通常只占很小的一部分,但作為產品的有機組成部分,卻起著重要的作用。常見的緊固件有螺栓、螺釘、螺柱、螺母以及其組合件如墊圈、檔圈、銷、鉚釘、連接副等。

從世界緊固件應用來看,行業主要有電子工業、維修與建筑工業、汽車工業是緊固件的三大用戶。汽車工業所需的緊固件數量占緊固件總銷量的23.2%,在三大用戶中占有最大的比例,而維修與建筑工業和電子工業分別位居二三位,占20%和16.6%。

如汽車緊固件種類繁多,主要分為四大類,包括標準緊固件、非標準緊固件、標準機械元件和非標準機械元件;其中非標準緊固件質量要求最高。非標準緊固件 中,發動機連桿螺栓、飛輪螺栓、車輪螺栓、懸掛螺栓等由于其要求很高的質量和良好的穩定性,我國還不能達到國產化要求,少部分依賴進口?!笆濉逼詡?, 我國上海大眾、上海通用、東風富康、廣州本田、奇瑞、吉利、力帆、比亞迪等在內的整車企業迅速發展,必將在今后的一段時間內帶動汽車緊固件的迅速發展。

2015年,我國汽車產銷量分別為2450.33萬輛和2459.76萬輛,而在汽車工業中,乘用車的需求量是最大的,而乘用車中緊固件的需求量也隨之增加,質量也要求十分嚴格,其桿類緊固件和螺母類緊固件的強度要求大部分在8 級以上,產品結構也發生較大的變化。

由于汽車行業對緊固件重視不足,導致汽車緊固件的發展遠遠滯后于汽車行業的發展。緊固件在汽車成品中所占比例小,但對于整車造成的損害卻是很大的,從發 生事故的汽車來看,由于緊固件損壞造成的事故達50%~60%,有的甚至危及人的生命安全,而追究損壞的原因,主要取決于緊固件所用材料的好壞。緊固件發 生斷裂的原因可以從以下三個方面進行分析,緊固件所用材料強度不夠,在外界載荷的作用下發生斷裂; 由于緊固件所用材料在熱處理過程中不合理,存在表面裂紋等缺陷; 由于緊固件在外界長期載荷作用下產生疲勞斷裂。

為此,高質量緊固件所 用的鋼在性能上需要達到以下要求: 1) 緊固件所用的鋼原料在塑性變形中具有較高的伸長率和斷面收縮率; 2) 緊固件在冷塑性變形中,所用鋼材具有較小的變形抗力,在加工變形過程中硬化率低。在組織上需要達到以下要求: 顯微組織主要由鐵素體加珠光體組成,其中鐵素體所占比例達到50%以上,其余為珠光體; 鋼中所含的非金屬夾雜物,B類氧化鋁和D類球狀氧化物大小級別應小于1.5級,所含夾雜物總和應小于3 級; 鋼表面不存在表面任何裂紋缺陷,如凹凸折疊、結疤、麻點等,否則緊固件在冷鐓或熱處理過程中容易造成開裂的危險。

為了生產出高質量的緊 固件產品,在選用緊固件所用鋼的過程中,必須嚴格控制所用鋼的化學成分,減少鋼中有害元素S、P、O 的含量,減少氧化物、硫化物夾雜對緊固件生產過程中產生開裂的影響;在緊固件熱處理過程中,嚴格控制加熱爐內的溫度、時間和氣氛,降低緊固件成品表面的氧 化和脫碳。因此,在大批量生產完成后必須進行最終的分選和檢測,如人工挑選、渦流分選、光學傳感尺寸及輪廓分選,分選出具有明顯缺陷的不良產品,如存在表 面裂紋、表面脫碳和尺寸不合格的產品,以滿足客戶的要求。無缺陷的緊固件是保證裝配線的順暢運行、車輛的安全行駛以及廠家的良好聲譽的關鍵所在。

雖然中國產量巨大,但是緊固件相比于國外起步較晚。全球咨詢公司PAC集團一項調查數據顯示,由于高附加值產品缺乏,很多發展中國家已接納了緊固件轉移 的制造,對我國緊固件行業形成了挑戰,近年來每年將有約2.5億元的緊固件訂單“逃離”中國,造成我國緊固件企業目前這種現狀的根源就在于本土企業缺乏核 心技術,亮不出自己的“絕活”來。不少企業科技投入較低,科技開發力量薄弱、工藝技術落后、交貨周期長、質的提升大大滯后與量的增加,企業的創新戰略意識 薄弱;企業的自主創新能力不足;企業的創新體制建設不夠完善。近年來國外緊固件企業大量涌入國內,而我國的緊固件企業挑戰和機遇并存。國內緊固件企業需要 打造品牌、提高品質、確保更高的零件合格率,向零缺陷的目標不斷努力。

國內緊固件企業雖然與國外先進水平相比還存在明顯差距,但是我國 緊固件業經過長期的發展,具備了一定的產業基礎和優勢?!笆濉逼詡浼捌湮蠢?0年,中國緊固件企業只能靠質的提升、量的控制來獲取利潤,一批規模較 小,技術力量薄弱,靠劣質原材料和偷工減料低價競爭,沒有品牌的緊固件企業將在轉型創新中被淘汰出局。
從世界格局來看,我國是緊固件生產大國,世界離不開中國緊固件制造,我國也需要世界市場,行業無論是橫向規模發展還是縱向技術升級都具有廣闊的發展空間,行業要努力成為緊固件生產強國。

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