本次調(diào)查共訪問和調(diào)查了13家國(guó)內(nèi)汽車緊固件公司，被調(diào)查公司均已經(jīng)通過(guò)TS16949體系認(rèn)證。平均1輛轎車的緊固件約1500個(gè)，每輛車螺栓裝配的總時(shí)間約2.5~3.2h?？梢娋o固件的品種和質(zhì)量對(duì)主機(jī)水平及整車質(zhì)量具有重要影響。本文從高強(qiáng)度螺紋緊固件生產(chǎn)的工藝過(guò)程人手，對(duì)高強(qiáng)度螺紋緊固件的國(guó)產(chǎn)化和供貨質(zhì)量的管理工作進(jìn)行分析。
1.高強(qiáng)度螺紋緊固件產(chǎn)品流程
高強(qiáng)度螺紋緊固件生產(chǎn)的工藝過(guò)程為原材料改制→冷鐓成形→螺紋加工（滾絲或者搓絲）→熱處理→表面處理→分選包裝，10.9級(jí)以上一般采用熱處理后滾絲工藝。高強(qiáng)度螺紋緊固件產(chǎn)品工藝流程見圖1。
2.汽車緊固件材料
高強(qiáng)度螺栓常用的鋼材牌號(hào)為8.8級(jí)螺栓用35鋼、45鋼、ML35鋼；10.9級(jí)螺栓用35CrMo;40Cr;12.9級(jí)螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435。
汽車標(biāo)準(zhǔn)件用國(guó)內(nèi)材料主要以寶鋼公司生產(chǎn)的材料為主，其在國(guó)內(nèi)轎車輪胎、商用車發(fā)動(dòng)機(jī)等特種高強(qiáng)度緊固件的用鋼市場(chǎng)占有率較高。目前，寶鋼公司已成為一汽、東風(fēng)、上汽等公司特殊標(biāo)準(zhǔn)件用鋼的指定廠家。
10.9級(jí)和12.9級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)用緊固件進(jìn)口材料主要來(lái)自日本神戶、日本新日鐵、韓國(guó)浦項(xiàng)等公司。進(jìn)口材料淬透性好、純凈度高，裝配穩(wěn)定。成本約高于國(guó)內(nèi)材料的15%-20%。
目前，國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度螺栓生產(chǎn)質(zhì)量最好的上海特強(qiáng)公司從原材料（進(jìn)口）、冷鐓工藝、熱處理、表面處理全部按照日本合資方的流程生產(chǎn)，其質(zhì)量穩(wěn)定，但成本較高。國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的汽車標(biāo)準(zhǔn)件公司——東風(fēng)汽標(biāo)對(duì)乘用車用緊固件的材料選用也是以進(jìn)口材料為主，商用車選用寶鋼公司材料。
國(guó)內(nèi)緊固件用原材料基本是熱軋狀態(tài)，而像日本等國(guó)生產(chǎn)的緊固件用鋼基本上是可直接冷鐓狀態(tài)，用戶無(wú)需預(yù)處理，可從環(huán)節(jié)上降低成本。
緊固件失效的常見失效形式有裝配拉長(zhǎng)、疲勞斷裂和延遲斷裂。
3.冷鐓成形和螺紋加工（滾絲或搓絲、攻牙）
螺紋緊固件的質(zhì)量除材料外，成形設(shè)備和螺紋加工設(shè)備及模具（生產(chǎn)工藝及其裝備）是保證其質(zhì)量的關(guān)鍵因素。尤其是大批量多品種供貨狀態(tài)下，對(duì)加工精度要求高的汽車緊固件，如何保證產(chǎn)品的一致性及缺陷的預(yù)防是緊固件生產(chǎn)面臨的問題之一。
被調(diào)查公司的冷鐓設(shè)備和螺紋加工設(shè)備，其國(guó)產(chǎn)設(shè)備約占40%，臺(tái)灣設(shè)備占50%，進(jìn)口（歐美、日本）設(shè)備約占10%；常見缺陷有尺寸和形位公差超差、頭部折迭、螺紋流線鐓斷、齒部皺紋和裂紋等。
對(duì)于高效、高精度專用機(jī)床的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)也在調(diào)研、探索之中，如上海宜眾公司2004年花費(fèi)1400萬(wàn)元引進(jìn)一臺(tái)瑞士Herdbar五工位冷鐓機(jī)；東風(fēng)汽車標(biāo)準(zhǔn)件公司引進(jìn)意大利SACMA公司的冷成形設(shè)備；上汽標(biāo)公司引進(jìn)美國(guó)G.I公司的在線渦流分選儀等。
目前，國(guó)內(nèi)緊固件廠限于資金或其他原因，較多采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備和臺(tái)灣設(shè)備來(lái)生產(chǎn)汽車用緊固件，對(duì)于保證大規(guī)模生產(chǎn)高端緊固件產(chǎn)品的尺寸公差和形位公差，應(yīng)該加大在線監(jiān)控手段和模具制作水平。消除生產(chǎn)中的不合格品，從而保證主機(jī)廠、整車廠的裝配質(zhì)量。
4.熱處理
熱處理調(diào)質(zhì)是為了提高緊固件的綜合力學(xué)性能，滿足產(chǎn)品規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比。調(diào)質(zhì)熱處理工藝對(duì)原材料、爐溫控制、爐內(nèi)氣氛控制、淬火介質(zhì)等都有嚴(yán)格的要求。主要控制缺陷有材料的心部碳偏析、材料及退火過(guò)程中的表面脫碳、冷鐓裂紋、調(diào)質(zhì)中的淬火開裂和變形。
熱處理工藝：上料→清洗→加熱→淬火→清洗→回火→著色→下線。
被調(diào)查的緊固件企業(yè)80%左右有熱處理設(shè)備，且采用臺(tái)灣熱處理工藝線居多；工藝線設(shè)備為連續(xù)式網(wǎng)帶爐，帶氣氛保護(hù)，并由計(jì)算機(jī)控制氣氛、溫度和工藝參數(shù)。
存在的問題有淬火介質(zhì)缺少冷卻性能測(cè)定、碳勢(shì)控制不穩(wěn)定、爐溫效驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)等容易引起熱處理缺陷的環(huán)節(jié)。
5.表面處理
汽車緊固件表面處理主要有以下方式。a.非電解鍍層為熱浸鍍、滲鍍、機(jī)械鍍、達(dá)克羅（Dacro）燒結(jié)膜等。b.電解鍍層為鍍鋅、鋅鎳合金、鋅鐵合金等。c.磷化處理。d.發(fā)黑處理等。
主要缺陷是電鍍和磷化過(guò)程中吸收氫而產(chǎn)生氫脆。被調(diào)查的國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于表面保護(hù)的認(rèn)識(shí)還處在僅用鹽霧試驗(yàn)來(lái)作評(píng)價(jià)依據(jù)的水平，對(duì)于高強(qiáng)度螺紋緊固件而言，表面摩擦因數(shù)的控制是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。所有工藝裝配參數(shù)都是基于所規(guī)定的摩擦因數(shù)范圍開發(fā)，主要汽車公司對(duì)摩擦因數(shù)的規(guī)定見表2。
被調(diào)查的表面處理廠均按照不同摩擦因數(shù)配用不同的鈍化工藝和潤(rùn)滑劑，溶劑都是直接進(jìn)口。但對(duì)于達(dá)到工藝要求的摩擦因數(shù)的調(diào)整和檢測(cè)則缺少必要的手段和儀器。
6.分選、包裝和產(chǎn)品可追溯性
被調(diào)查的緊固件廠在表面處理后采用的分選方式主要有人工挑選、渦流分選、光學(xué)傳感尺寸及輪廓分選。分選過(guò)程主要是挑出帶有明顯缺陷的不良產(chǎn)品，如淬火裂紋、表面脫碳（渦流分選）、尺寸變形等。
在重要的緊固零件生產(chǎn)中，部分廠家采用進(jìn)口分選儀器，這些廠家對(duì)于重要緊固件的生產(chǎn)基本上能做到100%檢驗(yàn)。
包裝和運(yùn)輸主要是預(yù)防緊固件發(fā)生破損、散落及外界環(huán)境的侵蝕等。
產(chǎn)品可追溯性主要是對(duì)于不同批次的產(chǎn)品能夠追溯到生產(chǎn)班次、材料批號(hào)、熱處理狀況等所有工藝流程。被調(diào)查的緊固件廠，對(duì)產(chǎn)品流轉(zhuǎn)卡的實(shí)施和管理正在逐步按照主機(jī)廠要求推進(jìn)，從材料的進(jìn)廠、改制到成形、熱處理和表面處理等環(huán)節(jié)基本上．建立了控制體系，但也發(fā)現(xiàn)有部分廠家流于形式、應(yīng)付檢查等現(xiàn)象。
對(duì)于國(guó)內(nèi)的緊固件廠家，加強(qiáng)重要零件尤其是高強(qiáng)度螺紋緊固件的過(guò)程檢測(cè)和在線分選能力，排除一些人為干擾因素，對(duì)保證供貨質(zhì)量有很大的作用。
7.試驗(yàn)室能力
主要問題是試驗(yàn)設(shè)備陳舊、人員素質(zhì)需提高、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量管理需改善。
8.總結(jié)和討論
本次主要是針對(duì)汽車緊固件廠家作的一次調(diào)查。整體而言，國(guó)內(nèi)已經(jīng)初步具備生產(chǎn)高強(qiáng)度汽車緊固件的條件和能力。在制造與測(cè)試的關(guān)鍵設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)正通過(guò)技術(shù)引進(jìn)并消化的方式提高實(shí)力。
被調(diào)查廠家的新產(chǎn)品開發(fā)速度與國(guó)外有一定的差距。國(guó)外緊固件廣家已與主機(jī)廠或整車廠形成生產(chǎn)鏈的關(guān)系，共同研發(fā)產(chǎn)品。例如，上海特強(qiáng)公司主要給本田等主機(jī)廠供貨，在新產(chǎn)品的研發(fā)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)
被調(diào)查的部分企業(yè)的技術(shù)、工藝和裝備水平偏低，難以從工藝技術(shù)條件上保證高強(qiáng)度緊固件的尺寸精度、一致性、性能可靠性和互換性的要求。部分企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力木強(qiáng)，缺少技術(shù)力量及人才，缺乏資金、必要的儀器設(shè)備和獨(dú)立研發(fā)能力。
汽車用緊固件在其生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)儆诟叨水a(chǎn)品，被調(diào)查企業(yè)都認(rèn)識(shí)到企業(yè)所面臨發(fā)展的機(jī)遇和來(lái)自國(guó)外廠家的競(jìng)爭(zhēng)壓力，加強(qiáng)相關(guān)科技信息技術(shù)交流，引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)該從處于跟蹤和模仿的階段過(guò)渡到建立自身的獨(dú)立研究開發(fā)力量。
