冷喷涂技术是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有效方法，该方法对表面制备要求不高，而且对镀件的力学或热学特性无需顾及。很多时候，仅在钢紧固件周围需要进行电池腐蚀保护，而冷喷涂恰恰是一种对暴露镁表面进行局部保护的创新技术。

冷喷涂的技术特点

冷喷涂防腐是一项革命性技术，借助这项技术可直接、就地在镁合金上生成厚的铝镀膜达到降低或排除常见危害或电腐蚀造成的危害。这项技术有望克服原有镁合金防腐技术的缺点，从而有助于将镁用于汽车的外部元件。

冷喷涂技术的的工艺原理

冷喷涂是一项崭露头角的固态工艺。该方法可将以超声加速的固体颗粒的动能在撞击到镀件表面时转变为热能，从而完成冶金焊接。该工艺的原理是：每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度，当颗粒运动超过这一速度时即会焊接于镀件之上。

在传统的热喷涂工艺中，由于温度较高，镀层与镀件材料均会被氧化、产生冶金形变和剩余张应力。反之，冷喷涂工艺制成的镀膜，孔隙度很低(<0.5%)，而且防氧化、防相变，对多种金属、金属陶瓷或其他材料组合均可减少张应力。

在高压冷喷涂技术中，高压氦或氮(350～450磅/平方英寸)用作载气，可将喷涂材料加速到超声速度。气体被加热并强制通过一个聚焦-发散喷头(deLaval)，该处被加速至超声速度(大于1000米/秒)。喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。

在低压冷喷涂技术中，氮或空气被加压至70～15磅/平方英寸，而喷涂粉末在喷头的发散部位的下游方沿径向注入。低压冷喷涂系统是手提式的、运作更经济，颗粒速度可达800米/秒。便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于携带特性使低压冷喷涂机更适用于野外保养和修复。

冷喷涂技术是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有效方法，该方法对表面制备要求不高，而且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有防止各种以及电腐蚀的能力。很多时候，仅在钢紧固件周围需要进行电池腐蚀保护，而冷喷涂恰恰是一种对暴露镁表面进行局部保护的创新技术。

但是，为了了解和改善冷喷涂工艺有必要进行更充分的研究，尤其是对于多种材料组合以及冷喷涂工艺本身的不断发展创新，以及更佳的利用材料于未来技术，还需要进行大量的研究工作。

车桥作为汽车的重要部件，传递着车架与路面之间各个方向的作用力，直接影响汽车行驶的安全性和可靠性，其上采用的紧固螺栓是车桥的关键部件，汽车主机厂通常会要求其供应商提供的紧固件产品零缺陷。某型号乘用车车桥在安装完成后约48小时，发现其一枚紧固螺栓断裂，厂方要求分析断裂原因。该螺栓规格为M10×1.25×128，性能等级10.9级，安装扭矩为80±10N•m，材质为42CrMo，表面电镀黄锌，电镀后经200℃、4小时的驱氢处理。

1. 理化检验

1.1断口分析

2．综合分析

从上述分析结果可知，螺栓断口附近虽无塑性变形，但微观形貌显示断裂面韧窝区域约占整个断面面积的80%左右，说明螺栓断裂时承受较大的轴向应力。从摩擦系数测试结果可知，安装厂家送检的完好螺栓摩擦的总系数为0.11，螺纹部位摩擦系数仅为0.07，明显小于生产厂家送检螺栓的0.20。当采用扭矩控制安装时，较小的摩擦系数将导致螺栓承受较大的轴向预紧力，从预紧力——扭矩试验结果可知，当安装扭矩为80N•m时，安装厂家送检的螺栓预紧力达到53.4kN，已高于标准规定该等级规格螺栓的保证载荷试验应力50.8kN，并接近螺栓的屈服强度57.5kN，当安装扭矩存在误差的情况下，螺栓很可能被超拧。

另外，该螺栓经过电镀，虽然经过驱氢处理，但不能完全排除氢残留风险[2]，螺栓硬度越高，轴向预紧力越大，发生氢脆的概率就越高。“GB-T 5267.1-2002 紧固件电镀层”标准中明确提到，硬度大于320HV的紧固件电镀时有氢脆风险，当硬度大于365HV时一般不采用电镀处理，而断裂螺栓的表面硬度已达到365HV。氢含量测试结果表明，虽然断裂螺栓的氢含量在5μg/g以下，但由于氢在材料内部分布不匀，易在螺纹根部的应力集中区域聚集，加之该螺栓预紧力过大，两者相互作用便在螺纹根部产生氢致微裂纹，微裂纹的尖端是应力集中区，氢原子便持续向裂纹尖端扩散聚集[3]，当裂纹扩展到一定程度后，螺栓由于承力面积减小而失稳断裂。

3．结论和建议

通过上述分析可得出以下结论：

一、螺栓的断裂性质是氢致延迟断裂，安装预紧力过大诱发表面产生微裂纹是导致螺栓断裂的主要原因；

二、10.9级的螺栓建议采用达克罗、粉末渗锌等表面处理方式，排除氢脆风险；

三、安装厂家应严格控制螺栓的存放、运输及装配现场，防止受油污污染，并根据每批螺栓的表面状态，通过轴力——扭矩试验确定摩擦系数，科学有效的控制螺栓的预紧力。

汉高公司重制了LOCTITE® Dri-Loc®预涂型防自锁剂 (含有杀菌剂并去除甲醛)，拥有绝佳抗震性防止螺纹扣件松脱，例如可避免螺帽在车底盘、动力传动机构或车体内部结构发生脱落。产品的范畴完整，也包括客制化的强度、温度耐抗性或润滑度以因应用户的特定用途。此系列产品受到OEM的认可，无需另外使用黏着剂、密封剂或其他密封锁固装置，即可执行组装作业。

LOCTITE® 200™、 201™、202™、203™ Dri-Loc® Eco 螺纹固定剂与预涂型防自锁剂含有微囊体，囊体外层有dry-to -touch (表面干燥可以手指触摸)的涂层。组装螺纹零件时，微囊体会破裂并释出活性成分，预涂的黏着胶会进行修復，运作原理类似厌氧处理，且不会产生化学气体，增加操作安全，延长产品货价之寿命。

关于不锈钢螺丝紧固件的检验方法主要有以下四种:

一、外观质量要求

不锈钢螺丝外观的检验是从外观,电镀层等各方面进行检验。

二、螺丝镀层厚度的检验

1、量具法:所用量具有千分尺、游标卡尺、塞规等。

2、磁性法:磁性法测量镀膜层厚度,是用磁性测厚仪对磁性基体上的非磁性镀膜层进行的非破坏性测量。

3、显微镜法:显微镜法有称为金相法,它是将经过浸蚀的紧固件,放在具有测微目镜的金相显微镜上放大,测量断面上镀层的厚度。

4、计时液流法

计时液流法是用能使镀层溶解的溶液流注在镀层的局部表面上,根据局部镀层溶解完毕所需要的时间,来计算镀层的厚度。还有镀层点滴法、阳极溶解库仑法等。

三、螺丝镀层附着强度的检验

评定镀层与基体金属附着力的方法很多,通常有以下几种。

1、摩擦抛光试验;

2、锉刀法试验;

3、划痕法;

4、弯曲试验;

5、热震试验;

6、挤压法。

四、不锈钢螺丝钉镀层耐腐蚀的检验

镀层耐腐蚀的检验方法有:大气爆晒试验;中性盐雾试验(NSS试验);醋酸盐雾试验(ASS试验)、铜加速醋酸盐雾试验(CASS试验);以及腐蚀膏腐蚀试验(CORR试验)和溶液点滴腐蚀试验;浸渍试验、间浸腐蚀试验等等。

紧固件对于设备来说是不可缺少的一部分,我们今天就来看看紧固件在设备上发挥的性能,其取决于钻孔技术性质,是依靠大体积墙基础件中的有效而精确的钻孔,在砖石建筑中钻孔并不是那种在木材和金属中钻孔的切割操作,而是一种磨碎和刮削的工艺,在钻孔的过程中钻头会被磨损。

紧固件的钻孔技术方法常见六种形式:

1、手动冲击式钻机:这种方法不仅速度慢,而且费力,在钻坚硬墙壁的时候尤其如此。

2、手动旋转式钻孔机:这种方法在钻坚硬墙壁,尤其是钻大一些的孔的时候也速度较慢。

3、电动旋转式钻孔机:这种方法的钻孔精确度高,它适用于材料较软的墙座,如普通的砖墙或轻混凝土墙。

4、电动旋转式/冲击式钻机:这种方法能够在坚硬材料的墙壁上精确地钻孔,这种方法适用于除特别坚硬的墙座以外的多数大体积墙座。

5、电动冲击式钻机:这种方法适用于在密实混凝土及坚硬的砖石材料上钻孔,速度快,精确度较高,钻孔直径可达29毫米。

6、气动冲击式钻机:这是一种最快的方法,但是钻孔的精确度和形状不能保证总是符合要求。这种方法适用于为重型土木建筑固定件钻大直径的孔。

所谓非标准件主要指的是没有按照国家标准规格,没有相关的参数规定之外,有紧固件企业自由控制其配件,非标准件的种类很多,应用也很广泛,如:家具、电器、工程、建筑和桥梁等需要用到非标螺丝。为了让非标准件能更好防潮防湿,我们要采取一定的措施。

1、选用不含氧化成分的浸渍漆,如环氧尿烷(Epoxy-urethane)基或未变性环氧(Epoxy-)基浸渍漆。采用不含挥发性酸的漆。振动机械尽量用无溶剂漆。

2、使用三聚氰醇酸浸渍漆时,应调整固化温度和固化时间,固化温度以略高于130℃(如135℃)和固化时间大于180min为宜,且必须严格执行工艺,尤其在高温潮湿季节,旋振筛因为从防锈的观念来看,油漆厂的样本里规定的漆干燥(固化)时间,并不一定充分,电机有具体的内在形状。

3、不锈钢螺丝外表防蚀处置是指运用各种办法在金属外表施加维护层,其作用是将金属与腐蚀性的环境隔离,以抑止腐蚀过程的产生,或减少腐蚀性介质与金属外表接触,而到达避免或减轻腐蚀的目的。

紧固件是机械上常见的零部件之一,但在很多情况下,机械上的紧固件会有所松动,导致机械出现一些事故发生,因此很多客户都在询问如何才能更好的防止机械紧固件出现松脱,下面告诉大家两大技术可防止机械紧固件松脱。

第一种技术方法:永久性的螺纹防松方法,这种方法所使用的场合一般比较少,这种方法也就是不可拆卸的紧固件防松方法,也就是说,在紧固件安装好以后,直接是哟on个电焊等方法把紧固件与螺丝孔直接焊死。

第二种技术方法:非永久性的紧固件防松技术。这种技术方法是可以进行拆卸与更换性的螺纹防松技术。这种技术方法比较的通用与可靠,非永久性的螺纹防松有三种方法即:安装放松垫片、改普通的螺栓为锁紧螺栓、在螺丝孔内安装螺纹护套。

螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋形凸起的形状。而螺纹紧固件的配合是指互相旋合的螺纹之间的松紧程度,等级是指内螺纹和外螺纹上偏差和公差的组合。

对于英制螺纹来说,外螺纹的等级有以下三个:1A、2A、3A。内螺纹的等级有以下三个:1B、2B、3B,都属于间隙配合,等级越高,配合的就越紧。对于英制螺纹,3A级的偏差为0,1A和2A的偏差是一样的。

而1A和1B级是非常松的公差等级,适合用于外螺纹和内螺纹之间的公差配合;2A和2B级是英制机械紧固件最通用的公差等级;3A和3B级,能够旋合成最紧的配合,一般用于公差较紧的紧固件,以及一个关键的安全性设计。

外螺纹的1A级和2A级之间有配合公差,3A级没有,一般情况下,1A级的公差要比2A级大百分之五十,比3A级大百分之七十五;内螺纹的2B级公差要比2A级大百分之三十,1B级要比2B级大百分之五十,要比3B级大百分之七十五。

热交换器正常工作温度达1000°F(约283°C)时，用不锈钢制成的螺栓却生锈了!这是为什么呢?原来，在较高温度时，热循环会使某些不锈钢变成非不锈钢．所以选择紧固件材料上一定要慎重，以免发生意外。

不锈钢背景 :

根据定义，不锈钢含铬量应不小于10.5％，但作者认为，该含量仍低。为防止常温下不锈钢生锈，不锈钢基体含铬量应该在12％左右。

与普遍观点相反，不锈钢不会永远是不锈钢。热循环会使某些不锈钢的含铬量降至使其生锈的水平。但不锈钢种类很多，所以通常可选择其中一种满足特殊用途的不锈钢。

300系列不锈钢

300系列不锈钢也就是我们所知道的18—8钢，是紧固件、接头、管子和管道最常用的材料。304型不锈钢是不锈钢紧固件最普通的材料。18—8钢是300系列不锈钢铬和镍的名义含量．这些材料表面上看有很好的抗腐蚀性能，但将304不锈钢加热到850°F(约199°C)以上，由于碳的沉积作用．会使铬的含量下降。高温度下铬与碳结合形成碳化铬，而碳化铬是不防锈的。采用304L不锈钢可以缓和该问题，304L不锈钢含碳量是304型不锈钢的1／3。用321不锈钢或347不锈钢可以消除碳化铬的形成。321不锈钢和347不锈钢分别含钛和铌，其性质很稳定。由于钛和铌对碳的亲和力比铬大，它们与碳在高温下分别形成碳化钛和碳化铌，因而铬就保留下来。ASTMAl93中300系列不锈钢用于螺栓的有304、321和347不锈钢。

由于300系列不锈钢的强度只有在冷成形时才得到强化，当温度达到1000°F(约283°C)时，热循环会使紧固件强度下降至退火状态。如果强度下降不可接受，那么稳定的材料321或347也不令人满意。故要考虑其他材料。

400系列不锈钢

400系列不锈钢的含铬量比300系列不锈钢低，但没有像300系列有碳沉积问题，而且可热处理，可用于温度高达1200°F(约393℃)的工作环境。但由于含铬只有12％一14％，在有严重化学气氛的环境中使用会腐蚀，而300系列含16％一20％的铬，不会腐蚀。300系列不锈钢与400系列不锈钢在强度上相同。300系列不锈钢无磁性，而400系列不锈钢有磁性。根据ASTMF593规定，400系列不锈钢中410、416和430系列用于紧固件。

镍基材料如lnconel系列(由lnconel国际公司提供)或Haynes系列(由Haynes国际公司)是高温应用的极好材料。这些合金钢中的大部分合金钢含铬至少16％，用于防腐。他们也可热处理。在高温下强度高，当然718合金钢可能是紧固件用得最多的材料，是宇宙飞船中的标准细牙紧固件。还有Monel(约65％镍和33％铜)也用于紧固件，但强度很低。Haynes国际公司将他们的材料取名为Haslelloy或HaynesXX。Inconel和Haynes公司都提供一些相同的紧固件材料如718和X—750。

A—286不锈钢

这是一种航天工业用得最广泛的不锈钢。它是铁基不锈钢，含铬15％，可热处理，可冷作硬化。无冷作硬化时抗拉强度在140—180ksi，热处理加上冷作硬化可便抗拉强度达到220ksi，但此时的延伸率相对疲劳负荷来说太低。A—286工作温度在-423°C—1200°C，几乎所有的航天工业用紧固件供应商都能提供A一286紧固件。

MP35N和MPl59

SPS技术公司提供的MP35N和MPl59材料是高温和腐蚀性环境下应用的非常好的材料，含铬19％。这些材料即使在航天工业上也算是昂贵的。Waspalloy是这组材料中另一种用于极高温度的材料。只有在无选择的情况下才使用这些材料，这些材料价格既高，又不易得到。

总结

在1000°F(283℃)工作环境下采用304不锈钢是不明智的，如材料强度下降接近退火状态可接受，可选择稳定材料如321或347不锈钢：如强度要求高，而环境腐蚀不是很严重，可采用400系列不锈钢应能满足要求。如300系列和400系列不锈钢都不能解决问题，采用A—286。Inconel，Haynes，MP35N和MPl59都是很好的材料，但成本高．且不易得到。一般设计规则是：必要时才用昂贵的材料以获得令人满意的设计性能。