編(bian)者按

小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)螺栓雖不起(qi)眼，但(dan)它作為串聯起(qi)汽(qi)(qi)車關鍵零部件(jian)的(de)緊固(gu)件(jian)，一旦腐蝕斷裂(lie)失效(xiao)，輕則(ze)汽(qi)(qi)車故(gu)障(zhang)，重則(ze)出現人員傷亡。

近(jin)日(ri)，《國家市場監督管理總局(ju)》網(wang)站(zhan)披露(lu)，特斯拉汽車(北京)有限公司向國家市場監督管理總局(ju)備案了(le)召(zhao)回計劃。決(jue)定(ding)自(zi)2020年(nian)6月7日(ri)起，召(zhao)回2016年(nian)4月15日(ri)至2016年(nian)10月16日(ri)期(qi)間生產的(de)部分進口Model X系(xi)列汽車，共(gong)計3183輛(liang)。

本次召回范圍內的部分(fen)車(che)輛(liang)存(cun)在(zai)長期暴露于強效除冰鹽等(deng)高腐蝕的環境時，將轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)機(ji)(ji)電機(ji)(ji)固定在(zai)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)機(ji)(ji)殼體(ti)上的螺栓可能被(bei)腐蝕并斷(duan)(duan)裂，造成(cheng)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)機(ji)(ji)電機(ji)(ji)發生移位、傳動皮帶打滑，從而導(dao)致轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)助力減弱或喪(sang)失，可能會增(zeng)加車(che)輛(liang)發生碰撞的風險，存(cun)在(zai)安全(quan)隱(yin)患。下(xia)面(mian)本文將從特斯拉(la)召回為例，分(fen)析螺栓斷(duan)(duan)裂失效產生的原因(yin)、螺栓選(xuan)擇和裝配應注意什么。

特斯拉將為(wei)召回(hui)范(fan)圍內的車輛更換新的轉向(xiang)機鋼(gang)制螺(luo)栓，并在轉向(xiang)機電(dian)機殼體以(yi)及電(dian)機固定螺(luo)栓上增加防腐蝕涂層；如發現(xian)固定螺(luo)栓損壞或(huo)者在拆卸(xie)過程中(zhong)受到(dao)損壞則免(mian)費更換轉向(xiang)機。

據外媒報道，美(mei)國(guo)(guo)時間2020年(nian)2月(yue)12日(ri)，特斯(si)拉公(gong)司決定(ding)在北美(mei)召(zhao)回1.5萬輛(liang)(liang)ModelX，起因是(shi)該(gai)款車(che)型(xing)存(cun)在失去轉(zhuan)向助(zhu)力的隱(yin)患(huan)。特斯(si)拉官方(fang)稱，本次召(zhao)回適用于2016年(nian)10月(yue)中旬以前生產(chan)的大(da)多數ModelX車(che)型(xing)，之后生產(chan)的則不(bu)(bu)受影(ying)響(xiang)，共涉及14193輛(liang)(liang)美(mei)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)和843輛(liang)(liang)加(jia)拿大(da)汽(qi)車(che)，暫不(bu)(bu)涉及中國(guo)(guo)市場。

這并非(fei)特斯拉(la)第一次因(yin)轉向(xiang)助(zhu)力隱患召回產品

2018年初，特(te)斯拉(la)宣布，由于(yu)動(dong)力轉向系(xi)統故障，將在(zai)(zai)全球范圍(wei)召回(hui)(hui)12.3萬(wan)輛Model S轎車(che)。召回(hui)(hui)范圍(wei)覆(fu)蓋在(zai)(zai)2016年4月前出廠的(de)所有Model S 轎車(che)。而導致(zhi)召回(hui)(hui)原因是，特(te)定螺栓在(zai)(zai)寒(han)冷氣候下腐(fu)蝕可能導致(zhi)動(dong)力方(fang)向盤失靈。而在(zai)(zai)寒(han)冷環(huan)境下，道路上被大量潑灑用(yong)于(yu)融雪的(de)路鹽可能加速問題部(bu)件的(de)腐(fu)蝕速度(du)。

由(you)上(shang)述召(zhao)(zhao)回車(che)輛的出(chu)廠(chang)時(shi)(shi)間我們不難發現，2018年，特(te)斯拉首次因特(te)定螺(luo)栓召(zhao)(zhao)回時(shi)(shi)將范圍圈定為2016年4月前出(chu)廠(chang)的所(suo)有Model S 轎車(che)，但實質上(shang)2016年4月15日至2016年10月16日期間生(sheng)產的部(bu)分Model X系(xi)列汽(qi)車(che)也存在(zai)同樣的問題，而這(zhe)些車(che)輛帶(dai)著安全(quan)隱患又繼續行駛了兩(liang)年時(shi)(shi)間，時(shi)(shi)至今日問題才被發現得(de)以公布。

造成(cheng)同(tong)樣問(wen)題(ti)(ti)二(er)次(ci)召回的(de)局面，究竟是特斯拉首次(ci)召回時刻意隱瞞其(qi)他車輛(liang)問(wen)題(ti)(ti)，還(huan)是公司對其(qi)他產品相同(tong)潛在問(wen)題(ti)(ti)排查不利，我們尚(shang)無從知(zhi)曉。

值得慶(qing)幸(xing)的是(shi)目前(qian)尚無報告稱因上(shang)述問題(ti)造(zao)成嚴重后果，但特斯拉作為集現代先進科技于一身(shen)的電動汽車制(zhi)造(zao)商，在小小的螺栓(shuan)上(shang)“栽倒”兩次，難免讓外界對特斯拉在品(pin)控及(ji)產(chan)品(pin)潛在風險防控方面的能力(li)產(chan)生質疑(yi)。

1 特(te)斯(si)拉螺栓斷(duan)裂(lie)分析

（1）召回螺(luo)栓(shuan)連接部位說明(ming)

本次召回是因為電(dian)子助力(li)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)殼(ke)體(ti)(ti)連(lian)接(jie)(jie)螺(luo)栓(shuan)的問(wen)題，召回螺(luo)栓(shuan)的應用(yong)部位如下：電(dian)子助力(li)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)、轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)連(lian)接(jie)(jie)螺(luo)栓(shuan)和轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)與轉(zhuan)向(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)殼(ke)體(ti)(ti)裝配后連(lian)接(jie)(jie)螺(luo)栓(shuan)孔(kong)。

（2）召回(hui)可(ke)能原因分析(xi)

從召回說明中(zhong)可以看出(chu)連接螺(luo)栓材質為鋁(lv)合(he)金，電機和齒(chi)輪箱的(de)殼體(ti)也都是鋁(lv)合(he)金材質，正常(chang)情況下(xia)這種材質的(de)螺(luo)栓是不會容易造成腐蝕的(de)。但召回說明中(zhong)提及是由于(yu)融雪劑造成的(de)腐蝕，使(shi)螺(luo)栓造成斷裂。

根(gen)據model S的特斯拉工程師(shi)的說明，融雪劑中特別是經(jing)常(chang)使用鈣(gai)鹽或鎂鹽而不是氯(lv)化鈉（食鹽）會造成更大(da)的腐蝕。

融雪劑主要分為(wei)兩大類(lei)：

一類是：以醋酸(suan)鉀為主(zhu)要成分的有(you)機(ji)融雪劑(ji)(ji)，雖然這一類融雪劑(ji)(ji)融雪效果好，沒有(you)什么(me)腐蝕損(sun)害，但(dan)它的價格(ge)太高，一般只(zhi)適(shi)用于機(ji)場等地； 

另一(yi)類是：氯(lv)鹽類融雪(xue)劑，包(bao)括氯(lv)化(hua)(hua)鈉(na)、氯(lv)化(hua)(hua)鈣(gai)、氯(lv)化(hua)(hua)鎂、氯(lv)化(hua)(hua)鉀等，通(tong)稱作(zuo)“化(hua)(hua)冰鹽”。它的優點是便宜，價格(ge)僅相(xiang)當于有機類融雪(xue)劑的1/10，但(dan)它對大型公(gong)共(gong)基礎設施的腐蝕是很嚴重的。

根據王樹軒(xuan)等撰寫(xie)的(de)論文(wen)《氯鹽型融雪劑(ji)碳鋼(gang)腐蝕性(xing)的(de)測定新方法(fa)》，當(dang)配置成溶液濃(nong)度低于4％時 ，腐蝕物失重率為CaCl2>MgCl2 >NaCl，因(yin)此當(dang)濃(nong)度低于4%時，鈣鹽和鎂鹽的(de)融雪劑(ji)會引(yin)起更大(da)的(de)腐蝕。

這個螺(luo)(luo)栓的(de)(de)(de)連接裝配后(hou)，基本(ben)沒有(you)外露部(bu)分，原(yuan)則上不(bu)會(hui)造成螺(luo)(luo)栓本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。分析可能的(de)(de)(de)原(yuan)因是融雪劑會(hui)滲入到螺(luo)(luo)紋孔中，造成螺(luo)(luo)紋、螺(luo)(luo)紋孔的(de)(de)(de)腐蝕(shi)，特(te)別是螺(luo)(luo)紋孔腐蝕(shi)后(hou)，如果螺(luo)(luo)紋孔的(de)(de)(de)設(she)計嚙合(he)長度又比較短，可能就會(hui)造成螺(luo)(luo)紋孔的(de)(de)(de)滑牙(ya)，或者即使不(bu)滑牙(ya)也會(hui)引起預緊(jin)力的(de)(de)(de)下降(jiang)，在長期的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)載荷作用(yong)下會(hui)導致螺(luo)(luo)栓的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)(lao)斷裂。

從召回措施說明中(zhong)采用密封(feng)劑(ji)來對(dui)螺栓(shuan)頭部、電(dian)機與齒(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang)殼體以(yi)及他(ta)們的接觸面，這樣就會減少腐蝕(shi)，特別是螺栓(shuan)頭與齒(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang)殼體、齒(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang)殼體與電(dian)機殼體之間的腐蝕(shi)。

從(cong)這些措(cuo)施中也可(ke)以(yi)看出(chu)實際上螺栓本身設計(ji)或(huo)質量都是沒有(you)問題的(de)(de)，主要是由于被連(lian)接件可(ke)能(neng)會產生腐(fu)蝕(shi)，特別是接觸面之間腐(fu)蝕(shi)，加上齒輪箱殼體(ti)法蘭(lan)壁厚比較(jiao)薄，造成(cheng)(cheng)(cheng)被連(lian)接件的(de)(de)剛度比較(jiao)大(da)，如果在接觸面出(chu)現一定的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)后，被連(lian)接件夾緊長(chang)度出(chu)現很微小(xiao)的(de)(de)變化，也會造成(cheng)(cheng)(cheng)預緊力的(de)(de)下降，從(cong)而(er)在疲(pi)勞載荷作(zuo)用下就會產生結合面開(kai)口(kou)的(de)(de)問題，從(cong)而(er)造成(cheng)(cheng)(cheng)較(jiao)大(da)的(de)(de)疲(pi)勞應力，螺栓有(you)些能(neng)就會出(chu)現疲(pi)勞斷(duan)裂。

另(ling)外，此處(chu)通常采用(yong)鋼(gang)制8.8級螺栓，而特斯(si)拉說(shuo)明中采用(yong)鋁合金螺栓，如果與通常的8.8級螺栓規格(ge)一致的話，可能會造成夾緊(jin)力不足；

如(ru)果與8.8級螺栓規格(ge)采用更(geng)大一級規格(ge)的(de)話(hua)，如(ru)采用M8的(de)規格(ge)，而(er)其(qi)他零件采用共用零件，借用其(qi)他車型零件的(de)話(hua)，這樣就會(hui)造(zao)成(cheng)鋁合金被(bei)連接件的(de)壁厚變薄，從而(er)會(hui)引起強度不足(zu)等一系列(lie)的(de)問題。

（3）總結

此處轉向機(ji)(ji)電機(ji)(ji)安裝螺(luo)栓召回的(de)(de)主要原因是：由于(yu)融雪劑的(de)(de)作用造成被連接件，特別是結(jie)合(he)面之間(jian)出(chu)現一定的(de)(de)腐(fu)蝕作用，造成被連接件夾緊(jin)長度微小的(de)(de)減小，從而減低螺(luo)栓的(de)(de)預緊(jin)力，最(zui)終(zhong)在疲勞載荷作用下，產生螺(luo)栓的(de)(de)疲勞斷(duan)裂。

通常，此(ci)處(chu)螺(luo)栓都(dou)是(shi)采用(yong)8.8級鋼制(zhi)螺(luo)栓，特(te)斯拉采用(yong)鋁合(he)金螺(luo)栓，可能會造成(cheng)螺(luo)栓強度低，預(yu)緊(jin)力(li)不足(zu)，在(zai)外部載荷作(zuo)用(yong)下，會造成(cheng)被連接件(jian)的(de)開(kai)口，從而產生較大的(de)疲勞應力(li)，可能引起螺(luo)栓的(de)疲勞斷裂。

還有一個可能(neng)原因是：被連接件借用現有成(cheng)熟零件，更(geng)大的鋁合金(jin)螺栓造成(cheng)嚙合長度(du)不(bu)足，或者螺紋孔加大后壁厚(hou)變薄造成(cheng)強度(du)不(bu)足。

2 常見緊(jin)固(gu)件失效分析(xi)

（1）通(tong)常緊固件的失效，包括下面幾種：

① 裝配擰拉斷裂；

② 螺紋(wen)受剪切力擰(ning)斷；

③ 應(ying)力(li)集中部位使用后(hou)斷裂；

④ 疲勞斷裂；

⑤ 延時斷裂；

⑥ 零件扭矩報警；

⑦ 螺紋滑牙。

（2）失(shi)效產生的原因(yin)，來源(yuan)于下面(mian)三個方(fang)面(mian)之一(yi)或綜合(he)在一(yi)起：

① 緊(jin)固件制造過程的質量問題導致(zhi)緊(jin)固件失效；

② 緊固件(jian)選配或部件(jian)的(de)使用問題（包括人為的(de)）導致緊固件(jian)失效；

③ 緊(jin)固(gu)件(jian)裝(zhuang)配問題導致(zhi)緊(jin)固(gu)件(jian)失效。

（3）下(xia)面先舉幾個我們日常見到(dao)的緊(jin)固件(jian)失效(xiao)例(li)子(zi)：

1）為(wei)(wei)了確(que)(que)定一(yi)個(ge)產品設計是(shi)(shi)否可(ke)靠(kao)，有很多(duo)方(fang)(fang)法可(ke)以(yi)進行(xing)破壞(huai)(huai)性(xing)測試來驗證確(que)(que)認。通常很多(duo)生產廠(chang)最喜歡(huan)的(de)是(shi)(shi)，有意(yi)地在(zai)受控環境中（給定工況(kuang)和載荷(he)譜）破壞(huai)(huai)一(yi)個(ge)組件(jian)（例(li)如試驗到緊固件(jian)斷裂(lie)為(wei)(wei)止），以(yi)確(que)(que)定一(yi)個(ge)或多(duo)個(ge)組件(jian)（包括緊固件(jian)）的(de)性(xing)能，最終獲得一(yi)些導致(zhi)產品失效的(de)原因。這方(fang)(fang)面導致(zhi)的(de)緊固件(jian)失效是(shi)(shi)人為(wei)(wei)有意(yi)導致(zhi)的(de)，這種方(fang)(fang)式及結果是(shi)(shi)否完(wan)全合(he)理不好簡單評價。

2）還有消費(fei)者有意(yi)無意(yi)地經常性濫用(yong)產品(pin)的問題。舉個(ge)例子(zi)(zi)來(lai)說，一(yi)個(ge)人花了(le)更(geng)多的時間在一(yi)個(ge)廉價的桌(zhuo)上擺弄他的沉(chen)重的公文包和行李箱，而(er)不(bu)(bu)(bu)是(shi)在桌(zhuo)子(zi)(zi)上工(gong)作(zuo)。不(bu)(bu)(bu)久，支撐桌(zhuo)子(zi)(zi)的緊固(gu)件就會松動或(huo)破裂而(er)失(shi)效，這種緊固(gu)件故障可能(neng)導致(zhi)人身傷害，但制造商不(bu)(bu)(bu)太(tai)可能(neng)召回產品(pin)，因為是(shi)客(ke)戶(hu)使用(yong)不(bu)(bu)(bu)當導致(zhi)了(le)問題。

3）沃爾(er)沃汽車在2017年3月召回(hui)了三(san)種車型，原(yuan)因(yin)是用(yong)于固(gu)定側簾安(an)(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)的螺栓(shuan)出現故障。固(gu)定安(an)(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)的螺栓(shuan)制(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)質量沒有有效管控，可能會因(yin)內部氫脆而(er)迅(xun)速(su)斷裂。沃爾(er)沃工程(cheng)師們認(ren)為，整個安(an)(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)設計結構上是合理(li)的，但由于緊固(gu)件制(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)產生(sheng)的潛在缺陷導致需要對整個氣(qi)囊(nang)總成進行更換。

4）松動(dong)的緊固件也(ye)可能最終失(shi)效。兩年前，越野車(che)制造商北(bei)極星不(bu)(bu)得不(bu)(bu)召(zhao)回所有的指揮(hui)官車(che)型，因為輸入軸(zhou)緊固件松動(dong)，并(bing)允許軸(zhou)沿動(dong)力轉向(xiang)花鍵的長度(du)方向(xiang)移動(dong)。在極端情(qing)況下，這種移動(dong)可能導致軸(zhou)與花鍵完(wan)全(quan)分(fen)離。

5）通(tong)用汽車(che)公(gong)司的工程師(shi)們(men)在2014年發(fa)現了幾個車(che)型的緊(jin)固件松動，導(dao)致(zhi)該公(gong)司今年召回(hui)了500000多輛汽車(che)。雪佛蘭黑斑羚有一(yi)個“強力定(ding)型”的緊(jin)固件，沒有擰緊(jin)到規范要求的扭矩。GMC全地(di)形車(che)、別克君(jun)威、長曲棍球(qiu)和凱迪拉(la)克SRX前排座(zuo)(zuo)椅和乘(cheng)客座(zuo)(zuo)椅自由(you)地(di)上(shang)下移動導(dao)致(zhi)一(yi)次撞車(che)，三人受傷。

據統計，在95%的故障中(zhong)，緊固件在安裝(zhuang)或維(wei)修(xiu)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)了問題(ti)，另(ling)外5%是因為使(shi)用了錯誤(wu)的緊固件。

（5）從緊固(gu)件的制造(zao)和裝(zhuang)配過程看失(shi)效原因

緊(jin)固件與所有(you)其他制(zhi)造(zao)(zao)(zao)產品有(you)一個(ge)共同點：制(zhi)造(zao)(zao)(zao)控制(zhi)得越好，性能(neng)越好。在制(zhi)造(zao)(zao)(zao)過程(cheng)中(zhong)，有(you)幾個(ge)因素(su)影(ying)響緊(jin)固件質量：

1）如果溫(wen)度達到700攝氏度左(zuo)右，在熱處理過(guo)程中可能發生金(jin)屬脫碳，而且(qie)爐內沒(mei)有足(zu)夠的保護氣氛。這可能會導致螺紋(wen)處變(bian)軟脫落。

2）淬火和回(hui)火（或拉伸）是(shi)鋼緊固件(jian)最常用(yong)的熱處理工藝之一。緊固件(jian)應在從淬火中取出(chu)后和完(wan)全冷卻前幾分鐘內進行回(hui)火。否(fou)則可能導致(zhi)淬火開裂、過早失效或使(shi)用(yong)壽(shou)命短于正常使(shi)用(yong)壽(shou)命（見圖1）。

圖 1

3）在(zai)緊(jin)固件(jian)頭(tou)部(bu)成(cheng)形過程中，金屬(shu)的(de)(de)晶(jing)粒流(liu)線(xian)在(zai)正確的(de)(de)方向(xiang)上是很重要的(de)(de)。向(xiang)螺栓頭(tou)部(bu)與桿(gan)部(bu)交界處的(de)(de)圓角處急劇移動(dong)的(de)(de)晶(jing)粒流(liu)線(xian)不能產(chan)生良(liang)好的(de)(de)流(liu)動(dong)（見圖(tu)2）。這可能會使緊(jin)固件(jian)在(zai)安裝過程中頭(tou)部(bu)容易斷裂。

圖 2 在頭(tou)部成形(xing)過(guo)程中，金屬的晶粒流線向正確的方(fang)向成形(xing)是(shi)非常重要(yao)的。左(zuo)邊的圖像表示(shi)符合SAE USCAR8規范的可接受顆粒流。

我們在制造過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)檢查緊固(gu)(gu)件，以確定合適的(de)晶(jing)粒(li)流(liu)動模式，檢查員用鹽酸和(he)水(shui)將樣(yang)品(pin)緊固(gu)(gu)件的(de)頭(tou)部(bu)分段煮沸1分鐘，這樣(yang)就可(ke)以很容易地(di)評估晶(jing)粒(li)的(de)流(liu)動。例如，我們的(de)汽車客戶(hu)使用的(de)所有頭(tou)螺栓和(he)螺釘(ding)必須滿足SAE USAC8規范(fan)的(de)晶(jing)粒(li)流(liu)動模式。

4）當扭矩太大(da)時，靠(kao)近頭(tou)部(bu)的(de)螺(luo)紋太近的(de)話會(hui)增加(jia)頭(tou)部(bu)的(de)壓力。這種情況也可能(neng)導致從頭(tou)到桿部(bu)的(de)失敗。因為這個缺陷(xian)會(hui)增加(jia)徑(jing)向(xiang)應力，當它出(chu)現在緊(jin)固件中時會(hui)加(jia)速氫脆（見圖3）。

圖 3  氫脆是緊固件失效的常(chang)見原因。照片中的箭(jian)頭表示(shi)荷載(zai)應力區域。

當氫在(zai)(zai)緊固件電鍍過程(cheng)中(zhong)(zhong)被吸附在(zai)(zai)鋼中(zhong)(zhong)并沿晶(jing)界移動到(dao)應力集中(zhong)(zhong)時，會發生內部氫脆。這可能會在(zai)(zai)負載下導致突(tu)然的(de)災難(nan)性故障。

5）大(da)多數螺紋緊(jin)固件都經(jing)過(guo)電鍍或保護涂層處理(li)，以(yi)防止(zhi)生銹或腐蝕(shi)，然后根據ASTM B117（鹽霧試驗）測(ce)試其抗腐蝕(shi)性，這一過(guo)程可能導致保護涂層的(de)破壞。

6）在(zai)最終測試和裝配的(de)過程(cheng)中(zhong)，每個緊(jin)固件都(dou)會(hui)遭受一些或多或少的(de)破(po)壞，導致保(bao)護(hu)涂層可(ke)能(neng)會(hui)受損。在(zai)使(shi)用過程(cheng)中(zhong)可(ke)能(neng)出現過早的(de)紅色(se)（氧化鐵）銹(xiu)蝕。

7）另(ling)一個常見的(de)問題是浸漬旋涂。它提供了極(ji)好的(de)防腐蝕保護，但當過(guo)多的(de)電鍍填充小螺釘(ding)的(de)頭部(bu)時，可能(neng)會(hui)導致不(bu)能(neng)順利的(de)鉆孔。

緊固件的(de)幾何結(jie)構(gou)、材料、熱處理(li)、表面處理(li)和其他(ta)因(yin)素都(dou)會(hui)影響其從(cong)裝配到安裝產(chan)品的(de)使(shi)用壽命期間的(de)性能，因(yin)此(ci)，應(ying)始終(zhong)將緊固件視(shi)為工(gong)程部(bu)件而不是簡單的(de)標準件。

3 緊固件選擇(ze)建議

高質(zhi)量的緊固(gu)要(yao)求(qiu)緊固(gu)件與所連(lian)接的材料以及緊固(gu)件（如果是螺栓(shuan)）與螺母完美(mei)匹配。例如，使用帶有(you)5級螺母的8級螺栓(shuan)將產生低于(yu)預(yu)期的夾緊力(li)。

由于產品小型化，正(zheng)確的緊固件選擇比以往(wang)任何時候都更(geng)加(jia)重要(yao)，緊固件處理不僅要(yao)相同(tong)的負載，還要(yao)在更(geng)小的空間內使用更(geng)輕、更(geng)薄的材料。

（1）不建議重復使用，重復使用的螺(luo)母上的螺(luo)紋(wen)比(bi)配對(dui)螺(luo)栓(shuan)上的螺(luo)紋(wen)稍軟，此外，由于螺(luo)紋(wen)摩擦增加(jia)，每次(ci)額外使用時，這些螺(luo)紋(wen)都(dou)會被壓縮(suo)并不斷(duan)失去夾(jia)緊(jin)載荷。您可以看到這種情況(kuang)對(dui)車輪螺(luo)柱(zhu)的影(ying)響，這些螺(luo)柱(zhu)通常在行駛120000英里左右(you)后失效(xiao)。

（2）建議(yi)不(bu)要在(zai)同(tong)一(yi)部件(jian)中使(shi)用不(bu)同(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)螺栓(shuan)或過長的(de)(de)(de)螺栓(shuan)。在(zai)前一(yi)種情(qing)況下，硬度較高的(de)(de)(de)緊固件(jian)最(zui)終將(jiang)承載大部分載荷。太(tai)長螺栓(shuan)上(shang)的(de)(de)(de)螺紋在(zai)連接處的(de)(de)(de)減震會(hui)相(xiang)對(dui)較少(shao)，實(shi)際上(shang)會(hui)導致該區域過早的(de)(de)(de)金屬疲勞。

（3）美(mei)學(xue)是一個合理(li)的(de)考慮，制造商(shang)通常希(xi)望緊固(gu)件(jian)頭能增強組裝(zhuang)(zhuang)產品的(de)外觀。例如，哈雷(lei)戴維森使(shi)用(yong)鍍鉻和(he)不銹鋼螺(luo)(luo)母和(he)螺(luo)(luo)栓組裝(zhuang)(zhuang)摩(mo)托車鏈(lian)輪(lun)、控(kong)制臺和(he)空氣濾清器(qi)。這(zhe)些緊固(gu)件(jian)必須仍然能夠抵(di)抗振動和(he)環境濕度。

（4）制造商防止緊(jin)(jin)固件(jian)失效的(de)(de)(de)另(ling)一種方(fang)法(fa)是只購(gou)買(mai)完(wan)全符合所(suo)有(you)設計規范的(de)(de)(de)緊(jin)(jin)固件(jian)。幾年(nian)前，波(bo)音公(gong)司(si)開始更加嚴格(ge)地執(zhi)行其拒絕向(xiang)公(gong)司(si)供應所(suo)有(you)不(bu)合格(ge)緊(jin)(jin)固件(jian)的(de)(de)(de)政(zheng)策。此舉是對美國聯邦航(hang)空局（FAA）計劃罰款(kuan)波(bo)音275萬美元的(de)(de)(de)回(hui)應，原因是該公(gong)司(si)2008年(nian)在(zai)777型飛機上安(an)裝(zhuang)了不(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)緊(jin)(jin)固件(jian)。

4 緊固件的裝配注(zhu)意事項(xiang)

正確(que)的制造和(he)選擇是(shi)防止(zhi)緊固件(jian)(jian)失效(xiao)的重要(yao)第一步。擰緊過(guo)程中(zhong)確(que)保(bao)達到(dao)規定(ding)的要(yao)求（很多情況下特別是(shi)野外維修維護都可能會(hui)出現達要(yao)么不(bu)到(dao)規范(fan)要(yao)求要(yao)么過(guo)度擰緊），并保(bao)持緊固件(jian)(jian)螺紋完(wan)整性。

（1）過(guo)度擰(ning)緊可(ke)(ke)能導(dao)致(zhi)(zhi)裝配過(guo)程中緊固件斷裂(lie)，這(zhe)是顯而易見的，也可(ke)(ke)能導(dao)致(zhi)(zhi)螺(luo)紋剝離，這(zhe)可(ke)(ke)能不是那么明顯。后者(zhe)特別危險，因為螺(luo)栓連接的完整性可(ke)(ke)能會受到損害，組裝人員無法檢測到。

（2）正確(que)理解緊(jin)(jin)(jin)(jin)固(gu)件(jian)的(de)(de)(de)潤滑性(xing)（摩(mo)擦和(he)扭(niu)(niu)矩系數等）有助于最終(zhong)用戶(hu)在使(shi)用扭(niu)(niu)矩時獲得最佳夾緊(jin)(jin)(jin)(jin)載(zai)荷。然而，緊(jin)(jin)(jin)(jin)固(gu)件(jian)上不需要的(de)(de)(de)潤滑劑，如裝配(pei)工(gong)手中的(de)(de)(de)一點油，可(ke)能會(hui)(hui)導致(zhi)過(guo)(guo)緊(jin)(jin)(jin)(jin)。這會(hui)(hui)通過(guo)(guo)增加夾緊(jin)(jin)(jin)(jin)力來改變(bian)連接處的(de)(de)(de)扭(niu)(niu)矩張力值(zhi)。當緊(jin)(jin)(jin)(jin)固(gu)件(jian)未充(chong)分擰(ning)緊(jin)(jin)(jin)(jin)至較低的(de)(de)(de)夾緊(jin)(jin)(jin)(jin)載(zai)荷時，超過(guo)(guo)該夾緊(jin)(jin)(jin)(jin)載(zai)荷的(de)(de)(de)周期性(xing)或波(bo)動性(xing)載(zai)荷可(ke)能很快導致(zhi)疲勞。

（3）未(wei)擰緊(jin)的(de)(de)緊(jin)固件承受的(de)(de)外部載荷比預期的(de)(de)要(yao)大。可能先(xian)出現一些小(xiao)的(de)(de)異常噪音如吱(zhi)吱(zhi)聲(sheng)(sheng)和(he)嘎嘎聲(sheng)(sheng)，一直到(dao)災難(nan)性的(de)(de)疲勞失效。

（4）擰緊(jin)不(bu)足也有可(ke)能是(shi)由(you)于嵌件(jian)松(song)弛(chi)造成的。例如(ru)，當(dang)(dang)螺(luo)(luo)栓(shuan)嵌入軟材料(liao)中時，無法完(wan)全壓緊(jin)連接處。螺(luo)(luo)母裝配(pei)不(bu)當(dang)(dang)是(shi)擰緊(jin)不(bu)足的另(ling)一個原因。當(dang)(dang)螺(luo)(luo)母擰下得太快時，會產生反彈效應(ying)，擰緊(jin)處會稍微回(hui)彈松(song)動。此外(wai)，由(you)于螺(luo)(luo)栓(shuan)長度(du)范圍內(nei)的扭轉性(xing)松(song)弛(chi)，擰緊(jin)螺(luo)(luo)栓(shuan)頭部而(er)不(bu)是(shi)螺(luo)(luo)母會減(jian)少10%到(dao)15%的夾緊(jin)載(zai)荷(he)。

（5）螺(luo)紋需要盡(jin)(jin)可能(neng)保持(chi)清潔，盡(jin)(jin)管(guan)有少量潤滑劑(ji)，以便(bian)于(yu)安裝和拆卸。即(ji)使螺(luo)紋上的微小顆(ke)粒物也會(hui)降低緊(jin)固(gu)件在安裝過程中的摩擦(ca)系(xi)數(shu)。這會(hui)增加(jia)結(jie)合處(chu)張力(li)和應(ying)力(li)，使緊(jin)固(gu)件容易發(fa)生故障(zhang)。緊(jin)固(gu)件摩擦(ca)系(xi)數(shu)平均為0.15，但(dan)根據潤滑劑(ji)和緊(jin)固(gu)件鍍層的不(bu)同而有所不(bu)同。

（6）有時可(ke)以通(tong)過(guo)不(bu)同角度重新(xin)裝配(pei)零件來修(xiu)(xiu)復(fu)螺(luo)紋錯扣。但是，如果(guo)螺(luo)紋幾何(he)形(xing)狀不(bu)準(zhun)確，則可(ke)能需要修(xiu)(xiu)理或更換零件。如果(guo)不(bu)修(xiu)(xiu)復(fu)螺(luo)紋錯扣問題(ti)，緊固(gu)件可(ke)能無法安(an)裝到正(zheng)確位置，導致螺(luo)紋將(jiang)無法承受規(gui)定的夾緊力(li)。

（7）當壓力和摩擦導致螺(luo)栓(shuan)螺(luo)紋卡(ka)在螺(luo)母或螺(luo)紋孔(kong)的螺(luo)紋上時，就(jiu)會(hui)產生磨損。如(ru)果緊固件因磨損而(er)卡(ka)住，則通常需要切斷(duan)螺(luo)栓(shuan)或拆下螺(luo)母的情況下才能完(wan)成拆卸。