本次調(diào)查共訪問和調(diào)查了13家國內(nèi)汽車緊固件公司，被調(diào)查公司均已經(jīng)通過TS16949體系認(rèn)證。平均1輛轎車的緊固件約1500個，每輛車螺栓裝配的總時間約2.5~3.2h。可見緊固件的品種和質(zhì)量對主機水平及整車質(zhì)量具有重要影響。本文從高強度螺紋緊固件生產(chǎn)的工藝過程人手，對高強度螺紋緊固件的國產(chǎn)化和供貨質(zhì)量的管理工作進行分析。
1.高強度螺紋緊固件產(chǎn)品流程
高強度螺紋緊固件生產(chǎn)的工藝過程為原材料改制→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級以上一般采用熱處理后滾絲工藝。高強度螺紋緊固件產(chǎn)品工藝流程見圖1。
2.汽車緊固件材料
高強度螺栓常用的鋼材牌號為8.8級螺栓用35鋼、45鋼、ML35鋼；10.9級螺栓用35CrMo;40Cr;12.9級螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435。
汽車標(biāo)準(zhǔn)件用國內(nèi)材料主要以寶鋼公司生產(chǎn)的材料為主，其在國內(nèi)轎車輪胎、商用車發(fā)動機等特種高強度緊固件的用鋼市場占有率較高。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級和12.9級發(fā)動機用緊固件進口材料主要來自日本神戶、日本新日鐵、韓國浦項等公司。進口材料淬透性好、純凈度高，裝配穩(wěn)定。成本約高于國內(nèi)材料的15%-20%。
目前，國內(nèi)高強度螺栓生產(chǎn)質(zhì)量最好的上海特強公司從原材料（進口）、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。國內(nèi)規(guī)模最大的汽車標(biāo)準(zhǔn)件公司——東風(fēng)汽標(biāo)對乘用車用緊固件的材料選用也是以進口材料為主，商用車選用寶鋼公司材料。
國內(nèi)緊固件用原材料基本是熱軋狀態(tài)，而像日本等國生產(chǎn)的緊固件用鋼基本上是可直接冷鐓狀態(tài)，用戶無需預(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、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，其國產(chǎn)設(shè)備約占40%，臺灣設(shè)備占50%，進口（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。
對于高效、高精度專用機床的引進，國內(nèi)企業(yè)也在調(diào)研、探索之中，如上海宜眾公司2004年花費1400萬元引進一臺瑞士Herdbar五工位冷鐓機；東風(fēng)汽車標(biāo)準(zhǔn)件公司引進意大利SACMA公司的冷成形設(shè)備；上汽標(biāo)公司引進美國G.I公司的在線渦流分選儀等。
目前，國內(nèi)緊固件廠限于資金或其他原因，較多采用國產(chǎn)設(shè)備和臺灣設(shè)備來生產(chǎn)汽車用緊固件，對于保證大規(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)定的抗拉強度值和屈強比。調(diào)質(zhì)熱處理工藝對原材料、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，并由計算機控制氣氛、溫度和工藝參數(shù)。
存在的問題有淬火介質(zhì)缺少冷卻性能測定、碳勢控制不穩(wěn)定、爐溫效驗周期過長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、機械鍍、達克羅（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程中吸收氫而產(chǎn)生氫脆。被調(diào)查的國內(nèi)企業(yè)對于表面保護的認(rèn)識還處在僅用鹽霧試驗來作評價依據(jù)的水平，對于高強度螺紋緊固件而言，表面摩擦因數(shù)的控制是一個非常關(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滑劑，溶劑都是直接進口。但對于達到工藝要求的摩擦因數(shù)的調(diào)整和檢測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，部分廠家采用進口分選儀器，這些廠家對于重要緊固件的生產(chǎn)基本上能做到100%檢驗。
包裝和運輸主要是預(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于不同批次的產(chǎn)品能夠追溯到生產(chǎn)班次、材料批號、熱處理狀況等所有工藝流程。被調(diào)查的緊固件廠，對產(chǎn)品流轉(zhuǎn)卡的實施和管理正在逐步按照主機廠要求推進，從材料的進廠、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。
對于國內(nèi)的緊固件廠家，加強重要零件尤其是高強度螺紋緊固件的過程檢測和在線分選能力，排除一些人為干擾因素，對保證供貨質(zhì)量有很大的作用。
7.試驗室能力
主要問題是試驗設(shè)備陳舊、人員素質(zhì)需提高、測試標(biāo)準(zhǔn)和計量管理需改善。
8.總結(jié)和討論
本次主要是針對汽車緊固件廠家作的一次調(diào)查。整體而言，國內(nèi)已經(jīng)初步具備生產(chǎn)高強度汽車緊固件的條件和能力。在制造與測試的關(guān)鍵設(shè)備方面，國內(nèi)企業(yè)正通過技術(shù)引進并消化的方式提高實力。
被調(diào)查廠家的新產(chǎn)品開發(fā)速度與國外有一定的差距。國外緊固件廣家已與主機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，上海特強公司主要給本田等主機廠供貨，在新產(chǎn)品的研發(fā)方面具有明顯的優(yōu)勢
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，缺少技術(shù)力量及人才，缺乏資金、必要的儀器設(shè)備和獨立研發(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)識到企業(yè)所面臨發(fā)展的機遇和來自國外廠家的競爭壓力，加強相關(guān)科技信息技術(shù)交流，引進國外的先進技術(shù)，應(yīng)該從處于跟蹤和模仿的階段過渡到建立自身的獨立研究開發(fā)力量。
