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第1章 绪论 1

1.1紧固件的概念 1

1.2紧固件发展史 2

1.2.1紧固件的出现与分化 2

1.2.2标准化及标准体系的发展历程 2

1.2.3紧固件工业的发展 3

1.3紧固件分类方法 4

1.4紧固件应用情况 6

1.5紧固件标准体系 6

1.6紧固件行业发展趋势 7

第2章 紧固件螺纹及其标准 9

2.1概述 9

2.2普通螺纹 9

2.2.1普通螺纹的基本牙型 11

2.2.2外螺纹的牙底形状 11

2.2.3螺纹的中径、单一中径和作用中径 11

2.2.4螺纹合格性判断原则 12

2.2.5粗牙螺纹和细牙螺纹 13

2.2.6普通螺纹的公差与配合 13

2.2.7普通螺纹的标记 14

2.3MJ螺纹 14

2.3.1概述 14

2.3.2牙型 15

2.3.3螺纹首尾 16

2.3.4 MJ螺纹的标记 16

2.4 MR螺纹 16

2.5 UN螺纹 16

2.5.1概述 16

2.5.2螺距 17

2.5.3螺纹精度等级 17

2.5.4 UN螺纹的标记 17

2.6 UNJ螺纹 17

2.6.1概述 17

2.6.2牙型 18

2.6.3螺纹的基本标记 18

第3章 紧固件结构和性能 19

3.1概述 19

3.2螺栓、螺钉、螺柱 19

3.2.1螺栓、螺钉的结构 19

3.2.2螺柱的结构 21

3.2.3螺栓、螺钉和螺柱的性能 22

3.3螺母 26

3.3.1结构特点 26

3.3.2性能特点 33

3.4高锁螺栓 37

3.4.1高锁螺栓的结构 37

3.4.2高锁螺栓的性能 39

3.5高锁螺母 39

3.5.1高锁螺母的结构 39

3.5.2高锁螺母的性能 42

3.6铆钉 43

3.6.1普通铆钉 43

3.6.2空心铆钉和半空心铆钉 45

3.6.3螺纹空心铆钉 45

3.6.4盲铆钉 46

3.6.5环槽铆钉 47

3.6.6高抗剪铆钉 49

3.7垫圈 49

3.7.1平垫圈 49

3.7.2防松垫圈 49

3.7.3特殊用途垫圈 51

3.8挡圈 51

3.8.1切制挡圈 51

3.8.2弹性挡圈 52

3.9销 54

3.9.1圆柱销 54

3.9.2圆锥销 54

3.9.3销轴 54

3.9.4开口销 54

3.9.5安全销 55

3.9.6弹性圆柱销 55

3.9.7槽销 55

3.10螺纹衬套 56

3.10.1钢丝螺套 56

3.10.2锁键型螺纹衬套 57

3.11卡箍 58

3.12锁类 61

第4章 紧固件材料 65

4.1概述 65

4.2结构钢 65

4.2.1碳素结构钢 65

4.2.2合金结构钢 67

4.3弹簧钢 69

4.4不锈钢 70

4.4.1马氏体不锈钢 70

4.4.2奥氏体不锈钢 72

4.4.3铁素体不锈钢 73

4.4.4奥氏体铁素体双相不锈钢 74

4.4.5沉淀硬化不锈钢 74

4.5高温合金 75

4.5.1铁基高温合金 76

4.5.2镍基高温合金 77

4.5.3钴基高温合金 79

4.6铝及铝合金 80

4.7铜及铜合金 82

4.8钛及钛合金 83

4.9钛铌合金 85

4.10弹性合金 85

4.11非金属 86

4.11.1橡胶 86

4.11.2塑料 93

第5章 紧固件主要成型工艺方法 96

5.1概述 96

5.2压力成型 96

5.2.1压力成型基础 96

5.2.2冷成型 97

5.2.3热成型 156

5.3切削加工 167

5.3.1车削 167

5.3.2铣削 174

5.3.3磨削 177

5.3.4滚光 183

5.3.5钳工 184

5.3.6拉削和推削 187

5.4电加工 188

5.4.1电火花成型加工 189

5.4.2电火花线切割加工 206

5.5焊装 215

5.6螺纹加工 218

5.6.1螺纹加工的各种方法 218

5.6.2螺纹的车削加工 220

5.6.3螺纹的滚压加工 222

5.6.4内螺纹加工 230

第6章 紧固件热处理 235

6.1概述 235

6.2结构钢紧固件的热处理 237

6.2.1碳素结构钢紧固件的热处理 237

6.2.2合金结构钢紧固件的热处理 240

6.2.3常见的质量缺陷及其防范措施 247

6.2.4常用结构钢淬火时的临界直径 247

6.3弹簧钢紧固件的热处理 248

6.3.1热处理的种类及目的 248

6.3.2弹簧钢紧固件的热处理设备 248

6.3.3冷却介质的选用 248

6.3.4控制要点及摆放要求 248

6.3.5热处理工艺规范 248

6.3.6典型弹性紧固件的热处理 250

6.4不锈钢紧固件的热处理 250

6.4.1概述 250

6.4.2不锈钢紧固件热处理种类及目的 251

6.4.3不锈钢紧固件热处理主要设备 251

6.4.4奥氏体不锈钢紧固件的热处理 252

6.4.6马氏体不锈钢紧固件的热处理 252

6.4.7沉淀硬化不锈钢紧固件的热处理 256

6.5高温合金紧固件的热处理 259

6.5.1高温合金概述 259

6.5.2高温合金紧固件热处理的种类 262

6.5.3高温合金紧固件热处理设备 262

6.5.4冷却介质的选用 262

6.5.5控制要点及摆放要求 262

6.5.6高温合金典型零件的热处理 263

6.5.7高温合金的热处理工艺规范 265

6.5.8高温合金紧固件热处理后的常见缺陷及预防措施 268

6.6铝及铝合金紧固件的热处理 269

6.6.1变形铝合金的产品状态名称及新旧代号对照 269

6.6.2铝及铝合金新旧牌号对照 269

6.6.3热处理状态代号及说明 270

6.6.4铝及铝合金紧固件的热处理种类及其目的 270

6.6.5热处理设备 272

6.6.6控制要点及摆放要求 273

6.6.7进口变形铝合金的热处理工艺规范 273

6.6.8国产变形铝合金的热处理规范 277

6.6.9铝铆钉固溶与时效 279

6.6.10铝合金热处理常见缺陷及预防措施 280

6.7铜及铜合金紧固件的热处理 281

6.7.1铜的合金化 281

6.7.2铜及铜合金紧固件热处理类别及主要目的 281

6.7.3热处理设备及热处理介质 282

6.7.4控制要点及摆放要求 283

6.7.5真空回火炉铜合金退火操作规范 283

6.7.6热处理工艺规范 283

6.7.7典型零件的热处理 285

6.8钛合金紧固件的热处理 285

6.8.1钛合金概述 285

6.8.2钛合金紧固件的热处理种类及热处理目的 286

6.8.3热处理设备 287

6.8.4热处理介质 287

6.8.5控制要点及摆放要求 287

6.8.6热处理工艺规范 288

6.8.7钛合金紧固件热处理后的常见缺陷及预防措施 290

6.8.8典型零件的热处理 290

6.8.9钛及钛合金的β转变温度参数 291

6.9钛铌合金紧固件的热处理 291

6.9.1钛铌合金紧固件产品热处理种类及目的 291

6.9.2热处理设备 291

6.9.3热处理工艺规范 291

6.9.4退火质量控制规范 291

6.10弹性合金紧固件的热处理 292

6.10.1弹性合金紧固件的热处理种类 292

6.10.2弹性合金紧固件的热处理设备 292

6.10.3冷却介质 293

6.10.4控制要点及摆放要求 293

6.10.5弹性合金热处理的工序安排 293

6.10.6弹性合金的热处理规范 293

第7章 紧固件标印方法 296

7.1概述 296

7.2压印法 297

7.2.1 凹形标记 297

7.2.2凸形标记 297

7.3振动法 297

7.4激光法 298

7.5油漆法和漆印法 298

7.6袋装法和标签法 299

7.7标印方法的选择 299

7.8标印位置的选择 299

7.9标印字体的要求 300

7.10标印注意事项 300

7.11设备的结构与维护 300

7.11.1气动打标机 300

7.11.2激光打标机 301

7.12激光设备的危害性和防护 302

7.12.1对眼睛的伤害 302

7.12.2对皮肤的伤害 303

7.12.3对肺的伤害 303

7.12.4激光设备的危害防护 303

第8章 紧固件表面处理 304

8.1概述 304

8.2单金属电镀 304

8.2.1电镀锌 304

8.2.2电镀镉 310

8.2.3镀银 312

8.2.4电镀铜 315

8.2.5镀镍 318

8.2.6镀铬 321

8.2.7电镀锡 325

8.2.8镀金 327

8.3电镀合金 329

8.3.1镀铜一锌合金 329

8.3.2电镀锌一镍合金 331

8.3.3镀镉一钛合金 334

8.3.4镀镍一镉合金 336

8.4化学氧化 337

8.4.1钢制紧固件化学氧化 337

8.4.2铜和铜合金紧固件化学氧化 340

8.4.3铝和铝合金紧固件化学氧化 341

8.5磷化 342

8.5.1钢铁的磷化处理 342

8.5.2钛及钛合金的磷化处理 344

8.6钝化 346

8.6.1耐蚀钢紧固件钝化 346

8.6.2铜和铜合金紧固件钝化 348

8.7阳极氧化 349

8.7.1铝和铝合金紧固件硫酸阳极氧化 349

8.7.2钛和钛合金紧固件阳极氧化 354

8.8涂铝 355

8.8.1喷涂铝 355

8.8.2离子气相沉积（IVD） 358

8.9固体干膜润滑剂 360

8.9.1二硫化钼型干膜润滑剂 360

8.9.2十六醇涂覆 365

8.10抛光 367

8.10.1机械抛光 367

8.10.2化学抛光 367

8.10.3电化学抛光 367

8.11喷砂与喷丸 368

8.11.1喷砂 368

8.11.2喷丸 369

8.12废水处理 370

8.12.1废水的来源 370

8.12.2电镀废水的危害 370

8.12.3废水分质的处理 370

8.12.4达标处理 371

8.12.5废水处理后含量的测定方法 371

8.12.6大气污染物监测检测方法 372

第9章 紧固件检测 373

9.1概述 373

9.2常规检测 373

9.2.1几何要素检测 373

9.2.2螺纹检测 380

9.2.3紧固件外观检测 381

9.2.4检测量具 382

9.3无损检测 389

9.3.1概述 389

9.3.2紧固件常用无损检测方法 389

9.3.3荧光渗透检测 390

9.3.4磁粉检测 393

9.3.5涡流检测 397

9.3.6射线检测 401

9.3.7超声波检测 408

9.3.8无损检测的质量控制 418

9.4表面涂覆层检测 421

9.4.1常见涂覆层的检验项目 421

9.4.2涂覆层检验项目的检测方法 423

9.5自动检测技术应用 432

9.5.1概述 432

9.5.2自动检测技术在紧固件行业的应用 432

9.6紧固件常见外观缺陷及影响分析 433

9.6.1裂缝 433

9.6.2 凹痕 433

9.6.3切痕 433

9.6.4皱纹（折叠） 433

9.6.5损伤 433

第10章 紧固件试验 442

10.1概述 442

10.2紧固件常用试验项目 442

10.2.1紧固件力学性能试验项目 442

10.2.2紧固件金相试验项目 442

10.2.3紧固件环境性能试验项目 449

10.2.4紧固件安装性能试验项目 449

10.3紧固件常用试验方法 449

10.3.1紧固件常用力学性能试验方法 449

10.3.2紧固件金相试验方法 461

10.3.3紧固件环境试验方法 471

10.3.4紧固件安装试验方法 476

10.4紧固件失效分析 481

10.4.1失效与失效分析 481

10.4.2紧固件失效分析的目的及意义 481

10.4.3紧固件失效分析 481

10.4.4紧固件实用案例分析 491

10.5紧固件试验管理实践 498

10.5.1紧固件试验管理的目的 498

10.5.2紧固件试验过程的控制与管理 499

10.5.3试验人员 504

10.5.4试验设备的管理 505

10.5.5试验工装的管理 506

10.5.6试验标样管理 509

10.5.7试验样件管理 510

10.6紧固件常用试验数据处理 510

10.6.1试验数据的采集和记录 511

10.6.2试验数据处理的方法 511

10.6.3试验数据的检查与处理 512

10.6.4试验数据的修约 513

10.6.5测量不确定度的评定 515

10.6.6测量不确定度的评定实例 518

第11章 紧固件质量管理 520

11.1质量管理体系 520

11.1.1质量管理发展史 520

11.1.2质量管理基础知识 521

11.1.3质量管理体系的建立和运行 523

11.1.4紧固件质量管理体系标准及质量相关认证 526

11.2特殊过程控制 527

11.2.1特殊过程定义 527

11.2.2特殊过程确认 527

11.2.3特殊过程控制要求 528

11.2.4紧固件常见特殊过程的主要工艺参数及检测项目 529

11.3质量检验 529

11.3.1质量检验概述 529

11.3.2质量检验控制要求 531

11.3.3产品质量评审 532

11.4统计过程控制 533

11.4.1 SPC的起源 533

11.4.2 SPC技术原理 534

11.4.3统计学的基本概念 534

11.4.4 SPC控制图 535

11.4.5控制图的判异准则 536

11.4.6过程能力分析 537

11.4.7提高过程能力指数的途径 538

11.4.8 SPC的数据收集 538

第12章 紧固件包装与防护 539

12.1概述 539

12.2半成品生产过程防护 540

12.2.1一般要求 540

12.2.2冷镦工序紧固件的防护 541

12.2.3热（温）镦工序紧固件的防护 541

12.2.4机械加工工序紧固件的防护 542

12.2.5精密加工工序紧固件的防护 542

12.2.6冲压工序紧固件的防护 543

12.2.7制螺纹工序紧固件的防护 543

12.2.8热处理工序紧固件的防护 544

12.2.9表面处理工序紧固件的防护 544

12.2.10硫化、注塑工序非金属紧固件的防护 545

12.2.11码放要求 545

12.3成品内包装 545

12.3.1一般紧固件或不油封紧固件的内包装 545

12.3.2碳钢、合金钢材料表面经氧化处理的紧固件的内包装 546

12.3.3重要的、贵重的、储存时间较长的紧固件的内包装 546

12.3.4橡胶、非金属材料紧固件的内包装 548

12.3.5紧固件装盒要求 548

12.4成品外包装 549

12.5存储要求 551

12.6包装材料 551

12.6.1包装材料及技术要求 551

12.6.2包装容器及其技术要求 552

第13章 紧固件数字化工厂实践 556

13.1概述 556

13.2基础数据的建立与管理 556

13.2.1产品数据编码的建立 557

13.2.2产品数据编码管理 558

13.2.3产品数据编码应用 558

13.3数字化设计与制造技术应用 559

13.3.1数字化设计与制造关键技术 560

13.3.2数字化设计与制造技术在紧固件行业的应用 561

13.3.3数字化设计与制造技术在紧固件行业中的发展方向 563

13.4试验信息管理系统应用 564

13.4.1试验信息管理系统的应用背景 564

13.4.2试验信息管理系统的概念 564

13.4.3试验信息管理系统的业务功能 564

13.4.4试验信息管理系统在紧固件行业的应用 565

13.5企业资源计划（ERP）系统应用 566

13.5.1 ERP的概念与应用背景 566

13.5.2 ERP系统在紧固件行业的建设路线 566

13.5.3 ERP系统在紧固件行业的应用 568

13.6协同电子商务与供应链系统应用初探 569

13.6.1协同电子商务与供应链系统概念 569

13.6.2开展协同电子商务与供应链管理的意义 570

13.6.3协同电子商务与供应链系统的建设路线 571

13.6.4协同电子商务与供应链管理的应用 572

第14章 新型紧固件研究与标准制定 574

14.1概述 574

14.2新型紧固件概念研究 574

14.3新型紧固件技术研究 576

14.4紧固件新标准制定 576

14.4.1新标准制定的基本原则 577

14.4.2新标准制定程序 577

14.4.3紧固件标准的构成要素 578

14.4.4主要技术要素的确定 579

14.5新型紧固件产品研制 580

第15章 紧固件选用 582

15.1概述 582

15.2选用原则 582

15.3选用的一般要求 582

15.3.1强度 582

15.3.2重量 583

15.3.3表面防护 583

15.3.4防松 583

15.3.5装配空间 583

15.4几种典型紧固件的选用 583

15.4.1螺栓选用 583

15.4.2螺母选用 584

15.4.3垫圈选用 584

15.4.4铆钉选用 585

15.4.5复合材料连接紧固件选择 586

附录A 公英制常用单位转换表 588

附录B 航天精工有限公司产品企业标准目录 589

参考文献 603