緊固件或稱標(biāo)準(zhǔn)件、標(biāo)準(zhǔn)緊固件,是一種用途極廣泛的機(jī)械基礎(chǔ)零部件,其主要作用是連接和緊固。緊固件通常包括:螺栓、螺柱、螺母、螺釘、墊圈、銷、自攻螺釘、擋圈、鉚釘、組合件等十幾個(gè)類別,有標(biāo)準(zhǔn)的、非標(biāo)準(zhǔn)的多種形式。由于緊固件規(guī)格、幾何形狀、材料的不同,緊固件的總數(shù)已達(dá)50多萬種。
人類自開始制造工具的時(shí)候起,就面臨連接的問題。緊固件的使用已有兩千多年的歷史。20世紀(jì)以來,生產(chǎn)力迅猛發(fā)展,緊固件的生產(chǎn)和使用發(fā)展到一個(gè)新的水平,從而為緊固件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。緊固件和連接技術(shù)的研究,已經(jīng)成為專門的學(xué)科:緊固件的生產(chǎn)已經(jīng)形成專門的行業(yè),成為機(jī)械工業(yè)中的一個(gè)重要組成部分。
緊固件是一種非常重要而又量大面廣的基礎(chǔ)件,其應(yīng)用隨處可見。據(jù)統(tǒng)計(jì),約有70%的連接件和組合裝置是由緊固件連接的,而在各工業(yè)部門的全部生產(chǎn)過程中,約有60%的工時(shí)是消耗在裝配和緊固上。如一部汽車所使用的緊固件有2000多個(gè)(占汽車成本的3%~4%),一架洛克霍德C5A運(yùn)輸機(jī)需用226萬多個(gè)緊固件,一輛坦克需用7000多個(gè)緊固件。
緊固件雖小,但其重要性卻不言而喻。若緊固件質(zhì)量不合格,所造成的損失往往是災(zāi)難性的,如在20世紀(jì)80年代初期,美國通用汽車公司由于安裝在轎車底部控制架上的兩個(gè)12.9級螺栓發(fā)生的延遲斷裂,前后發(fā)生了27次交通事故,最終在640萬輛轎車上不得不用10.9級螺栓更換了這兩種螺栓,為此耗資7000多萬美元。1985年8月日本航空公司一架波音747客機(jī)由于飛機(jī)尾翼上850個(gè)螺栓中有一部分存在質(zhì)量問題,造成尾翼破壞而失事,造成航空史上罕見的520人喪生的慘案。對此,當(dāng)時(shí)全世界74家航空公司對共608架飛機(jī)的35.3萬個(gè)螺栓進(jìn)行了更換,其工作量和經(jīng)濟(jì)損失十分驚人。鑒于質(zhì)量低劣的緊固件所造成的巨大損失,美國政府在1990年特意頒布了《緊固件質(zhì)量保證法》。
按GB/T 3098.1-2000《緊固件機(jī)械性能—螺栓、螺釘和螺柱》的規(guī)定,螺栓、螺釘和螺柱等的性能等級分為3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共十個(gè)級別,其中6.8級以下為常用緊固件,8.8級以上為高強(qiáng)度緊固件。上述性能等級中的第一部分(“.”前)表示公稱抗拉強(qiáng)度Rm的1/100,第二部分?jǐn)?shù)字(“.”后)表示公稱屈服強(qiáng)度ReL或Rp0.2與Rm的比值(屈強(qiáng)比)的10倍,這兩部分?jǐn)?shù)字的乘積為公稱屈服強(qiáng)度ReL或Rp0.2的1/10。各性能等級的最小屈服強(qiáng)度和最小抗拉強(qiáng)度應(yīng)等于或大于其公稱值。