通孔型嵌装圆螺母检测技术指南

通孔型嵌装圆螺母作为关键的板件连接紧固件,广泛应用于航空航天、精密仪器、高端装备等领域。其安装方式(嵌入板孔后铆接或压装)决定了其检测要求显著区别于普通螺母。为确保其连接可靠性、装配精度及长期服役性能,建立系统化、标准化的检测流程至关重要。本指南旨在提供全面的检测技术指引。

核心检测项目与方法

  1. 外形尺寸与几何精度检测:

    • 螺纹规格 (d): 使用螺纹通止规(塞规)进行检测。通规应能顺畅旋合通过整个螺纹长度,止规旋入量不得超过1.5圈(或按具体产品标准)。
    • 螺母外径 (D): 使用外径千分尺或高精度卡尺多点测量,结果需符合图纸公差要求。
    • 螺母高度 (H): 使用高度规或带深度测量功能的千分尺测量。
    • 凸缘外径 (Df) 与厚度 (T): 关键尺寸,影响安装后的定位与承载。使用千分尺或专用卡规测量。
    • 通孔直径 (d1): 使用内径千分表或光滑塞规检测。
    • 圆度与圆柱度: 对螺母本体外圆及凸缘外圆,使用圆度仪或配备千分表的V型块进行测量,评估其横截面和轴向的几何偏差。
    • 垂直度: 检测螺纹轴线与凸缘支承面的垂直度。使用精密平台、直角尺和塞尺或专用垂直度检具测量。
  2. 螺纹质量检测:

    • 螺纹精度: 除通止规外,必要时使用螺纹千分尺测量螺纹中径,或使用螺纹综合测量仪进行全参数(中径、螺距、半角)评估。
    • 表面质量: 目视或借助低倍放大镜(如5-10倍)检查螺纹牙型是否完整、清晰。重点检查有无裂纹、毛刺、折叠、磕碰伤、锈蚀等缺陷。牙顶、牙底应光滑过渡。
    • 螺纹连续性: 确保螺纹无断扣、烂牙现象。
  3. 表面处理与外观质量:

    • 镀层/涂层: 按技术要求检查镀层(如镀锌、镀镍、镀铬、镀镉)或涂层(如达克罗)的覆盖完整性、颜色均匀性、无漏镀、起泡、剥落、结瘤等缺陷。必要时需进行盐雾试验、附着力测试等。
    • 外观缺陷: 全面目视检查螺母所有表面(外圆、端面、内孔、凸缘面),不得有裂纹、锐边、毛刺(安装接触面尤其重要)、压伤、划痕(影响美观或深度的)、氧化皮、腐蚀斑点等。凸缘支承面应平整光滑。
    • 标志: 检查产品标识(如规格、材料、性能等级等)是否清晰、正确、位置符合要求。
  4. 材料与硬度:

    • 材料符合性: 核查材质报告(如钢厂质保书),或通过光谱分析仪(OES)进行材料成分验证。
    • 硬度: 使用洛氏硬度计(如HRC、HRB)或维氏硬度计(HV)在螺母端面或规定部位进行测试,确保硬度值满足材料或性能等级要求(如GB/T 3098.2, GB/T 3098.15)。
  5. 装配与性能测试 (抽样或关键应用):

    • 安装性能: 在符合要求的板孔(孔径、厚度、材质)上模拟安装(压装或铆接),检查安装过程是否顺畅,安装后螺母应无松动、倾斜、开裂,凸缘应贴合板面。
    • 保证扭矩测试: 使用扭矩扳手或扭矩试验机,将配套的标准螺栓/螺钉按规定拧入螺母并施加至规定的保证扭矩值。要求:螺纹无脱扣、滑牙,螺母本体无开裂。该测试验证螺母螺纹强度。
    • 破坏扭矩测试: 继续增加扭矩直至螺纹失效(脱扣或断裂),记录破坏扭矩值,应不低于标准规定的最小值(如GB/T 3098.20)。此测试验证螺纹的极限承载能力。
    • 轴向载荷测试 (如适用): 在专用试验机上,对安装好的螺母施加轴向拉力,直至失效(螺母拉脱、螺纹脱扣或基板变形),评估其抗拉脱能力。
 

检测环境与工具要求

  • 环境: 推荐在温度(20±5)°C、相对湿度≤60%的恒温恒湿检测室内进行精密测量,避免温度波动和灰尘影响。
  • 量具: 所有检测量具(卡尺、千分尺、量规、硬度计等)必须经过计量检定/校准,并在有效期内,确保精度可靠。
  • 人员: 操作人员需经过专业培训,熟悉检测标准、量具使用方法和判定准则。
 

判定与记录

  • 所有检测项目均需对照产品图纸、技术规范(如GB、GJB、HB、ISO等)、采购合同要求或双方认可的企业标准进行严格判定。
  • 检测结果(实测值、判定结果)应清晰、完整地记录在专用的检测报告单或电子系统中,确保可追溯性。
  • 对不合格品,需明确标识、隔离,并按不合格品控制程序处理。
 

总结

对通孔型嵌装圆螺母实施科学严谨的检测,是保障其功能实现与连接可靠性的基石。检测工作需覆盖尺寸、螺纹、外观、材料、性能等核心维度,并确保检测环境、设备及人员的规范性。建立完善的检测规程与记录体系,不仅有助于及时剔除不合格品,更能为产品优化与质量追溯提供坚实的数据支撑,最终提升整体装备的质量水平与安全性能。

附录:关键检测项目快速参考表

检测类别 主要检测项目 常用检测工具/方法 关键判定依据
尺寸与几何 螺纹规格 (d) 螺纹通止规 通规过,止规止 (≤1.5圈)
  外径 (D), 高度 (H), 凸缘外径 (Df), 凸缘厚度 (T), 通孔 (d1) 千分尺、卡尺、高度规、塞规 符合图纸公差
  圆度、圆柱度 圆度仪、V型块+千分表 符合图纸或标准要求
  垂直度 (螺纹轴线 vs 凸缘面) 平台、直角尺、塞尺或专用检具 符合图纸要求
螺纹质量 螺纹精度 (中径、螺距、牙型角) 螺纹通止规、螺纹千分尺、螺纹综合测量仪 通止规结果,中径等参数符合标准
  螺纹表面质量 目视、低倍放大镜 (5-10X) 无裂纹、毛刺、折叠、磕碰、锈蚀等缺陷
  螺纹连续性 目视 无断扣、烂牙
表面与外观 镀层/涂层质量 目视、盐雾试验机、附着力测试仪 覆盖完整、均匀、无缺陷,耐蚀性达标
  外观缺陷 (裂纹、毛刺、压伤等) 目视 (全面检查) 无影响使用和外观的缺陷,凸缘面平整光滑
  标志 目视 清晰、正确、位置合规
材料与性能 材料成分 材质报告核查、光谱分析仪 (OES) 符合规定牌号
  硬度 洛氏硬度计 (HRC/HRB)、维氏硬度计 (HV) 符合材料或性能等级要求
  安装性能 模拟安装 (压装/铆接) 顺畅,安装后无松动、倾斜、开裂、贴合好
  保证扭矩 扭矩扳手、扭矩试验机 施加规定扭矩后,螺纹无脱扣滑牙,螺母无裂
  破坏扭矩 扭矩试验机 ≥ 标准规定最小值
  轴向载荷 (抗拉脱) 拉伸试验机 ≥ 标准或设计要求