汽車上的焊接緊固件多用于薄板件和其他零件的連接。白車身作為承重載體，上面焊接了極多的螺柱、螺栓和螺母，為內(nèi)飾、電器線束和制動管路等提供安裝點(diǎn)；底盤副車架也焊接了許多螺柱和螺母，為別的總成提供安裝點(diǎn)。實(shí)踐中，常發(fā)生焊接緊固件焊接質(zhì)量不良、位置度不合格、扭緊力矩不達(dá)標(biāo)等問題，今天，螺絲句就來介紹一下焊接緊固件設(shè)計(jì)和試驗(yàn)所要滿足的細(xì)節(jié)要求和保證措施。

1、焊接緊固件產(chǎn)品種類見下表,可在汽車標(biāo)準(zhǔn)件手冊中查到尺寸和技術(shù)細(xì)節(jié)

2、焊接緊固件產(chǎn)品尺寸形狀公差要求和保證措施

（1）焊接緊固件多采用粗牙螺紋，焊接螺栓螺紋公差為6g，焊接螺母螺紋公差為6G，應(yīng)符合GB/T 196 《普通螺紋 基本尺寸》、GB/T 197 《普通螺紋 公差》的規(guī)定。

（2）當(dāng)焊接緊固件經(jīng)過涂裝工序后，螺紋直徑尺寸量是涂層厚度t的4倍, 底盤等重防腐蝕區(qū)域的鍍層h厚度為15um-35um，直徑尺寸變化量會很大。

（3）根據(jù)GB/T 197 《普通螺紋 公差》標(biāo)準(zhǔn)，螺紋實(shí)際輪廓上的任何點(diǎn)不應(yīng)超越按公差位置H或h所確定的最大實(shí)體牙型。為了使螺紋涂鍍后螺紋不能超過基本牙型的尺寸線，對于內(nèi)螺紋有兩種保證措施：

a、 采用更大的間隙，采用6E的非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋公差。

b、 在螺紋上涂NYCOTE膠，電泳涂裝是螺紋不會粘附電泳層。對于外螺紋在保證機(jī)械強(qiáng)度的前提下，涂鍍前可采用 6e 或 6f 的公差。

（4）、焊點(diǎn)尺寸及形狀：同一螺栓或螺母的焊點(diǎn)應(yīng)形狀相同、圓周均布、焊點(diǎn)高度差≤0.15mm。

3、焊接緊固件機(jī)械性能要求

（1）焊接螺栓機(jī)械性能應(yīng)符合GB/T 3098.1《緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱》的規(guī)定。

（2）焊接螺母保證載荷要求符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其余符合GB/T 3098.2 《緊固件機(jī)械性能 螺母》的規(guī)定（調(diào)質(zhì)處理的螺母硬度規(guī)定為272HV30~320HV30 ，Q364-QC/T 872-2011 中規(guī)定硬度不大于300HV30)。

（3）評估焊接螺母與螺栓的配合使用時(shí)，必須考慮其保證載荷比螺栓高10%，可以避免內(nèi)螺紋被拉脫。

（4）焊接螺柱和焊接螺栓的性能等級比較低，種類也很少，防腐蝕等級也比較低，選取使用時(shí)要考慮和普通螺栓的區(qū)別。

4、焊接緊固件材料和表面處理

焊接件緊固件材料的含碳量不大于0.25%，具有可焊接性的鋼，不得使用易切鋼。螺栓螺柱常用材料牌號：SWRCH16A,SWRCH22A,10B21，20MnTiB。螺母常用材料牌號：SWRCH18A,10B21，20MnTiB，SAE1010 SWRCH22A。

表面處理采用防銹油或鍍鋅鈍化。

5、焊接緊固件用焊接板厚和孔徑

（1）、承面凸焊螺栓的連接板厚和孔徑和焊接方螺母一致，端面凸焊螺栓板厚參考螺母。

（2）、設(shè)計(jì)者根據(jù)具體使用需求和連接處鋼板的材料和尺寸選擇相應(yīng)形式的螺母。

6、焊接緊固件對手件--多層鈑金件孔設(shè)計(jì)原則

（1） 鈑金件凸焊螺母底孔和過孔尺寸規(guī)格設(shè)計(jì)要求

特別注意事項(xiàng)：

a.從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上盡量避免多層板焊接，每增加一層板，過孔尺寸都要因?yàn)槌叽绾臀恢枚绕ヅ涠箍讖礁螅斐陕菟ù罱恿坎粔颉?/span>

b.使用墊圈遮蔽大的過孔直徑時(shí)，除了考慮搭接量，要校核懸空的墊圈的剪切應(yīng)力和支撐剛度，使螺栓連接有效。

（2）鈑金件凸焊螺栓底孔和過孔尺寸規(guī)格設(shè)計(jì)要求

特別注意事項(xiàng)：

a.大規(guī)格的螺栓不要使用焊接螺栓，汽車標(biāo)準(zhǔn)手冊里最大M12，焊接螺柱有M16。

b.一定要保證底孔D=M+0.2，以避讓螺栓頭下的過渡圓不和鋼板干涉，避免假扭矩產(chǎn)生。

c.從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上盡量避免多層板焊接，每增加一層板，過孔尺寸都要因?yàn)槌叽绾臀恢枚绕ヅ涠箍讖礁螅斐陕菟ù罱恿坎粔颉?/span>

d.使用墊圈遮蔽大的過孔直徑時(shí)，除了考慮搭接量，要校核懸空的墊圈的剪切應(yīng)力和支撐剛度，是螺栓連接有效。

7、鈑金件凸焊緊固件端面和鋼板之間的間隙要求和控制

（1）焊接緊固件（除環(huán)狀密封凸點(diǎn)外）凸焊后與鋼板表面間隙（如圖4所示）不得超過0.3mm或者凸焊前緊固件焊腳高度的30%（以較小值為準(zhǔn)）。

（2）焊接緊固件凸焊后，厚度尺寸H不得小于原尺寸的90%。

（3）焊接標(biāo)準(zhǔn)件凸焊后，鋼板背面凸起高度d須小于0.2mm。

（4）螺栓軸向力高的連接副，應(yīng)該盡量避免這種結(jié)構(gòu)。bvty寶威VIP

（5）如果選擇這個(gè)結(jié)構(gòu)，要注意以下3點(diǎn)：

a. 扭矩計(jì)算時(shí)要考慮消除間隙所需要的扭矩消耗

b. 要考慮焊接后的鋼板的結(jié)構(gòu)剛度，發(fā)生塑性變形的幾率。

c. 和供應(yīng)商協(xié)商，尋求更小的焊接間隙。

8、焊接螺母和鈑金件凸焊后的同軸度

對于規(guī)格小于或等于M5的螺母，建議S≤0.2mm;對于規(guī)格大于或等于M6的螺母，建議S≥0.5mm;對于圓頭焊接螺母，建議≤0.2mm。

新能源部門發(fā)生過，同軸度不控制，螺栓的表面涂層達(dá)克羅刮掉，試驗(yàn)車生銹的案例。

如果S值過大，螺栓螺紋會被滑扣，產(chǎn)生假扭矩，或者干脆擰不進(jìn)去。

bvty

9、焊接緊固件的扭矩試驗(yàn)

焊接緊固件扭矩試驗(yàn)分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)，兩者試驗(yàn)方法相同，非破壞性試驗(yàn)在達(dá)到最小規(guī)定扭矩前，連接點(diǎn)不被剪斷或撕裂。

M14及其以上規(guī)格的螺母螺栓不建議使用焊接結(jié)構(gòu)，如果需要，扭矩值要經(jīng)試驗(yàn)確定。

10、焊接緊固件的擠壓試驗(yàn)

用適當(dāng)?shù)臋z測設(shè)備給需要測量的連接點(diǎn)施力，直至連接點(diǎn)分離，從而測試擠壓強(qiáng)度，測試裝置如圖所示。所測得的FA必須滿足最小擠壓力，還要斷裂面進(jìn)行評估，確認(rèn)焊接是否完整，試驗(yàn)裝置套筒的尺寸和材料也要滿足要求。

今天的話題，就分享到這里，不當(dāng)之處，歡迎批評指正；若您有任何疑問或建議，或需要進(jìn)群交流的小伙伴，可關(guān)注螺絲君微信公眾號：GAF螺絲君（GAF-luosijun）