我们到底能不能造好螺栓

关于中国造不造得好螺栓（即螺钉），我认为完全是能造好的，这是不需要争论的事情。其实，中国现在许多标准件厂的制造设备都是进口的，从设备角度看制造质量并不存在任何问题。从材料角度看，根据ISO标准规定，螺钉只规定机械性能等级，并不规定材料，无论采用什么材料，通过何种热处理方法，只要达到某等级的机械性能，就是某等级的螺钉，因此，从材料角度看，也不存在任何问题。那为什么中国出口的螺钉确实存在问题呢？

其实这个问题从两方面看：

1.某些西方的采购商或国内的代理采购商为了贪图便宜，从中国不具备资质的小企业采购螺钉，这样的螺钉质量是没有保证的。事实上，我们绝大多数搞机械的，对螺钉的认识还停留在国家85标准以前的认识上，甚至在大学的教育上还是采用85标准以前的概念。他们根本不知道螺钉的机械性能等级，特别是小企业，他们根本就没有螺钉机械性能这样的常识，他们只知道螺钉是某材料通过某种热处理，就是某等级的螺钉了。这样只看过程，而不看结果的方法，制造螺钉的机械性能是没有保证的。另外，不具备资质的小企业它们没有先进的制造设备，是靠人工手工加工的，这样的螺钉头部的紧固面和螺纹是不垂直的，在拧紧后由于不垂直造成螺钉跟部断裂。

2.并不是中国所有的出口螺钉都存在问题，存在问题的只是极小部分（就是不具备资质的小企业制造的）。由于种种原因，这样的事实被夸大了！所以造成了中国连螺丝（螺钉）也不能制造的假象。

这里，我说明一下螺纹联接的失效形式。螺纹联接的失效形式主要有螺杆拉断、脱扣和头部折断三种，前两种主要是设计错误造成的，后一种主要是制造质量造成的。

我再说明为什么有些小企业制造的螺钉质量差呢？因为制造工艺不符合要求。现在的螺钉（螺母）制造常采用冷镦的方法，这样可以使金属的纤维分布不遭破坏，力学性能较好，但螺钉的制造设备（镦形、搓丝）价格昂贵，小企业根本买不起，他们常常用几百元一台的台式手动车床车削螺钉，这样金属的纤维分布被破坏了，力学性能（强度）就差。另外，冷镦的螺杆跟部必定是有圆弧，这样可以避免应力集中的问题；如果是车削制造的螺钉，刀具没有圆角，那么螺杆跟部就形成了尖角，就会产生应力集中，在拧紧的时候容易折断；而且越是强度高的材料越容易产生应力集中，高强度的螺钉更容易折断。况且，这样小企业根本就没有紧固件机械性能的检测设备，他们只是根据材料、热处理来确定螺钉（螺栓、螺母）的机械性能，这是没有保证的。

那么中国制造的螺钉是什么原因失效的呢？这里没有任何分析和讨论，这是不科学的！可能是制造质量的问题，也有可能是设计和使用的问题。还有，国际标准化组织曾在70年代初做了大量的实验表明，即使是用典型的工艺条件下制造的螺钉，达到了机械性能要求，也未必保证不发生失效现象。所以没有分析一概而论，是片面的。

我一再强调的是机械强度是个概率统计值，这个数值并不代表材料实际的强度，往往有可能某材料的实际强度低于标称的强度，所以在设计时一定要乘以保险系数。对于螺纹联接，保险系数是3～6倍，这是国际上规定的！这里还要注意的是，螺钉的机械性能越高，则保险系数就越要取大。

对于螺纹联接失效的原因，主要是拉扭组合变形造成的。特别是扭转变形，由于材料的抗剪强度大大的小于抗拉强度，在螺纹联接时如果预紧力加的不恰当，螺钉往往会被扭断。我们从螺钉的断面上其实也能看到，螺杆的断裂处并不存在明显的收缩，而呈倾斜方向断裂，这就是典型的扭断现象。

再有，就是我们在设计的时候，无法考虑到干扰和过载的影响。特别是振动，会对螺钉的疲劳强度带来极大的影响，大大的削弱了螺钉的寿命。其实从很多的破坏来看，疲劳破坏是机械失效的最主要的原因。所以，为了保证一定的疲劳寿命，在设计时一定要乘以一定的保险系数。

事实上，就是国外的螺钉实验看，也无法保证螺钉百分之百的不发生失效。这可以从国际ISO/TC2技术委员会的实验报告中得到结论。在70年代，国际标准化组织曾经做了大量的实验，在典型的工艺条件下制造的螺钉，即使达到了机械性能要求，也未必保证不发生失效现象。这一点，可能我们的网友们并未看过ISO组织的报告，并不了解实际情况。其实，外国制造的东西问题也很多，甚至很严重，但中国人却可以容忍；而中国人制造的东西，即使问题并不如外国的严重，也不能容忍，这其实是种病态。如果是以中国产品质量为借口妖化中国，那完全是另一种性质的问题了。

作者：白珉