高端螺栓先进在哪里,为什么我们完全依靠进口?

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这个螺栓应该是指中国高铁上使用的东大阪“硬锁(ハードロック)工业株式会社”制造的号称“永不松动”的那种螺栓。

笔者曾经为关系户向中国以及韩国委托过模具加工,设计图纸由日本公司出具,使用的材料钢种也由日本制定,但并不一定要求遵守。只要能提出同样品质的证明文件,容许使用中国和韩国产钢种,但是弹簧和某几个部分的螺栓则没有商量余地,一定使用指定公司的指定型号。

行内人士知道螺栓和弹簧在机械装置中的作用。螺栓是用来紧固两件或者若干件部件的,要求说起来非常简单:首先要求上紧了不能松动,其次要求在一定的方向一定的力度以上能够松动,而且这两个过程还要能够反复进行,其实这个要求非常高。

日本大阪府的东大阪市和东京都的大田区有大量的中小企业,原来基本上都干军工生产,为军事工业提供零部件和加工,战后则转向了民用,1986年广场协议的时候日本在钉子螺丝螺帽这些小五金上占有全世界生产份额的60%。

普通的螺钉并不是什么很了不起的技术,现在中级以下螺钉生产基本上都在韩国、台湾和中国大陆进行,本世纪之后日本在这个产业所占的产值已经下降到20%,数量只有10%了。

残留在日本了的是高端螺钉,比如硬锁公司制造的这种“永不松动”的螺栓。

硬锁公司规模不很大,年产值只有20亿日元,大约1.3亿人民币,但产品广泛应用在铁道车辆、铁道设施、汽车船舶、桥梁、建筑、矿山、电力铁塔、和产业机械上,中国的高铁车辆也使用这种螺栓。

首先这种螺栓是有专利的,平常防止滑动的道理很简单,打进一个楔子就可以了:

但是螺纹上是没有办法打进楔子的,而且真要打也太麻烦,于是就采取了这么一个方法:

螺帽分成凹凸两部分,凸的部分特地做成偏心,这样不偏心的凹部分造成的挤压就成为了楔子。

看起来很简单,但即使是侵犯专利去山寨也不容易,到现在还没有见到山寨成功的。因为螺栓在于材料、精度和表面处理,缺一不可。日本的材料工业基本上是世界第一,加工精度和表面处理这些要求工匠精神的部分又是日本工人的优势,再加上近百年的生产经验,所以中国现在还无法制造这样的螺栓,只能依靠进口。

笔者是干这一行的,所以相信中国肯定能做出来高端螺栓,但材料开发、高精度加工和表面处理经验的积累都需要时间,现在真的还不行。


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螺栓是人们生产中最常见的金属工业产品之一,看似简单,其实也暗藏玄机。比如,螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理而形成高强度螺栓,这些高端螺栓,是民用和军事工业的重要基础,一旦生产不出,就会受制于人。

所以,我国是紧固件生产大国,产量连续多年稳居全球第一。但我国生产的紧固件大部分为低强度、低档次产品,无法满足国家机械装备行业的生产需求,而高强度、高精度紧固件长期依赖进口。比如,中国的抗拉强度≥800兆帕的螺钉及螺栓、其他螺钉及螺栓、螺母三个产品进口额一直稳居前三列,远高于其他细分产品,三者进口额占我国紧固件进口总额的近七成。

日本一些中小企业,长期专注于生产用于苛刻条件的螺母,比如“硬锁”公司“永不松动”的螺母,在世界各地的主要桥梁和建筑物中都可以看到它的存在,包括中国的高铁就使用这种螺母。其原理结构比较简单,模仿者很多,但成功者几乎没有,原因是其他国家没有掌握关键技术,日本也实施技术封锁和保密手段,当然,日本人的严谨也是能够生产大量高端产品的关键。

但是,我们也要清楚地看到,中国螺栓的生产技术水平将基本接近世界先进水平,主要为普通标准件及低、中档次的特种、异型螺栓,量大价廉。尽管高档次、高精度、高强度螺栓有一小部分仍需进口,但是并非一无是处。


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螺栓是机械设备中应用最广泛的零部件,看上去不起眼,里面学问真的不少,人家说的小螺栓,大学问真的不假。标准中定义了常用螺栓的性能等级有10种,即3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9级,8.8级及以上的被称为高强度螺栓,高强度螺栓在应用中一直承受比较高的应力,对原材料/热处理/螺纹加工/表面防腐处理/防松/摩擦系数控制都有很高的要求。

原材料要求有害气体含量控制的非常低,材料纯净度要求很高,非金属夹杂控制到很低的程度,需要电渣重熔和真空脱气才能满足要求。


热处理之后既要保证比较高的强度和韧性,又要保证表面不增碳或脱碳,也就是表面硬度和心部硬度不能差太多,这就在热处理过程中很好的控制碳势力,这是我们比较难做到的。

螺纹加工,螺栓一般选用滚压螺纹的方式加工,并且要求在热处理后加工螺纹,这就难了,对模具要求很高,一般的模具磨损会比较快,国外的模具耐磨损性能更好,多次使用之后还能保持比较高的精度,这也是我们需要提高的。

表面防腐处理,高强度螺栓是不能用电镀进行表面处理的,这样会引起氢脆,一般用要求高的都是达克罗或久美特,这两种处理都是国外的专利,你要光明正大的用是要交专利费的。

防松,我们比较熟悉的是hardlock的双楔形螺母,这个是日本的专利产品,施必牢也有锁紧螺母,对不起这也是专利保护的,还有nordlock有种双叠防松垫圈,也是有专利保护。

摩擦系数控制,这个影响因素比较多,螺纹加工,表面处理,润滑等因素都会影响摩擦系数,摩擦系数直接影响螺栓的扭矩系数,也即螺栓预紧力的控制精度。这个摩擦系数的控制也是一个难点,国外能把扭矩系数控制在0.11到0.15之间。

对于一些特殊的应用场合,普通的螺栓是不能用的,比如高温场合,因为高温蠕变会严重影响螺栓的预紧力,这时就需要选用特殊材料设计特殊的螺栓了,这是我们国家的短板,大部分依赖进口。

不可否认我国工业技术水平正在飞速发展,目前已经有一些企业个别领域和国外企业水平很接近了,fastenal也在中国找代工做螺栓产品。


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螺栓是生活中最常见的紧固件,小到摩托车,大到航母,器件的固定都离不开它。然而,我国几乎所有的高端螺栓都需要进口,这是为什么呢?这些高端螺栓到底有多厉害呢?

一般来说, 抗压8.8级及以上被称为高强度螺栓, 而高端螺栓 ,既要有高强度 ,还要能耐腐蚀720小时以上。尺寸稳定性公差不得超过0.01毫米,所以高端螺栓, 主要运用在一些对精密度要求较高的行业。比如高铁 ,军工行业等 。

这些高端螺栓 ,做工精密复杂, 对原材料的纯净度要求很高 。在热处理过程中 ,需要非常精准地控制碳的含量,它具有的抗拉,伸 耐腐蚀 ,耐高温等特点。是国内普通螺栓无法比拟的,

当然, 这些高端螺栓的价格也不低。一颗辽宁舰甲板上的钛螺栓,就相当于一辆中高端汽车的价格,

我国工业体系庞大 ,普通螺栓产量也位居世界前列。但是在精密零件制造方面处于弱势。而国外一些企业 ,长期专注于做高端的螺栓, 技术自然是没话说。其次 ,我们要制造高端螺栓, 先得向国外购买昂贵的仪器设备。 再费时费力去做测试研究 ,那么, 企业生产螺栓的成本也会非常高 。

不如买, 来得实惠, 如此说来 ,我们依靠进口也就在情理之中了。虽然现在我们还得依靠外国进口高端螺栓,不过我国机械工业发展迅速,相信很快就能用上中国造的高端螺栓了。


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本人三十年前在一大型国企的汽车大修厂实习过,当时的国产货车只有东风牌、解放牌,而最多的是日本产大型货车,国产、日产汽车都会坏,都需要修理,他们的区别是:日本产汽车的螺丝不论拧紧还是拧松,都会听到“嘎”的一声,拧松一”嘎“就可以用手拧下,拧紧一“嘎“,就拧不动了!而国产车螺丝也会一“嘎“____断了!

这一点都不会影响我爱我的祖国!


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我国高铁取得了令世界刮目相看的成绩,但是高速行驶的列车和铁轨摩擦,震动之大可不是一般螺栓所能承受的,不想脱轨,那螺丝和螺母就要紧紧地拥抱在一起,永不松动才行,就是这么小小的螺栓却不得不从日本进口,这颗小小螺栓到底有什么秘密?

在轻工业上 中国的技术水平并不差,普通的螺栓做起来得心应手 毫无压力,但遇到高端的螺栓就没辙了,日本的螺母垄断了全世界45%的高铁市场

不仅是我们泱泱大国,就连英美澳等国家也需要向日本订购。高端的零件应该满足3个条件,720小时以上的耐腐蚀要求,高强度的要求和拧紧扭矩一致性要求,目前 国产机器还无法制造高端螺栓,原因是要求太高

核心技术被发达国家垄断,有人会问 那么直接进口机器 自己生产不就行了吗?其实国内早就进行过尝试 但新的问题又出现了,由于螺栓拧紧扭矩的设定 需要做大量的试验和验证,大部分国内工厂并不具备这个能力,换句话说就是外国人设定好后

我们才能直接拿过来用,所以在大批量生产下,人工成本和时间成本高 性价比低,还不如直接进口螺栓来的快,日本用了近20年的时间不断技术改进,才使螺栓成了世界上唯一绝不松动的螺栓。在世界各地的主要桥梁和建筑物中都也可以看到这种螺栓的存在。


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我是做钻探机具的,我们单位是买的日本技术,但是只是螺纹的尺寸,角度,我这样说吧,日本东西厉害在哪?不是机加工艺和精度。这个我们去日本那学习一目了然,精度跟我们厂没有区别,而且效率相当低。在他们厂里,你可以看刀具,看工艺,看加工程序,你连他们每年的财务报表都可以看,唯一禁止你看的就是两个地方,一个材料检测室,一个热处理车间。这两个地方,你连踏进去的机会都不会给你。同样的还有我们根据客户要求进口的一批捷克生产的钻杆,是世界标准,跟我们做的尺寸一样,可以很好配合,但是,使用过程中国产钻杆的丝扣经常出现螺纹断裂的情况,而配合在一起的进口产品不会出现这种情况,还有同样一种规格的钻杆,进口的螺纹相当抗磨,地下的那些泥沙矿物质基本上不会对它造成损坏,原因还是热处理和材料的关系。我们进口过日本,捷克,德国的Q系钻杆,都是3m规格的,有些用户要求1.5m规格,我们会把那些钻杆一分为二,然后加工断开那头,从锯断,到上机床加工,我们就一个感觉,硬,韧。这就是我接触过的进口产品,虽说不是螺栓,但都是丝扣产品,应该有共同点,也是咱们国家一直模仿不来的,那就是材质和热处理技术。个人观点,不喜勿喷。


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何为高端螺栓?这题目本身就是个错误,就是一个普通的螺栓让它不松动,就有很多的办法。改革开放前,中国是基本没有进口的,中国就没有工业?没有军工,没有航天?就不用螺栓了?如今就说高铁,铁道上的紧固件多的是,都是螺栓,有那颗是进口的?中国的高端装备多的是,到处都用到高强度耐腐蚀各种规格的螺栓,从来也没有因神马螺栓就卡着高端装备了。中国目前进些螺栓,没必要将它无线夸大,那是不自信的表现。菩提本无树,庸人自扰之。


清风云淡霞满天


( ˘•ω•˘ ),做为一个小小的机械工程师,我来来说吧。螺钉和螺母都属于紧固件。

高端紧固件好坏,除了结构外,还与材质,热处理,表面处理等有很大的关系。

目前我知道很多低端的紧固件,都是专用机器挤出来的,很多都不做热处理,其实质量可想而知。

我曾经在市场上见过买回来发黑的螺丝杆和螺母,在使用过程中竟然掉色,后来发现那层黑色竟然是某种涂料,涂上去的。我不得不佩服国人的聪明才智。发黑是表面处理的一种工艺方法,在金属零件表面形成一层致密氧化层,防止零件被腐蚀,影响使用寿命。

国外的高端紧固件比国内好,除了工艺方法外,材质有很大的因素。这么方面做模具的朋友应该特别有体会。材质的好坏直接影响零件的使用寿命,也会影响热处理和表面处理的效果。

我曾经做过一个零件,用国产材料生产,热处理后总有一部分,出现裂纹。而采用同样的工艺流程,改用进口钢材就没有这类现象出现。

另外大家别看一颗螺钉或螺母很简单,实际国外那些专业的小企业,可能已经做了几十年,人家也是一步一个脚印提升质量的,有的技术只是经验的积累,但是现在像这样的企业太少。总想采用快好省的方法去赚大钱,思路不一样吧。


白橡


其实不仅仅是高端螺栓。

高端钢材,铁钉,涂料,机床,甚至高端汽车,高品质奶粉等大量涉及高端的产品 也都在大量进口。 这是中国企业 市场面对的一个通病。

中国国内劳动力价格低廉。企业与其花大力气去培养人才 技师,积累技术,倒不如大批量生产低价的产品去冲击市场。 这样花钱少,门槛低,见效快。

而且企业花大力气开发好产品,很多时候会遇到问题,中国知识产权保护做的一般,竞争对手很容易模仿抄袭你,挖走你的人。

所以,国内的企业现状:低质量,低成本,低利润,拼份额,轻技术,重销售,的策略,其实是中国这个大环境决定的。 企业家只是采取了对他们自己最佳的策略罢了。

不过随着时间的发展,中国也会慢慢想西方企业那样,越来越重视品质。 你看,现在90后,00后买东西时候考虑的点,和他们父辈完全不一样。


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