紧固件分类及特点：螺栓、螺柱的用途与连接形式

概述

特征：

结构简单

用途广泛

各种

标准齐全

分类

连接形式

标记和注释

标记、性能水平

材料

表面处理

标准规格

常见紧固件分类

螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件。它需与螺母配合使用，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称为螺栓连接。若将螺母从螺栓上旋下，则两个零件可分离，因此螺栓连接属于可拆卸连接。

2、螺柱：没有头部、两端只有外螺纹的一类紧固件。连接时，需将一端旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，再旋上螺母，使两零件紧固连接成一个整体。这种连接形式称为螺柱连接，也属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一较粗、要求结构紧凑或拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。

3、螺钉：也是由头部和螺杆两部分组成的一类紧固件，按用途可分为机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉三类。机器螺钉主要用于将带有固定螺纹孔的零件紧固于带有通孔的零件上，不用螺母固定（这种连接形式叫螺钉连接，也属于可拆卸连接；也可与螺母配合使用，紧固连接两个带有通孔的零件。）紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉，如吊环螺钉，用于吊装零件。

4、螺母：具有内部螺纹孔，一般形状为扁六角柱，也可以是扁方柱或扁圆柱，与螺栓、螺柱或机器螺钉配合使用，将两个零件紧固连接在一起，形成一个整体。

5、垫圈：形状为扁圆环的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与被连接零件表面之间，它增大被连接零件的接触表面积，减少单位面积的压力，保护被连接零件表面不受损伤；另一类弹性垫圈，也能防止螺母松动。

6.组合件与连接：组合件是指以组合形式供应的一类紧固件，例如机械螺钉（或螺栓、自备螺钉）与平垫圈（或弹簧垫圈、锁紧垫圈）组合供应；连接是指与专用螺栓、螺母、垫圈组合供应的一类紧固件，例如钢结构用高强度大六角头螺栓连接。

主要连接形式

标记和注释

示例 1

螺栓 GB5780-86 M12X80

表示：六角头螺栓，螺纹M12，长度80，性能等级4.8，C级。

示例 2

螺栓 GB5781-86 M12X80

表示：螺纹M12、长度80、性能等级4.8级、全螺纹、C级六角头螺栓。

示例 3

螺栓 GB5782-86 M12X80

表示：六角头螺栓，螺纹M12，长度80，性能等级8.8，A级。

示例 4

螺栓 GB5785-86 M12X1.5X80

表示：螺纹M12X1.5（细牙）、长度80、性能等级8.8级、A级六角头螺栓。

示例 5

螺栓 GB/T1228-1991 M20X100

表示：螺纹M20、长度100、性能等级10.9S、钢结构用大六角头螺栓。

示例 6

螺母 GB41-85 M12

表示：1型六角头螺母，螺纹为M12，性能等级为4.5，等级为C。

示例 7

螺母GB6170-86 M12

表示：1 型六角头螺母，螺纹为 M12，性能等级为 10，等级为 A。

示例 8

螺母GB6171-86 M12X1.5

表示：螺纹M12X1.5（细牙）、性能等级8、A级、1型六角头螺母。

示例 9

螺母GB6175-86 M16

表示：螺纹M16、性能等级9级、A级、2型六角头螺母。

示例 10

垫圈 GB95-85 10 100HV

表示：与M10螺栓、性能等级100HV、C级平垫圈配合使用。

示例 11

垫圈 GB97.1-85 10 200HV

表示：与M10螺栓、性能等级200HV、A级平垫圈匹配。

示例 12

垫圈 GB97.2-85 10 300HV

表示：兼容M10螺栓，性能等级300HV，倒角，A级平垫圈。

示例 13

垫圈 GB3632-83 20

含义：配M20螺栓，热处理硬度HRC35-45，标准弹簧垫圈。

标记、性能水平

1）标记。六角螺栓、螺钉（螺纹直径≥5mm）。需要在头部顶部采用凸起或凹入标记，或在头部侧面采用凹入标记。包括性能等级和出厂标记。碳钢：强度等级标记代号由“·”分隔的两部分数字组成。标记代号中“·”前​​的数字部分含义表示公称抗拉强度，如4.8级中的“4”代表公称抗拉强度400N/mm2的1/100。标记代号中“·”和圆点后的数字部分含义表示屈服强度比，即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比的10倍。例如4.8级产品的屈服点为320N/mm2。不锈钢产品的强度等级标记由“—”分隔的两部分组成。标记代号中“—”前的符号表示材质。 例如：A2、A4等。符号“—”表示公称抗拉强度的1/10，如：A2-70，即第二组奥氏体，公称抗拉强度为700N/mm2。

2）水平。

碳素钢：公制螺栓机械性能等级可分为3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9级10个性能等级。

不锈钢分为三类：60、70、80（A奥氏体）；50、70、80、110（C马氏体）；45、60（F铁素体）。

材料

目前市场上标准件最常见的三种材质是碳钢、不锈钢和铜。

1、碳钢。我们根据碳钢中的含碳量来区分低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢。1、低碳钢C%≤0.25%通常称为A3钢。国外基本上叫1008、1015、1018、1022等。主要用于4.8级螺栓和4级螺母、小螺丝等对硬度要求不高的产品。2、中碳钢0.25%0.45%。目前市场上基本没有使用。4、合金钢：在普通碳钢中加入合金元素，增加钢的某些特殊性能：如35、40铬钼、SCM435、10B38。

（二）不锈钢。性能等级：45、50、60、70、80 主要分为奥氏体不锈钢，耐热性好，耐腐蚀性好，焊接性好。A1、A2、A4 马氏体不锈钢耐腐蚀性差，强度高，耐磨性好。C1、C3、C4

铁素体不锈钢。F1具有良好的锻造性能，耐腐蚀性能比马氏体好。

目前市场上进口材料以日本产品为主，按照牌号来分主要分为SUS302、SUS304、SUS316L。

（三）铜。常用材质有黄铜…锌铜合金。市场上标准件主要用H62、H65、H68铜。

1、300系列奥氏体不锈钢中应用最广泛的材料有304M、304HC、316，这几种材料之间明显的区别是：材料冷加工后磁性较好，316

表面处理

表面处理是通过一定的方法使工件表面形成覆盖层的过程。其目的是使产品表面具有美观和防腐的作用。碳钢的表面处理方法主要有以下几种方法：

1、电镀：将需电镀的零件浸入含有所要沉积金属化合物的水溶液中，在镀液中通入电流，使电镀金属析出并沉积在零件上。一般电镀包括镀锌、镀铜、镀镍、镀铬、镀铜镍合金等，有时也包括黑煮（发蓝）、磷化等。

2.热镀锌：将碳钢件浸入温度约为510℃的熔融镀锌槽中。结果，钢件表面的铁锌合金逐渐转变为产品外表面上的钝化锌。热镀铝是类似的过程。

3、机械镀：利用镀层金属的粒子冲击产品表面，将镀层冷焊在产品表面。

4、发黑处理。

标准规格

GB—国家标准是我国众多标准之一。还有行业标准、专业标准和部门标准。国家标准分为：GB（强制性标准）和GB/T（推荐性标准）

1986年，我国制定了标准件的新标准，一般称为新标准，最常用的有GB5780、GB5781、GB5782、GB5783、GB5784。GB5780为六角头粗杆半螺纹螺钉，精度等级为C级产品，可用GB5782代替（GB5782为六角头粗杆全螺纹螺钉，精度等级为A、B级）。GB5781为六角头全螺纹螺钉，精度等级为C级产品，可用GB5783代替（GB5783为六角头全螺纹螺钉，精度等级为A、B级）。GB5784为细杆半螺纹六角螺钉。

对于六角螺母来说，常用的标准有：GB52、GB6170、GB6172。它们之间最主要的区别就是GB6170的厚度比GB52、GB6172要厚，俗称厚螺母。另外一个区别就是对边的不同，M8螺母系列中，GB6170、GB6172的对边都是13MM，比GB52的对边（14MM）小1MM。对于M10螺母来说，GB52的对边是17MM，比GB6170、GB6172的对边大1MM。对于M12螺母来说，GB52的对边是19MM，比GB6170、GB6172的对边（18MM）大1MM。 以M14螺母为例，GB52的对边为22MM，比GB6170、GB6172的对边（21MM）大1MM。再比如M22螺母，GB52的对边为32MM，比GB6170、GB6172的对边34MM小2MM。（GB6170、GB6172除了厚度不同，其余规格对边宽度相同。）其他规格可以通用，不用考虑厚度。

涉及标准：

宽容：

螺栓、螺钉和螺柱公差（GB/T3103.1-2002） 螺母公差（GB/T3013.1-2002）

机械行为：

螺栓、螺钉和螺柱（GB/T3098.1-2000）螺母（GB/T3098.2-2000和GB/T3098.4-2000）

螺纹紧固件表面涂层

电镀层（GB/T5267.1-2002） 非电解锌片涂层（GB/T5267.2-2002）

技术条件

螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件（GB/T16938-1997） 弹性垫圈技术条件（GB/T94.1~94.3-1987）

螺栓

1.螺栓尺寸代号及标记（GB/T5276-1985）

2、六角产品对边宽度（GB/T3104—1982）

3.标准系列六角头螺栓对边宽度和头部高度极限值（GB/T5782-2000、GB/T5783-2000）

4.常用螺栓螺纹长度（GB/T3106—1982）

5.C级六角头螺栓（GB/T5780-2000） 6.C级全螺纹六角头螺栓（GB/T5781-2000）

7、六角头螺栓（GB/T5782—2000）

坚果

螺母尺寸代号及标记（GB/T5276-1985）

2、粗螺纹螺母机械性能（GB/T3098.2-2000）

3、细螺纹螺母机械性能（GB/T3098.4—2000）

4.C类六角螺母（GB/T41-2000）

5、1型六角螺母（GB/T6170-2000）

6.细牙L型六角螺母（GB/T6171-2000）

7.2型六角螺母（GB/T6175-2000）

垫圈

1.垫片尺寸代号及标记（GB/T5286-1986）

2.平垫圈的机械性能及表面处理

3、弹簧垫圈技术条件（GB/T94.1-1987）

4、A级小垫圈（GB/T848-1985）

5、A级平垫圈（GB/T197.1—1985）

6、A级倒角平垫圈（GB/T97.2—1985）

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1.什么是紧固件？

紧固件是用于将两个或两个以上的零件（或部件）紧固连接成一个整体的一类机械零件的统称，市场上也称之为标准件。

2.通常包括以下12种部分：

螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、固定环、销钉、铆钉、组件和连接器、焊接。