小小螺丝钉，我国每年竟要花费 30 亿美元进口，原因何在？

说到高精度机床，很多人都知道我们现在主要依赖进口德国、日本品牌比如DMG、山崎马扎克等等。

但你知道吗，我国在机械工业中使用最为广泛的紧固件方面，仍然严重依赖进口？是的，就连随处可见的小螺丝，我国每年都要进口30万吨，价格是国产螺栓的6-10倍。根据《2020-2026年中国钢铁行业投资潜力分析与市场规模预测报告》的数据，我国近5年来平均每年要花费30亿美元采购进口紧固件，如下图所示：

事实上，近5年来，我国每年出口紧固件产品280-300万吨，所以并不是因为国内产能不足才需要进口。那么到底是什么原因导致我们不能自给自足呢？从进出口的吨单价上，我们可以大致看出端倪：

我国出口的紧固件产品以中低端产品为主，价格在每吨1800-2000美元。

我们进口的紧固件价格在1万美元/吨左右，平均单价约为我们出口同类零件的5倍左右。从市场细分来看，我国进口紧固件单价最高的国家如下：

马来西亚，每吨 32,943 美元 瑞士，每吨 30,863 美元 英国，每吨 24,369 美元 瑞典，每吨 21,098 美元 法国，每吨 17,566 美元

从马来西亚、瑞士进口的螺栓单价比我们出口的价格高出15-16倍！

小小的螺栓又有哪些学问呢？我们先来简单了解一下螺栓：

螺栓按强度等级可分为10个等级：3.6、4.6、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。8.8级以上的螺栓称为高强度螺栓。高强度螺栓要承受很大的轴向拉力，对原材料质量、螺纹加工水平、表面抗腐蚀性能、加工热处理稳定性、摩擦系数的稳定范围等都有非常高的要求。

原料：

高强度螺栓对于有害气体的含量要求非常高，这里主要控制的是氢和氧，要求氢含量小于2ppm，氧含量要求小于20ppm。同时对原材料中的非金属夹杂物也有非常高的要求，工艺上需要电渣重熔和真空脱气才能满足，这两个工艺比较成熟，做起来也不难。但是如果遇到有特殊要求的螺栓，比如母材防腐或者耐高温，就需要在钢中添加一些微量元素，元素的种类和比例对于我们来说还是一个黑盒子，所以一些特殊场合使用的螺栓，从原材料上来说，已经确定要依赖进口。

受模具限制：

螺栓的螺纹是通过滚压螺纹工艺来实现的，有时热处理后还需要进行滚压螺纹。由于模具钢的材质质量问题，这会大大缩短模具的寿命，而且前期只能保证良好的加工精度。随着模具的磨损，加工精度会越来越差。

热处理：

螺栓的热处理是为了保证其同时具有良好的强度和韧性，硬度不宜过高或过低，硬度过高会使螺栓材料变脆，容易开裂，硬度过低则会导致材料抗拉强度不足，达不到高强度等级螺栓的要求。热处理工艺参数的调整和验证是一个极其漫长的过程，对设备的稳定性要求也很高。看上去容易，但实施起来却不是一件简单的事情。

防腐能力：

为了防止高强螺栓氢脆，高强螺栓特别是10.9级以上螺栓通常不进行电镀处理，而是采用达克罗和久美特表面涂层处理，这两种表面涂层的专利分别归美国和日本所有，只要使用都需要缴纳专利费，成本较高。

摩擦系数：

摩擦系数是几个参数的综合反映，能影响螺栓摩擦系数的参数有螺纹加工精度、表面处理水平、密封剂种类等。对摩擦系数最直接的影响就是螺栓的拧紧扭矩，通常的摩擦系数公差范围是0.05，比如要求摩擦系数为0.09-0.14，那么只有准确控制摩擦系数的范围，才能准确标定螺栓拧紧扭矩，防止螺栓断裂或松动。国内小批量生产，摩擦系数的精确控制没有问题，难点在于大规模生产中摩擦系数的稳定保证，因为实际生产中不可能对每一批螺栓分别测量摩擦系数、标定拧紧扭矩。

近30年来，我国经济、科技保持快速发展，很多领域取得了长足进步，但还存在不少基础性短板，距离制造强国目标还有很长的路要走。

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