GB/T 35480-2017 紧固件 螺栓、螺钉和螺柱预涂微胶囊型粘合层技术条件

　　ICS 2 1 . 060 . 10 J 13

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 35480—2017

　　紧固件 螺栓 、螺钉和螺柱预涂微胶囊型

　　粘合层技术条件

　　Fastener—Steelbolts，screwsand studswith microencapsulated adhesive

　　pre-coating technicalspecification

　　2017-12-29 发布 2018-07-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 35480—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC 85) 归口 。

　　本标准负责起草单位：中机生产力促进中心 。

　　本标准参加起草单位：汉高股份有限公司 、重庆长安汽车股份有限公司 、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 、湖北回天新材料股份有限公司 、耐落螺丝(昆山)有限公司 、浙江国检检测技术股份有限公司 、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心 。

　　本标准由全国紧固件标准化技术委员会负责解释 。

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　　紧固件 螺栓 、螺钉和螺柱预涂微胶囊型

　　粘合层技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了螺栓 、螺钉和螺柱(以下简称外螺纹紧固件)上预涂微胶囊型粘合层(以下简称粘合层)的术语 、预涂尺寸 、性能要求和试验方法 。

　　本标准适用于螺纹符合 GB/T 193 、螺纹规格为 M3 ~ M39 、粗牙螺纹和螺纹公称直径 d= 8 mm ~ 39 mm、细牙螺纹 。

　　本标准适用于符合 GB/T 3098. 1 规定的由碳钢或合金钢制造的外螺纹紧固件，以及符合 GB/T 3098. 6规定的由不锈钢制造的外螺纹紧固件 。低于 8 . 8 级的十字槽螺钉 、内六角花形盘头螺钉以及降低承载能力的螺钉可参照采用 。

　　对于润滑表面，附录 A 给出了高温条件下系统性能试验参考资料 。 附录 B 给出了预涂胶品及适用的使用温度范围的参考资料 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 97 . 1 平垫圈 A 级

　　GB/T 1237 紧固件标记方法

　　GB/T 5277 紧固件 螺栓和螺钉通孔

　　GB/T 5783 六角头螺栓 全螺纹

　　GB/T 6170 1 型六角螺母

　　GB/T 16823 . 3 紧固件 扭矩-夹紧力试验

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　微胶囊型粘合层 microencapsulated adhesivecoating

　　微胶囊化的引发剂或固化剂和胶粘剂混合后涂覆到外螺纹紧固件螺纹上;当拧紧外螺纹紧固件时，预涂胶固化并对外螺纹紧固件啮合部分产生粘接，提高外螺纹紧固件防松性能 。

　　3.2

　　拧入扭矩 screw-in torque

　　Tin

　　当外螺纹紧固件拧入螺母试件时测得的扭矩 。

　　3.3

　　紧固扭矩 tightening torque

　　TA

　　拧紧时，施加到螺母或外螺纹紧固件头部的扭矩 。

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　　3.4

　　松动扭矩 breakaway oruntightening torque

　　TLB或 TL

　　带粘合层的有预紧力或无预紧力外螺纹紧固件连接，在外螺纹紧固件与试验螺母产生松动的瞬间测得的扭矩(TLB );不带粘合层的有预紧力外螺纹紧固件连接，外螺纹紧固件与试验螺母产生松动的瞬间测得的扭矩(TL ) 。

　　3.5

　　拧出扭矩 loosening torque

　　Tout

　　拧出外螺纹紧固件直至去除轴向载荷，继续拧出至旋出粘合层啮合区所测得的最大扭矩值 。

　　3.6

　　适应性试验 suitabilitytest

　　采用试验外螺纹紧固件和螺母，根据螺纹摩擦系数 、工作温度范围 、耐腐蚀性和长期耐热性等性能进行的不同类别粘合层的性能试验 。

　　3.7

　　系统性能试验 system performancetest

　　在外螺纹紧固件表面上，对粘合层进行的性能试验 。

　　4 预涂尺寸

　　4 . 1 标准预涂

　　外螺纹紧固件标准预涂位置及长度按图 1 的规定 。尺寸 a 范围内不应预涂 。

　　说明：

　　a — 外螺纹紧固件末端至粘合层的距离，a=2p~ 3p，应从外螺纹紧固件的末端开始测量;

　　d — 螺纹公称直径;

　　lb — 粘合层长度 。 当 p≤1 时，lb =1 . 5d±2p;当 p>1 时，lb = 1 . 5d± p。

　　注：p— 螺距 。

　　图 1 标准预涂的位置和长度

　　4 . 2 特殊预涂

　　4 . 2 . 1 对于螺纹旋合长度大于 1d、机械性能等级低于 8 . 8 或降低承载能力的外螺纹紧固件，预涂长度应根据机械性能等级或具体应用要求确定，确保有拆卸需要时外螺纹紧固件能够拆开 。必要时，通过试验确定预涂位置和长度 。

　　4 . 2 . 2 对于外螺纹紧固件 、螺母连接，应确保外螺纹紧固件和试验螺母拧紧后的旋合部位位于预涂层

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　　长度范围内 。

　　4 . 2 . 3 设计上对预涂位置和长度有特殊要求 。

　　4 . 2 . 4 外螺纹紧固件特殊预涂位置和长度按图 2 的规定 。尺寸 a 范围内不预涂 。

　　说明：

　　a — 外螺纹紧固件末端至粘合层的距离，应从外螺纹紧固件的末端开始测量;

　　P — 螺距;

　　lb — 粘合层长度 。

　　图 2 特殊预涂的位置和长度

　　5 性能要求

　　5 . 1 __般要求

　　微胶囊粘合层常温型使用温度：- 50 ℃ ~ 100 ℃ 、高温型使用温度：150 ℃ 。

　　外螺纹紧固件粘合层外观要求：膜厚均匀 、一致;表面允许有少量不影响功能的气孔 。

　　5 . 2 适应性试验

　　应符合 5 . 4 . 1 、5 . 4 . 2 、5 . 5 ~ 5 . 7 的要求 。适应性试验由预涂胶品生产商实施，作为预涂胶品的型式试验 。

　　5 . 3 系统性能试验

　　5 . 3 . 1 __般要求

　　按 6 . 3 . 1 和 6 . 3 . 2 试验 。 系统性能试验由涂胶公司实施 。 系统性能试验适用于批量生产首检，及批量生产过程控制试验 。有争议时，按 6 . 3 . 1 。

　　5 . 3 . 2 无润滑表面

　　表面不带润滑材料的外螺纹紧固件，在室温(23±5) ℃ 、高温(100 ℃和 150 ℃) 条件下的扭矩，应符合 5 . 4 . 1 、5 . 4 . 2 的要求 。

　　5 . 3 . 3 润滑表面

　　带润滑表面的外螺纹紧固件，在室温(23±5) ℃条件下，扭矩应符合 5 . 4 . 1 和 5 . 4 . 2 的要求;在高温条件下，松动扭矩值可能低于 5 . 4 . 1 和 5 . 4 . 2 的要求 。高温条件下，粘合层提供的锁紧功能，表现在带预涂的外螺纹紧固件的松动扭矩测量数值高于不带预涂的外螺纹紧固件松动扭矩(参见附录 A) 。

　　如果室温(23±5) ℃条件下扭矩达不到 5 . 4 . 1 和 5 . 4 . 2 的要求，则附录 A不具有参考意义 。

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　　5 . 4 扭矩要求

　　5 . 4 . 1 有预紧力外螺纹紧固件连接

　　室温(23 ℃ ± 5 ℃ , 相对湿度不大于 65%) 、高温(100 ℃及 150 ℃) 条件下，有预紧力要求的外螺纹紧固件连接扭矩值按表 1 的规定，拧入扭矩按表 2 的规定 。

　　表 1 有预紧力外螺纹紧固件连接扭矩值

　　5 . 4 . 2 无预紧力外螺纹紧固件连接

　　室温(23 ℃ ± 5 ℃ , 相对湿度不大于 65%) 、高温(100 ℃及 150 ℃) 条件下，无预紧力要求的外螺纹紧固件连接扭矩值按表 2 的规定 。

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　　表 2 无预紧力外螺纹紧固件连接扭矩值

　　5 . 5 有粘合层外螺纹紧固件的摩擦系数

　　对粘合层在螺纹表面上的摩擦系数有要求时，摩擦系数应在 0 . 10 ~ 0 . 16 之间 。试验方法按照 6 . 4 。

　　5 . 6 耐腐蚀性能

　　耐腐蚀性能测试结果应符合表 1 的要求 。试验方法按照 6 . 5 。

　　5 . 7 长期耐温性能

　　长期耐温性能应符合表 2 的要求 。试验方法按照 6 . 6 。

　　6 试验方法

　　6 . 1 基本要求

　　6 . 1 . 1 适应性试验按照 6 . 3 . 1 、6 . 3 . 2 、6 . 4 、6 . 5 、6 . 6;系统性试验按照 6 . 3 . 1 、6 . 3 . 2 。

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　　6 . 1 . 2 试验螺母不得有毛刺，表面不得有油污 、油脂 、润滑性材料 。

　　6 . 1 . 3 外螺纹紧固件 、螺母不能重复使用 。

　　6 . 1 . 4 试验中，带粘合层外螺纹紧固件的拧紧过程应不超过 5 min 。

　　6 . 2 试件和设备

　　6 . 2 . 1 试验外螺纹紧固件应为符合 GB/T 5783 规定的 M10×40 、性能等级 8 . 8 级 、镀锌钝化的六角头外螺纹紧固件，也可选择其他适合的长度 。

　　6 . 2 . 2 试验螺母应为符合 GB/T 6170 规定的 M10 、性能等级 ≥8 级 、镀锌钝化的六角螺母 。

　　6 . 2 . 3 试验垫圈应符合 GB/T 97 . 1 的规定，硬度为 200 HV ~ 300 HV 。试验垫圈不得沾有油 、油脂等润滑材料 。

　　6 . 2 . 4 试验板硬度 >35 HRC 。孔径应符合 GB/T 5277 的中等装配规定 。

　　6 . 2 . 5 试验套筒外径 ≥2d，d 为螺纹公称直径 。硬度 >35 HRC 。孔径应符合 GB/T 5277 的中等装配规定 。

　　6 . 2 . 6 扭矩扳手或扭矩试验设备测量误差小于 ±2% 。 仲裁试验时，使用设备测试的结果应在其量程范围 50% ~ 100% 。

　　6 . 2 . 7 摩擦系数试验设备或装置应符合 GB/T 16823 . 3 的规定 。

　　6 . 2 . 8 加热箱的温度控制精度为±2 ℃ 。

　　6 . 3 扭矩试验

　　6 . 3 . 1 有预紧力外螺纹紧固件连接试验程序

　　室温和高温扭矩测试装置见图 3 。外螺纹紧固件预涂后，将试验垫圈 1 套入外螺纹紧固件中，穿过试验套筒 3 和试验垫圈 1 , 以不大于 30 r/min 的转速拧入试验螺母 4 , 拧紧到表 1 规定的紧固扭矩 TA 。

　　室温条件下测试扭矩，经不少于 24 h 的室温固化后，以不大于 30 r/min 的转速从试验螺母中拧出，松动扭矩 TLB 和拧出扭矩 Tout 应符合表 1 的规定 。

　　高温条件下测试扭矩，经不少于 24 h 的室温固化后，再在高温(100 ℃或 150 ℃) 下放置 3 h 后，从加热箱中取出后 10 s 内开始试验，试验应连续进行 。测量的高温下松动扭矩 TLB 和拧出扭矩 Tout 应符合表 1 的规定 。

　　说明：

　　1 — 试验垫圈;

　　2 — 粘合层;

　　3 — 试验套筒;

　　4 — 试验螺母 。

　　注：也可用试验板代替试验垫圈 。

　　图 3 扭矩试验示意图

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　　6 . 3 . 2 无预紧力外螺纹紧固件连接试验程序

　　室温条件下测试扭矩，以不大于 30 r/min 的转速将外螺纹紧固件拧入试验螺母，测量的最大拧入扭矩 Tin应符合表 2 的规定 。经不少于 24 h 的室温的固化后，以不大于 30 r/min 的转速从试验螺母中拧出;测量的松动扭矩 TLB 和最大拧出扭矩 Tout 应符合表 2 的规定 。

　　高温条件下测试扭矩，以不大于 30 r/min 的转速将外螺纹紧固件拧入试验螺母，测量的最大拧入扭矩 Tin应符合表 2 的规定 。经不少于 24 h 的室温固化后，然后在 100 ℃或 150 ℃下放置 3 h , 从加热箱中取出后 10 s 内开始试验，试验应连续进行，拧入扭矩 Tin、松动扭矩 TLB 和拧出扭矩 Tout 应符合表 2的规定 。

　　6 . 4 螺纹摩擦系数试验

　　以不大于 30 r/min 的转速将外螺纹紧固件拧入试验螺母，直至达到外螺纹紧固件的设计拉力，该值根据 90%ReL (5 . 6 级)的最小值或 90%RPf 的最小值(5 . 8 级)、或 90%RP0 . 2 的最小值(8 . 8 级 、10 . 9 级和12 . 9 级)确定 。试验方法按 GB/T 16823 . 3 的规定，测量的螺纹摩擦系数应符合 5 . 5 的规定 。

　　6 . 5 耐腐蚀试验

　　按 6 . 3 . 1 将带有粘合层的外螺纹紧固件与螺母装配并按表 1 中的规定预紧;固化不少于 24 h后，分别在下述规定的条件下进行 7 d 的耐腐蚀试验;冷却至室温后测量扭矩 。 紧固扭矩 TA 、松动扭矩 TLB和拧出扭矩 Tout 应符合表 1 的规定 。

　　耐腐蚀试验条件如下：

　　— 通用型机油 、润滑油和液压油：120 ℃ ;

　　— 燃油：室温;

　　— 制冷剂(水 、乙二醇)：90 ℃ ;

　　— 制动液：90 ℃ 。

　　其他介质及温度下的耐腐蚀试验，由供需双方商定 。

　　6 . 6 长期耐高温性能

　　以不大于 30 r/min 的转速将外螺纹紧固件拧入试验螺母，测量的最大拧入扭矩 Tin 应符合表 2 的规定;室温固化 72 h后，在 100 ℃或 150 ℃烘箱中放置 1 000 h , 冷却至室温后，以不大于 30 r/min 的转速从试验螺母中拧出，测量的松动扭矩 TLB 和最大拧出扭矩 Tout 应符合表 2 的规定 。

　　7 预涂标记

　　7 . 1 标记方法

　　带粘合层外螺纹紧固件的标记方法除按 GB/T 1237 的规定外，还应包括下列内容：

　　符号 MK — 表示对胶层在螺纹上摩擦系数没有特别要求;

　　符号 MKL— 表示对胶层在外螺纹紧固件上摩擦系数有特别要求;

　　工作温度 — 例如外螺纹紧固件使用温度为 150 ℃的特别要求;

　　预涂位置和长度 —lb ×a 数值表示，单位为毫米 。

　　7 . 2 标记示例

　　螺纹规格为 M12 、公称长度 l= 80 mm、性能等级为 8 . 8 、对粘合层摩擦系数没有特别要求( MK) 的

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　　钢制螺栓的标记：

　　螺栓 GB/T 35480 M12 × 80-8 . 8-MK

　　螺纹规格为 M12 、公称长度 l= 80 mm、性能等 级 为 8 . 8 、对 粘 合 层 摩 擦 系 数 有 特 定 范 围 要 求( MKL) 、涂胶长度 lb 为 30 mm、到螺栓端部的距离 a 为 10 mm(30×10) 的钢制螺栓的标记：

　　螺栓 GB/T 35480 M12 × 80-8 . 8-MKL-30 × 10

　　螺纹规格为 M12 、公称长度 l= 80 mm、性能等 级 为 8 . 8 、对 粘 合 层 摩 擦 系 数 有 特 定 范 围 要 求( MKL) 、最高使用温度 150 ℃ 、涂胶长度 30 mm,到螺栓端部的距离 a 为 10 mm(30×10) 的钢制螺栓的标记：

　　螺栓 GB/T 35480 M12 × 80-8 . 8-MKL-150-30 × 10

　　8 储存要求

　　8 . 1 带粘合层外螺纹紧固件应密封包装，以防止受潮;打开包装后外螺纹紧固件应在 24 h 内使用 。

　　8 . 2 在正常保管的情况下，应保证至少 4 年内性能不发生变化 。

　　8 . 3 粘合层的颜色变化不应影响带粘合层外螺纹紧固件性能 。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　关于系统性试验的补充说明

　　A.1 通则

　　外螺纹紧固件上涂覆粘合层是否可以有效防松，外螺纹紧固件表面是重要的影响因素之 一 。在许多情况下需要通过试验确定 。 以下涉及外螺纹紧固件有粘合层的试验，外螺纹紧固件与螺母装配后至少需要固化 72 h后测试 。

　　A.2 验证表面带润滑的外螺纹紧固件(自带或外涂润滑材料)预涂锁固性能受温度的影响

　　A.2 . 1 __般要求

　　通常采用对比的方法来确定润滑材料对外螺纹紧固件扭矩的影响，即分别测试带粘合层外螺纹紧固件与螺母装配后的松动扭矩及紧固扭矩比值 TLB /TA 、不带粘合层外螺纹紧固件与螺母装配松动扭矩及紧固扭矩比值的方法，即 TL /TA 。测试方法按照 GB/T 16823 . 3 。

　　A.2 . 2 不带粘合层的外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩的比值(TL/TA)(参照试验)

　　表面有锌片涂层 、封闭剂 、润滑剂(自带或外涂)的外螺纹紧固件，松动扭矩与摩擦系数相关 。这种表面的摩擦系数通常在 0 . 08 ~ 0 . 16 , 并且不带粘合层的外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩的比值TL /TA 远小于 0 . 9 。温度通常对润滑剂的润滑性能有影响，温度高会降低摩擦系数及 TL /TA 比值 。对于 M6 ~ M16 的外螺纹紧固件，为保证锁紧功能，在 150 ℃下 TL /TA 比值不低于 40%,见图 A. 1 。

　　说明：

　　1 — 带粘合层外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩比值 TLB /TA ;

　　2 — 不带粘合层外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩比值 TL /TA ; TRT — 室温;

　　x — 粘合层锁固作用; μ — 摩擦系数;

　　T — 温度 。

　　图 A.1 松动扭矩与紧固扭矩比值(TLB/TA 及 TL/TA)

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　　A.2 . 3 带粘合层的外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩的比值(TLB/TA)

　　外螺纹紧固件表面锌片涂层 、封闭剂 、润滑剂(自带或外涂)，会降低粘合层的粘接强度 。如果按照6 . 3 . 1 测试，有预紧力外螺纹紧固件在室温下测量的松动扭矩与紧固扭矩比值 TLB /TA 大于 0 . 9 , 说明这种外螺纹紧固件表面可以涂胶并在室温下应用 。

　　至于在这种表面涂胶后是否可以用于 100 ℃ 、150 ℃或更高的温度条件，需做验证试验;验证试验是在指定的高温条件下，测试带粘合层的外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩的比值 TLB /TA 比不带粘合层的外螺纹紧固件的松动扭矩与紧固扭矩的比值(TL /TA ) 高出多少(见图 A. 1 中，x 值)。 x 值代表了粘合层的锁固作用 。通常 x 值在 10% ~ 20% 。

　　对比测试使用的外螺纹紧固件应是同一批次的，试验用的螺母也应是同一个批次的 。

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　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　外螺纹紧固件预涂微胶囊型粘合层(锁固胶)

　　B.1 通则

　　外螺纹紧固件上涂覆粘合层的功能性应考虑紧固件精度及表面(涂镀层或是否有润滑材料 、封闭剂等)、涂胶工艺(紧固件表面是否有油脂或其他化学品 、是否有或需要涂胶前脱脂或清洗 、涂覆过程及控制);同时，正确地选择预涂微胶囊型粘合层也非常重要，在许多情况下需要通过验证试验确定 。

　　B.2 分类

　　粘合层化学类型主要分为两类 。丙烯酸酯(水基或溶剂类)及环氧类 。 功能上，主要应考虑耐温度及耐化学品老化性能(长期耐温性能 、耐腐蚀性能)、粘合强度 、带粘合层螺栓可拆卸性(返工或维修)。

　　B.3 特征

　　表 B. 1 给出了国内常用外螺纹紧固件预涂粘合层的特征 。 可以参考这些要点及其他的特殊考量，选用或验证预涂粘合层产品 。

　　表 B.1 国内常用外螺纹紧固件预涂锁固胶

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 193—2003 普通螺纹 直径与螺距系列(ISO 261:1998 , MOD)

　　[2] GB/T 3098 . 1—2010 紧固件机械性能 螺栓 、螺钉和螺柱(ISO 898-1:2009 , MOD)

　　[3] GB/T 3098 . 6—2014 紧固件机械性能 不锈钢螺栓 、螺钉和螺柱(ISO 3506-1:2009 , MOD)