浅谈螺纹锁固胶的选型与应用

李柏乐，花庆宝

（广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）

浅谈螺纹锁固胶的选型与应用

李柏乐，花庆宝

（广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）

螺纹联接是一种可拆卸的固定联接，具有结构简单、联接可靠、拆装方便等优点。螺纹联接包含拧紧技术与防松技术，螺纹联接防松的方法很多，如机械防松、摩擦防松、螺纹锁固胶防松等，其中，螺纹锁固胶防松技术具有高效、便捷、可靠、成本低等特点，已在机械行业得到广泛的应用。重点阐述了在众多螺纹锁固胶产品的背景下，企业如何正确地选型与应用螺纹锁固胶。

螺纹联接；防松技术；螺纹锁固胶

虽然联接所用的螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱，但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱。高温的螺纹联接，由于温度变化差异等原因，也可能发生松脱现象。所以设计螺纹联接时，必须考虑防松问题。螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对运动。具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看，大致可分为利用附加摩擦、机械方法和破坏螺纹副关系及粘接防松。螺纹锁固胶防松技术就是通过把螺纹锁固胶填充到螺纹副间隙内，将内外螺纹粘接（固化）在一起以达到防松要求的一种粘接防松技术。

随着新材料、新技术的不断发展，螺纹锁固胶防松技术广泛应用于机械行业。螺纹锁固胶在得到广泛应用的前提下，生产螺纹锁固胶的企业也在不断增加，据了解，目前国内生产螺纹锁固胶的企业大概达到600多家。由于不同企业之间的技术能力、工艺水平及管理水平客观上存在差异，导致不同企业生产的螺纹锁固胶的性能必然也存在一定差异。螺纹锁固胶作为一种粘接防松剂，其粘接性能直接影响到防松效果，因此企业在选用螺纹锁固胶时，必须了解螺纹锁固胶的性能，才能综合成本和性能优势选择合适的螺纹锁固胶。此外，正确选型后，如果螺纹锁固胶应用不规范，其防松效果将大大降低，甚至起不到防松作用，这样既浪费金钱又增加了员工劳动强度。所以在螺纹锁固胶产品众多的背景下，企业如何正确地选型和应用螺纹锁固胶非常关键及重要。

1 螺纹锁固胶的选型

1.1 扭矩强度

螺纹锁固胶的扭矩强度是防止螺纹松脱的一个重要指标。扭矩强度直接反映出防松强度的高低。扭矩指标分为破坏扭矩和平均拆卸扭矩。破坏扭矩即螺纹涂覆螺纹锁固胶并固化后，螺栓和螺母发生相对位移（≈0°）时所测得的起始扭矩；平均拆卸扭矩即在 0°、90°、180°、270°、360°五个角度测得扭矩值的平均值。破坏扭矩和平均拆卸扭矩越大，说明螺纹防松强度就越高。

通过计算和验证可知，一般情况下（螺纹无损坏、无防松装置等），螺纹联接拧紧扭矩和拆卸扭矩的关系如（1）公式：

其中，

T拆为拧紧扭矩；

T拧为拆卸扭矩。

从式（1）可知，螺纹联接在没有使用任何防松措施的情况下，拆卸扭矩比拧紧扭矩大约小（20%～30%），即拆卸扭矩损失值=（20%～30%）拧紧扭矩。如果要求螺纹锁固胶能够起到良好的防松效果，那么螺纹锁固胶的防松强度至少应该弥补拆卸扭矩损失值部分，即：

所以，判断螺纹锁固胶防松强度是否达到要求的依据是：当螺纹正确涂覆螺纹锁固胶并固化后，拆卸扭矩和拧紧扭矩的关系应达到公式（2）要求。

选型时也可以对螺纹锁固胶进行无预紧力条件下的扭矩强度对比试验，从试验结果判断不同品牌的防松强度。如图1为螺纹锁固胶品牌X和品牌Y的扭矩强度对比试验。

图1 两品牌螺纹锁扭矩强度对比

试验方法：取20颗M20的螺栓和20个M20的螺母，10颗涂覆品牌X，10颗涂覆品牌Y，涂覆螺纹锁固胶后立即带上螺母。螺纹锁固胶固化后使用数显扭力扳手拆卸螺母，从0°开始读数，每隔45°读一次，直到360°为止。

试验结果表明，螺纹锁固胶品牌X扭矩强度比品牌Y扭矩强度大，说明了品牌X的防松强度较好。

1.2 耐疲劳度

螺纹锁固胶的耐疲劳度指标指在一定交变载荷作用下，直至螺纹锁固胶发生失效时的最大载荷交变次数。耐疲劳度指标体现出其防松强度的持久性，所以企业选择螺纹锁固胶时，须了解该指标，并作为一项重要的选型参考指标来指导选型。目前螺纹锁固胶行业内还没有相关标准明确指出多大的交变次数作为耐疲劳度指标合格的参照。但有条件的企业可自己或委托第三方企业对螺纹锁固胶进行耐疲劳振动试验，从试验结果判断耐疲劳度指标的好坏。如下表1为两种品牌螺纹锁固胶涂覆在装载机发动机罩螺栓的振动试验数据。

表1 螺纹锁固胶振动试验对比表

试验方法：在装载机发动机罩左右对称两侧的螺栓分别涂覆不同品牌的螺纹锁固胶，左边螺栓涂覆品牌A,右边螺栓涂覆品牌B，然后把机罩安装在振动台上，设定一定的振动频率进行振动，由于发动机罩左右两侧对称且螺栓规格一样，可视为左右两侧螺栓的振动工况一致。

表1试验数据表明，品牌A比品牌B的耐疲劳度差。

1.3 工作温度

螺纹锁固胶的工作温度指标指螺纹锁固胶起防松作用的适应温度。该指标体现螺纹锁固胶的温度适应性。企业选型时应该根据自己产品在客户端的环境情况，选择工作温度合适的螺纹锁固胶。比如一些长期在-30°～-40°工作的机械产品，选择螺纹锁固胶的工作温度就应该能适应该低温环境。

1.4 初固及固化时间

螺纹锁固胶的初固时间指螺纹锁固胶涂覆螺纹后初始固化时间；螺纹锁固胶的固化时间指螺纹锁固胶涂覆螺纹后完全固化时间。这两项指标主要影响到后期的生产工艺，因为在初固时间前，螺栓（螺母）必须装配到位，初固时间过后如需要拆卸螺栓（螺母），重新装配时须更换螺栓并重新涂胶。螺纹锁固胶的初固时间一般在10min～30min，固化时间一般在24 h～26 h，企业在选型时须根据自己产品的工艺情况考虑这两项指标。

1.5 其他

除了以上提到的指标外，企业选型时还应根据产品特点考虑螺纹锁固胶密度、贮存稳定性、耐介质性、润滑性、粘度等指标。

2 螺纹锁固胶的应用

2.1 清洗

螺纹锁固胶使用前，须对螺栓进行清洗工作。因为螺栓螺纹表面可能带有防锈油、污垢等，如果不对螺栓进行清洗工作，那么螺纹锁固胶的防松强度会大大降低，甚至不起防松作用。如图2试验数据表明螺纹锁固胶涂覆在有油污的螺栓上时，防松强度明显降低。

许多生产螺纹锁固胶厂家为了解决螺栓表面不干净导致螺纹锁固胶防松失效问题，为客户提供了专业的清洗剂，清洗方便、效率高，一般在清洗后几十秒就可以进行涂胶装配。

2.2 涂胶

正确的涂胶方法应该将螺纹锁固胶充满整个螺纹副间隙部分，如图3所示。

图2 螺纹锁固胶涂覆在有油污螺栓时防松强度试验

图3 正确的涂胶方法

多涂导致螺纹锁固胶的浪费，并增加涂胶工作量；少涂将会导致螺纹锁固胶的防松强度明显降低，如图4试验数据表明，少涂胶螺纹防松强度明显降低。

图4 少涂胶螺纹锁防松强度试验

2.3 装配

装配时主要考虑初固和固化这两项指标对装配的影响。螺栓（螺母）应在螺纹锁固胶初固时间前完成装配。装配后螺纹锁固胶在初固时间前可进行调整，超过初固时间，不应再调整螺栓（螺母），如需调整须更换螺栓（螺母）并重新涂胶。

2.4 固化

装配结束后，螺纹锁固胶一般在24 h～26 h小时后完全固化，固化后螺纹锁固胶起到防松作用。

3 结束语

目前螺纹锁固胶粘接防松技术广泛应用于机械行业，该技术的应用将提升产品的装配质量，减少外反馈，为企业创造品牌效益。因此，螺纹锁固胶的选型和应用非常关键及重要，选型和应用工作的质量将直接影响到螺栓防松效果。所以螺纹锁固胶选型时，应综合考虑扭矩强度、耐疲劳度、工作温度、初固及固化时间等指标，选择符合企业产品特点的螺纹锁固胶品牌；螺纹锁固胶应用时，应规范应用，编写详细、正确、完整的工艺指导文件。通过正确的选型，规范的应用，提高产品螺纹防松能力，从而提高产品质量，为企业创造更多的价值。

[1]杨可桢，等.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2009.

To Sketch the Selection and Application of Screw Glue

LIBai-le，HUAQing-bao
（LiugongMachinery Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545007，China）

Threaded connection is a fixed connection.It has the advantages of simple structure,reliable,convenient assembly and disassembly etc.Threaded connection technology contains tightening and loosening,there are many methods to prevent bolts loosening,such asmechanical locking,friction locking,screw glue technology and so on,in which the screw glue technique is efficient,convenient,reliable and low cost,so it has been widely applied in mechanical industry.This article focuses on how to make correct selection and application of screw glue on the background ofmany kindsofscrew glue products.

threaded connection；technology of preventing bolt loosing

TQ437

B

1672-545X（2014）04-0202-03

2014-01-03

李柏乐（1986—），男，广西玉林人，助理工程师，本科，主要从装配工艺、产品工艺一体化工作;花庆宝（1986—），男，广西北海人，助理工程师，本科，主要从装配工艺、产品调试检测工作。