QJ 3146.1-2002 普通螺母和开槽螺母 第1部分：通用规范.pdf

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1、 中华人民共和国航天行业标准FL 5310 普通螺母和开槽螺母第 1 部分：通用规范Plain nuts and slotted nuts Part 1: General specification 国防科学技术工业委员会 发 布 QJ 3146.1 2002实施2003 02 012002 11 20 发布 QJ 3146.1 2002 2 前言 本标准分为五个部分： 第1 部分：通用规范； 第2 部分：六角螺母； 第3 部分：六角薄螺母； 第4 部分：六角开槽螺母； 第5 部分：六角开槽薄螺母。 本部分是标准的第1 部分。 本部分的附录A 为规范性附录。 本标准由中国航天科技集团公司提出。

2、 本标准由中国航天标准化研究所归口。 本标准起草单位：中国航天标准化研究所、中国航天科工集团公司六九四厂。 本标准主要起草人：孙小炎、侯安印。 QJ 3146.1 2002 3 普通螺母和开槽螺母 第 1 部分：通用规范 1 范围 本部分规定了航天产品用普通螺母和开槽螺母（以下简称“螺母”）的要求、质量保证规定及交货准备等。 本部分适用于螺母的制造与验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的

3、引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸（直径1 600mm） GB/T 197 普通螺纹 公差与配合（直径1 355mm） GB/T 1220 1992 不锈钢棒 GB/T 1804 2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 3078 1994 优质结构钢冷拉钢材技术条件 GB/T 4232 1993 冷顶锻用不锈钢丝 GB/T 5953 1999 冷镦钢丝 GB/T 14994 1994 高温合金冷拉棒材 GJB 179 计数抽样检验程序及表 GJB 715.2 1989 紧固件试验方法 硬度 GJB 2219 1994 紧固件用钛及钛合

4、金棒（线）材规范 GJB 2294 1995 航空用不锈钢及耐热钢棒规范 GJB 3319 1998 航空用冷顶锻结构钢丝规范 QJ 326 紧固件包装、标志与保管 QJ 452 锌镀层技术条件 QJ 458 银镀层技术条件 QJ 467 不锈钢酸洗和化学钝化技术条件 QJ 834 1988 保险孔 YB/T 5249 1993 冷镦用高温合金冷拉丝 3 要求 3.1 总则 螺母应符合本部分和相应标准图样规定的所有要求。本部分的要求与标准图样不一致时，应以标准图样为准。 3.2 材料 螺母的材料按相应标准图样的规定。材料的品种规格和技术要求按表 1 的规定。 QJ 3146.1 2002 4

5、表 1 螺母材料 材 料 a品种规格及技术条件 碳钢 ML25(组 )， ML35 合金钢 ML30CrMnSiA GB/T5953 1999或 GJB3319 1998 不锈钢 ML0Cr18Ni9 GB/T4232 1993 丝材 高温合金 GH2132 YB/T5249 1993 碳钢 钢 45 合金钢 30CrMnSiA GB/T3078 1994 钛合金 TB3 GJB2219 1994 1Cr17Ni2 GJB2294 1995 不锈钢 0Cr18Ni9 GB/T1220 1992或 GJB2294 1995 棒材 高温合金 GH2132 GB/T14994 1994 a 允许用铆

6、螺钢 ML25(组 )或 ML35代替钢 45，用 ML30CrMnSiA代替 30CrMnSiA，用 ML0Cr18Ni9代替 0Cr18Ni9。 3.3 尺寸与公差 3.3.1 螺母的结构尺寸与公差 螺母的结构尺寸与公差按相应标准图样的规定，一般公差按 GB/T 1804 2000中 m级的规定。 3.3.2 螺纹 螺 母螺纹的基 本尺寸按 GB/T 196的 规定， 螺 纹的公 差按 GB/T 197的规 定， 粗 牙 为 5H,细牙 为 6H。 螺纹孔两端应进行倒角，倒角角度约等于 120 ，倒角直径约等于螺纹大径，见图 1。 螺纹大径 120图 1 螺纹倒角 3.3.3 金属丝孔 金

7、属丝孔的尺寸按相应标准图样规定，孔的型式按 QJ 834 1988的规定。 3.3.4 形位公差 3.3.4.1 螺母支承面的平面度公差为 0.05mm，不允许中间部分的材料向外凸起。 3.3.4.2 螺母支承面对螺纹轴线的垂直度按图 2 和表 2 的规定。 QJ 3146.1 2002 5 S D AAt图 2 螺母支承面的垂直度 表 2 螺母支承面的垂直度 单位为毫米 对边宽度 S 5 5 14 14 20 20 23 23垂直度 t 0.08 0.10 0.13 0.15 0.18 3.3.4.3 螺母的对称度按图 3 和表 3 规定。 6 处Mt2 AD AAAt13 处S 图 3 螺

8、母的对称度 表 3 螺母的对称度 单位为毫米 螺纹规格 M2 M3 M4 M6 M8 M10 M12 1.5 M14 1.5 M16 1.5 M18 1.5 M20 1.5 M24 1.5对边对称度 t10.25 0.30 0.36 0.43 0.52 开槽对称度 t2 0.20 0.25 0.30 3.4 表面处理 3.4.1 表面处理的种类、厚度和技术条件 螺 母的表面处 理种类按相 应标准图样 的规定 。 表 面处理的厚 度和技术条 件按表 4的规 定。 允许螺纹表面、金属丝孔表面和开槽螺母的槽内表面的镀层厚度小于表 4的规定值。 QJ 3146.1 2002 6 表 4 螺母的表面处理

9、 材 料 种 类 镀（涂）层厚度 技术条件 碳钢 钢 45 合金钢 30CrMnSiA 镀锌钝化 QJ452镀银 螺距 P 0.8 mm： 4 m 7 m 螺距 P0.8 mm： 7 m 12 m QJ458 高温合金 GH2132 钝化 不锈钢 1Cr17Ni2 0Cr18Ni9 钝化 QJ467 钛合金 TB3 硼化加 MoS2润滑处理3 m 8 m 相关工艺文件 3.4.2 银镀层结合力 银镀层经结合力试验后，不应出现起皮或剥落现象。 3.5 外观 螺母的外观质量应符合下列要求： a） 螺母 的表 面粗糙度应 符合相应标 准图样的规 定。 螺 纹 的 表面粗糙度 Ra 的上 限值 为 3

10、.2 m； b） 螺母表面不允许有裂纹； c） 螺 母的侧 面允许有深 度不超过表 5 规 定的条 痕或发纹等 不连续性缺 陷，允许的 表面不连 续性缺陷的型式见附录 A； d） 螺母表面应光洁，无毛刺。 表 5 螺母的表面不连续性缺陷 单位为毫米 螺纹规格 M2 M3 M4,M5 M6 M8,M10 M12 1.5 M14 1.5M16 1.5 M22 1.5 M24 1.5 表面缺陷的 最大深度 0.10 0.12 0.13 0.15 0.20 0.22 0.25 0.30 3.6 材料标志 对由合金钢制造的螺母应在螺母侧面制材料标志，见图 4。标志应制成凹陷形，尺寸按表 6。 l 标志

11、图 4 螺母的材料标志 表 6 材料标志的尺寸 单位为毫米 螺纹规格 M5 M8 M10， M12 1.5 M20 1.5 M22 1.5， M24 1.5 l (参考 ) 1.8 2.3 2 33 5 QJ 3146.1 2002 7 3.7 机械性能 3.7.1 轴向载荷试验 3.7.1.1 100%轴向载荷试验 对螺母施加表7 和表8 规定的载荷进行100% 轴向载荷试验后，螺母不应出现任何裂纹和破坏。 螺纹规格小于 M4的螺母，可用硬度试验代替 100%轴向载荷试验，其硬度按规定的抗拉强度的对应值。 表 7 六角螺母的 100%轴向载荷试验用载荷 试验载荷 kN 螺纹规格 螺纹公称应力

12、 截面积 mm230CrMnSiA 1Cr17Ni2 GH2132 （常温） 钢 45 （ ML25，ML35） TB3 0Cr18Ni9 M4 8.78 9.66 7.90 5.18 7.02 4.39 M5 14.2 15.6 12.8 8.38 11.4 7.10 M6 20.1 22.1 18.1 11.9 16.1 10.1 M8 36.6 40.3 32.9 21.6 29.3 18.3 M10 58 63.8 52.2 34.2 29.0 M12 1.5 88.1 96.9 79.3 52.0 44.1 M14 1.5 125 138 113 73.8 62.5 M16 1.5

13、167 184 150 98.5 83.5 M18 1.5 215 237 194 127 108 M20 1.5 272 299 245 M22 1.5 333 366 M24 1.5 400.7 441 表 8 六角薄螺母和六角开槽螺母的 100%轴向载荷试验用载荷 试验载荷 kN 螺纹规格 螺纹公称应力 截面积 mm230CrMnSiA 1Cr17Ni2 GH2132 （常温） 钢 45 （ ML25，ML35） TB3 0Cr18Ni9 M4 8.78 7.90 6.32 4.14 5.62 3.51 M5 14.2 12.8 10.2 6.70 9.12 5.68 M6 20.1 1

14、8.1 14.5 9.52 12.9 8.08 M8 36.6 32.9 26.3 17.3 23.4 14.6 M10 58.0 52.2 41.8 27.4 23.2 M12 1.5 88.1 79.3 63.4 41.6 35.3 M14 1.5 125 113 90.4 59.0 50.0 M16 1.5 167 150 120 78.8 66.8 M18 1.5 215 194 15.3 102 86.4 M20 1.5 272 245 196 M22 1.5 333 300 M24 1.5 400.7 361 3.7.1.2 80%轴向载荷试验 对于经热处理强化的螺母，应施加表 9

15、和表 10规定的载荷进行 80%轴向载荷试验。试验后，螺母的螺纹应不出现任何永久变形和裂纹。 对于不经热处理强化的螺母、螺纹规格小于 M4的螺母和开槽薄螺母，均不进行 80%轴向载荷试验。 QJ 3146.1 2002 8 表 9 六角螺母和六角开槽薄螺母的 80%轴向载荷试验用载荷 试验载荷 kN 螺纹规格 螺纹公称应力截面积 mm230CrMnSiA， 1Cr17Ni2 GH2132 M4 8.78 7.73 6.32 M5 14.2 12.5 10.2 M6 20.1 17.7 15.5 M8 36.6 32.2 26.3 M10 58 51.0 41.8 M12 1.5 88.1 77

16、.5 63.4 M14 1.5 125 110 90.4 M16 1.5 167 147 120 M18 1.5 215 190 155 M20 1.5 272 239 196 M22 1.5 333 293 M24 1.5 400.7 353 表 10 六角薄螺母和六角开槽螺母的 80%轴向载荷试验用载荷 试验载荷 kN 螺纹规格 螺纹公称应力截面积 mm230CrMnSiA， 1Cr17Ni2 GH2132 M4 8.78 6.32 5.01 M5 14.2 10.2 8.16 M6 20.1 14.5 11.6 M8 36.6 26.3 21.0 M10 58 41.8 33.4 M12

17、 1.5 88.1 63.4 50.7 M14 1.5 125 90.4 72.3 M16 1.5 167 120 96.0 M18 1.5 215 155 124 M20 1.5 272 196 157 M22 1.5 333 240 M24 1.5 400.7 289 3.7.2 硬度 六角开槽薄螺母的硬度应符合相应标准图样的规定。 3.7.3 应力脆性 合金钢 30CrMnSiA螺母应能经受应力脆性试验。试验时对螺母施加的拧紧力矩按表 11规定。试验后螺母不得产生任何裂纹或断裂。 表 11 应力脆性试验应施加的拧紧力矩 单位为牛顿米 螺纹规格 拧紧力矩 螺纹规格 拧紧力矩 M4 2.4

18、M14 1.5 118 M5 4.7 M16 1.5 154 M6 11 M18 1.5 208 M8 29 M20 1.5 318 M10 53 M22 1.5 434 M12 1.5 88 M24 1.5 538 QJ 3146.1 2002 9 4 质量保证规定 4.1 检验分类 本部分规定的检验分类如下： a） 鉴定检验； b） 质量一致性检验。 4.2 检验条件 除另有规定外，检验应在常温下进行。 4.3 鉴定检验 4.3.1 凡具有以下情况之一时，应进行鉴定检验： a） 每种型式、规格的螺母正式投产之前； b） 当停产一年以上又恢复生产时； c） 当螺母的结构、主要工艺或材料变更时

19、； d） 当生产条件改变时。 4.3.2 鉴定检验按表 12 的规定。应先进行非破坏性检验，后进行破坏性检验。 4.3.3 鉴定检验的结果均应符合本部分第 3 章的全部要求。 4.4 质量一致性检验 4.4.1 检验批的组成 每批螺母均应进行质量一致性检验。每个检验批应在同一制造周期内由同一炉批号的材料和相同方法制造的同品种规格的成品螺母组成。 4.4.2 检验规则 质量一致性检验的项目、要求、方法和抽样方案按表 12表 15的规定。检验分为A 组检验（非破坏性检验）和 C组检验（破坏性检验）。检验顺序为先进行 A组检验，后进行 C组检验。用于 100%轴向载荷试验的试样可以是80% 轴向载荷

20、试验合格的试样。 4.4.3 不合格 检验不合格而被拒收的检验批，只有当所有有缺陷的产品被全部剔除或缺陷被修复后，才能重新提交检验。重新检验的样本量应为正常样本量的 2倍，而可接收判定数（Ac ）则与正常检验时的相同。 表 12 鉴定检验和质量一致性检验 检验 分组 检 验 项 目 要 求 （章、条号）检查和试验方法 （章、条号） 鉴定检验的 样本量 质量一致性检验 的抽样方案 尺寸与公差 3.3.1 4.5.1 螺纹 3.3.2 4.5.2 支承面垂直度 3.3.4.2 4.5.3 20 有无表面处理 3.4.1 4.5.4.1 75 镀（涂）层种类 3.4.1 4.5.4.1 3 外观 3

21、.5 4.5.5 100 A组 （非破坏性 检验） 材料标志 3.6 目视检查 100 见表 13和表 14 80% 轴向载荷 3.7.1.2 4.5.6 8 100%轴向载荷 3.7.1.1 4.5.6 8 硬度 3.7.2 4.5.7 5 见表 15 应力脆性 3.7.3 4.5.8 3 镀（涂）层厚度 3.4.1 4.5.4.2 5 C组 （破坏性 检验） 银镀层结合力 3.4.2 4.5.4.3 5 QJ 3146.1 2002 10 表 13 外观和尺寸检验项目 检验项目 可接收质量水平 (AQL) 裂纹 0.065 螺纹 支承面垂直度 有无表面处理 外观 1.0 螺母高度 螺母对边

22、宽度 金属丝孔的直径和位置 材料标志 2.5 所有其它尺寸和形位公差 4.0 表 14 外观和尺寸检验抽样方案 各种可接收质量水平（ AQL）的接收判定数（ Ac）和极限质量（ LQ10） 0.065 AQL=1.0 AQL=2.5 AQL=4.0 批量大小 样本量 aAc LQ10Ac LQ10Ac LQ10Ac LQ10 90 13 0 16 1 27 91 150 20 1 18 2 25 151 280 32 2 16 3 20 281 500 50 1 7.6 3 13 5 18 501 1 200 80 2 6.5 5 11 7 14 1 201 3 200 125 3 5.4 7

23、 9.4 10 12 3 201 10 000 200 0 1.2 5 4.6 10 7.7 14 10 10 001 35 000 315 7 3.7 14 6.4 21 9 注 1： 表中的数据来自 GJB 179。 注 2： 表示用箭头下面的第一个抽样方案，表示用箭头上面的第一个抽样方案。 a 如果样本大小等于或超过批量，应进行 100%检验。 表 15 机械性能检验抽样方案 批量大小 样本量 接收判定数 Ac 500 3 501 3 200 3 201 35 000 5 35 000 8 0 4.5 检验和试验方法 4.5.1 尺寸与公差 螺母的尺寸与公差应使用相应的通用或专用量具进行

24、检验。 4.5.2 螺纹 用螺纹量规检验，止端螺纹量规的旋入量不应超过 2倍螺距。 4.5.3 支承面垂直度 4.5.3.1 检验夹具 QJ 3146.1 2002 11 检验夹具包括： a） 带 有法兰 面的螺纹芯 棒一件 （见 图 5），其 螺 纹 应 符 合 GB/T 196 和 GB/T 197， 但 中径及其公差应符合表 16 的规定； b） 合适的塞尺一把。 4.5.3.2 检验程序 将被检螺母旋至法兰面，用塞尺检查螺母支承面与法兰面之间的间隙。 d 螺母对边宽度塞尺 清根 A A 0.03图 5 支承面垂直度检验 表 16 螺纹芯棒中径尺寸 单位为毫米 螺纹规格 d M2 M2.

25、5 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 1.5 基本尺寸 1.726 2.194 2.660 3.530 4.464 5.334 7.172 9.010 11.010 螺纹中径 极限偏差 01000.螺纹规格 d M14 1.5 M16 1.5 M18 1.5 M20 1.5 M22 1.5 M24 1.5 基本尺寸 13.010 15.010 17.010 19.010 21.010 23.010 螺纹中径 极限偏差 01000.4.5.4 表面处理 4.5.4.1 有无表面处理及镀（涂）层种类 目视检查螺母有无表面处理及镀（涂）层种类。 4.5.4.2 镀（ 涂 ） 层厚度 镀层

26、厚度的检查方法按相应镀 （ 涂 ） 层技术条件的规定。 4.5.4.3 银镀层结合力 将螺母加热到最高工作温度（ 650），保温 4h，然后用 高压空气（ 压力为 0.3MPa 0.4MPa）使 其迅速冷却 。 冷 却 时 ， 使高压 空气 通过口径为 1.5mm的 喷 嘴吹向螺母 表面 （ 喷 嘴 靠近螺母表 面） 。 4.5.5 外观 4.5.5.1 目视检查螺母是否有毛刺或划伤。 4.5.5.2 螺母的表面不连续性缺陷应按下列要求进行检查： a） 目视检查，必要时用磁力探伤或荧光检查，也可按承制方和使用方协商的其它方法进行； QJ 3146.1 2002 b） 表面缺陷检查应在表面处理前

27、进行； c） 对发现的缺陷有异议时，剖开有缺陷的螺母，用 5 倍 8 倍放大镜检查。 4.5.5.3 表面粗 糙度检验应 在表面处理 前进行。 应使用粗糙 度样块比较 法或使用表 面粗糙度轮 廓 仪检查，也可按供需双方同意的其它方法进行。 4.5.6 轴向载荷 4.5.6.1 试验夹具 试验夹具见图 6，包括： a） 钢制专用支撑板：热处理后硬度不小于 41HRC； b） 试验 螺栓 ： 螺 纹 的 基 本尺寸符合 GB/T 196， 螺纹公 差符 合 GB/T 197 规定的 6h； 材料为合金钢，热处理后的硬度不小于 41HRC。 D D 2倍螺距D010250.+图 6 轴向载荷试验夹具

28、 4.5.6.2 试验程序 将 支承板装到 螺栓上，然 后装上螺母 ，拧到螺栓 螺纹伸出螺 母端面最小 2倍螺 距（包 括倒角） 。 将 装好的组件 装到拉力试 验机上 ， 按图 4所示 方向连 续而缓慢地 施加载荷 ， 最 大加载速率 按表 17。达到 3.7.1条规定的轴向载荷后，再缓慢卸载。 卸下组件，拆下螺母，进行外观检查。必要时，剖开螺母用 5倍 8倍放大镜检查。 表 17 加载速率 单位为千牛顿每分 螺纹规格 d M4 M5 M6 M8 M10 M12 1.5 加载速率 9 14 20 35 55 80 螺纹规格 d M14 1.5 M16 1.5 M18 1.5 M20 1.5

29、M22 1.5 M24 1.5 加载速率 108 140 180 220 270 320 4.5.7 硬度 硬 度试验应在 螺母的支承 面上进行， 并取 间隔 120 的 三点硬 度平均值作 为该螺母的 硬度值 。 硬度试验方法应符合 GJB 715.2 1989的规定。 4.5.8 应力脆性 4.5.8.1 试验夹具 试验夹具见图 7，包括： 12 QJ 3146.1 2002 a） 矩形钢块一件，热处理后的硬度不小于 41HRC； b） 螺栓 一件 ， 螺 栓 的 螺 纹 按 GB/T 196， 公差按 GB/T 197 规定 的 6h； 螺 栓强度不低 于被试螺母的强度。 4.5.8.2

30、 试验程序 用 航空润滑油 润滑螺栓和 螺母的螺纹 。 按图 7所示 装上螺母 ， 并 对螺母施加 表 11规定的 拧紧力矩 。应力状态下保持 168h后，拆下螺母，进行外观检查。必要时，剖开螺母用 5倍 8倍放大镜检查。 2倍螺距6Dmin A 0.03 A 0.016D min (D+0.2)H12A被试螺母D 图 7 应力脆性试验夹具 5 交货准备 5.1 包装 螺母的包装按 QJ 326的规定。 5.2 合格证 每个独立包装均应附有产品合格证，产品合格证上应注明： a） 承制方名称； b） 产品名称、代号及规格； c） 产品数量； d） 生产批次号； e） 检验员印记； f） 制造或出

31、厂日期。 5.3 包装检验 所有包装都应进行百分之百目视检验。 6 说明事项 6.1 预定用途 13 QJ 3146.1 2002 本 部分规定的 螺母用于航 天产品。 高 温合金 GH 2132表面钝化 的螺母， 主 要与钛合金 螺栓配用 。高温合金 GH2132表面镀银螺母的最 高工作温度 为 650。钛合金 TB3螺母与钛合金 螺栓配用时 ，需要考虑材料表面的亲和性，防止螺纹咬死。 6.2 订购文件内容 文件应规定下列内容： a） 本部分的名称、编号和发布日期； b） 招标书引用的各引用文件的版次号； c） 产品的名称、代号、规格和数量； d） 包装要求。 14 QJ 3146.1 2002 附 录 A （规范性附录） 允许的表面不连续性缺陷的型式 允 许的表面不 连续性缺陷 是指在拉拔 过程中产生 的折叠和发 纹， 以及 在机 加过程中产 生的发纹 。这两类不连续性缺陷不应导致任何突变，深度也不应超过表 5的规定，其位置和形状见图 A.1。 条痕或发纹 图 A.1 允许的表面不连续性缺陷 15