紧固件或称标准件、标准紧固件,是一种用途极广泛的机械基础零部件,其主要作用是连接和紧固。紧固件通常包括:螺栓、螺柱、螺母、螺钉、垫圈、销、自攻螺钉、挡圈、铆钉、组合件等十几个类别,有标准的、非标准的多种形式。由于紧固件规格、几何形状、材料的不同,紧固件的总数已达50多万种。
人类自开始制造工具的时候起,就面临连接的问题。紧固件的使用已有两千多年的历史。20世纪以来,生产力迅猛发展,紧固件的生产和使用发展到一个新的水平,从而为紧固件的通用化、标准化和专业化奠定了物质基础。紧固件和连接技术的研究,已经成为专门的学科:紧固件的生产已经形成专门的行业,成为机械工业中的一个重要组成部分。
紧固件是一种非常重要而又量大面广的基础件,其应用随处可见。据统计,约有70%的连接件和组合装置是由紧固件连接的,而在各工业部门的全部生产过程中,约有60%的工时是消耗在装配和紧固上。如一部汽车所使用的紧固件有2000多个(占汽车成本的3%~4%),一架洛克霍德C5A运输机需用226万多个紧固件,一辆坦克需用7000多个紧固件。
紧固件虽小,但其重要性却不言而喻。若紧固件质量不合格,所造成的损失往往是灾难性的,如在20世纪80年代初期,美国通用汽车公司由于安装在轿车底部控制架上的两个12.9级螺栓发生的延迟断裂,前后发生了27次交通事故,最终在640万辆轿车上不得不用10.9级螺栓更换了这两种螺栓,为此耗资7000多万美元。1985年8月日本航空公司一架波音747客机由于飞机尾翼上850个螺栓中有一部分存在质量问题,造成尾翼破坏而失事,造成航空史上罕见的520人丧生的惨案。对此,当时全世界74家航空公司对共608架飞机的35.3万个螺栓进行了更换,其工作量和经济损失十分惊人。鉴于质量低劣的紧固件所造成的巨大损失,美国政府在1990年特意颁布了《紧固件质量保证法》。
按GB/T 3098.1-2000《紧固件机械性能—螺栓、螺钉和螺柱》的规定,螺栓、螺钉和螺柱等的性能等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共十个级别,其中6.8级以下为常用紧固件,8.8级以上为高强度紧固件。上述性能等级中的第一部分(“.”前)表示公称抗拉强度Rm的1/100,第二部分数字(“.”后)表示公称屈服强度ReL或Rp0.2与Rm的比值(屈强比)的10倍,这两部分数字的乘积为公称屈服强度ReL或Rp0.2的1/10。各性能等级的最小屈服强度和最小抗拉强度应等于或大于其公称值。