改革開放以來，我國機械裝備製造業一直是國民經濟發展的強勁動力。 現階段，我國製造業與世界先進水平還有很大差距。 與工業發達國家的先進水平相比，行業整體情況明顯不足。 產業效率和效益低。 單位產值能耗居高不下。 水平差距巨大，創新能力薄弱。

長期以來，我國高強螺栓存在壽命短、可靠性差、結構笨重三大問題。 三大問題嚴重製約高端機械裝備的發展和安全服務。 高強度螺栓決定了高端機械設備的主要連接功能，體現了機械設備的壽命、可靠性和經濟承受能力。 熱處理是高強度螺栓的核心。

對於“工業4.0”和“第三次工業革命”的頻繁發生，我們必須考慮未來 緊固件s 和角色 緊固件s 在第三次工業革命中。 未來 10 年將是我國發展的關鍵時期 緊固件 產業轉型升級，從“製造大國”向“製造強國”轉變。 我國製造業的勞動力紅利時代即將結束。 許多發展中國家已經接受了製造 緊固件 轉會帶來新的挑戰 緊固件 我國的工業。 緊固件產業已成為加快轉變經濟發展方式的重中之重。

高強螺栓的主要失效模式是疲勞

疲勞是一個或幾個螺栓在循環應力和應變的反復作用下開裂或斷裂的失效形式。 疲勞是機械損傷和延遲失效的累積過程。 疲勞包括裂紋萌生和裂紋擴展兩個過程。 它發生在材料的屈服強度以下，並在沒有明顯變形的情況下突然失效。 因此，與其他失效模式相比，疲勞是最危險的失效模式之一。

通常，車輛上的連接螺栓由於拉拉疲勞而失效。 例如，風力發電機的使用環境複雜惡劣，既要承受動載荷衝擊，又要承受腐蝕環境。 所用連接螺栓的疲勞斷裂率高達85%。 高強度螺栓的主要失效模式是疲勞。

高強螺栓“三難”源於應力集中敏感性

高強度螺栓一般由高強度低合金鋼、超高強度鋼和高溫合金製成。 隨著高端機械設備的發展，高強螺栓用合金的強度將不斷提高。 高強度材料具有疲勞強度高、重量輕、體積小、壽命長、可靠性高等特點。 但高強度材料的突出弱點是疲勞強度對應力集中很敏感。
大量高強度螺栓的疲勞失效分析結果表明，80%以上的疲勞失效是由於表面損傷、頭桿結合處脫碳、螺紋加工中出現明顯小裂紋或刀具不連續造成的痕跡和表面腐蝕，淬火組織不均勻，因為那裡的應力集中。

高強度螺栓製造的機遇與挑戰

高端機械裝備給高強度螺栓製造帶來了前所未有的發展機遇。 “三大問題”不解決，預期目標難以實現，更談不上達到國際先進水平。 解決“三大問題”，需要解決三個層面的問題：一是自主知識產權； 另一個是經濟負擔能力； 三是長壽命、高可靠性、結構輕量化技術。
首先，我們要轉變觀念，認清時空。 我國必鬚髮展高端機械製造，掌握關鍵技術，增強核心競爭力，摒棄那些花言巧語的輕描淡寫，願意做發達國家技術、市場換技術等錯誤的引領者。 已經從過去“引進、仿-落後、再引進、模仿……”的觀念解放出來，貼、仿、山寨產品，加快緊固件熱處理的發展刻不容緩。

其次，要充分認識和解決“三大問題”，實現高強度螺栓長壽命、高可靠性、結構輕量化是一場革命：①從“成型”高強度螺栓開始的技術革命抗疲勞製造； ②從解決“有無”轉化為關鍵高強螺栓問題，支持高端機械製造可持續發展的理念革命； ③從指標的最終檢驗到過程控制的管理革命； ④從低技術、被動到高科技、主動實踐的質量革命； ⑤ 從廉價勞動力、濫用環境和資源到高附加值、人性化、低排放、綠色環保革命等。

熱處理賦予緊固件材料終極性能

加快發展熱處理應成為我國的國家戰略。 在國際環境發生重大變化的形勢下，基於我國熱處理的現狀和存在的問題，加快緊固件熱處理髮展的必要性、緊迫性和重要性被凸顯出來。

“熱處理”是一種利用加熱和冷卻方法來控制相變、微觀結構和殘餘應力場，賦予材料極限性能和高強度螺栓極限使用性能的技術。 它不僅是一門非常理論的科學，也是一種非常實用的技術。 可以說，先進的熱處理工藝是隨著材料和高強度螺栓不斷變化，不斷創新，不斷發展，不斷進步的。 可見，沒有任何材料可以離開熱處理，也沒有不依賴熱處理的高強度螺栓。 需要指出的是，熱處理是僅有的兩種賦予材料極限性能和高強度螺栓極限使用性能的技術之一。

熱處理不同於鋼坯製造技術和切割技術。 冷鐓坯， 鍛造 毛坯、鑄造毛坯和焊接毛坯可以生產出一定形狀和大尺寸的毛坯，非常顯眼。 切割工藝可生產出各種精密美觀的高精度螺栓，極為搶眼。 熱處理技術是緊固件製造的“內在科學”。 賦予高強度螺栓的是性能，既不可見也不露水。 為此，儘管熱處理在經濟實惠的高強度螺栓鏈條中比其他技術的價值高出許多倍，但並未受到重視。 熱處理雖然賦予了材料極致的性能和高強度螺栓的極致使用性能，但卻被邊緣化和附著。 在形式主義和急功近利的踐踏下，熱處理這一材料核心技術、高強螺栓、高端機械裝備，已被排除在國家科技發展計劃關鍵技術之外，並沒有得到重點研究支持； 專業教育退化，專業人才流失和稀缺，技術落後落後，與國外先進水平的差距越來越大。 可以毫不誇張地說，熱處理被邊緣化和附庸化，這是造成我國高端機械設備和高強螺栓“三大問題”的重要原因。 這也是我國緊固件在低端製造和競爭乏力的重要原因。

熱處理技術推動高強度螺栓發展

先進的製造技術是發展先進高強螺栓的技術支撐。 熱處理技術是先進製造技術的重要組成部分，在高強度螺栓和高端機械設備的發展中起著非常重要的作用。 眾所周知，沒有“成分”就不會成為材料，沒有“熱處理”就不會成為材料。 然而，傳統習俗往往承認“部件”的重要性，卻沒有認識到熱處理的重要作用和地位。

熱處理與材料功率直接相關。 沒有熱處理創新，就沒有物質力量。 我國落後的熱處理技術制約了材料強國的發展，材料熱處理技術具有獨創性。 眾所周知，對熱處理的重視和創新的缺乏制約了先進材料的創新和發展。 沒有熱處理創新，就沒有先進的材料。

面對“工業4.0”和“第三次工業革命”，在高強度螺栓製造的發展中，智能化、綠色化、輕量化、熱處理技術都發揮著重要作用。 未來10年，我國緊固件的發展，應選擇對緊固件行業發展具有基礎性和突破性作用的工藝作為加快發展的重點。 重視集成創新是緊固件企業核心能力提升的關鍵，熱處理髮展將更加個性化。

本文鏈接： 淺談緊固件行業

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