容油型螺纹锁固厌氧胶在发动机装配中的应用

袁 挺，李咏斌，俞 雁，赵 喆，陈燕飞（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东 广州 511434）



容油型螺纹锁固厌氧胶在发动机装配中的应用

袁 挺，李咏斌，俞 雁，赵 喆，陈燕飞
（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东 广州 511434）

摘要：研究了常规螺纹锁固厌氧胶与容油型螺纹锁固厌氧胶的性能差异，选择容油型厌氧胶来解决常规厌氧胶在发动机装配过程中对油面粘接差的缺点，并对容油型厌氧胶在发动机装配中的可靠性进行验证。研究结果表明，容油型厌氧胶在发动机油面装配中工艺简单，粘接可靠性良好。

关键词：厌氧胶；螺纹锁固；防松；应用

厌氧胶早在1940年代即开始研制[1]，因其独特的厌氧固化特性，使其具有贮存时间长、固化时间短、涂覆工艺简单、胶接强度大、应用范围广的优点，被广泛用于汽车生产、装配中的锁紧、密封、固持、粘接及铸件微气孔渗补等技术领域。

厌氧胶固化前为液状或膏状，能100%地填充在不规则的机械密封缝隙表面，不仅具有优异的密封效果，而且还可防止密封紧固零件生锈，降低维护费用，比机械方式密封节省费用40%～80%。

但是在发动机密封中使用的螺栓、螺母等联结零件，其表面一般都涂有一层防锈油，在装配中如不对其表面做脱脂处理，进而采用一般的厌氧胶在油面条件下其粘接效果很差，严重影响了机械的可靠性。

近年来出现的高强度容油型厌氧胶，可在油面紧固件上直接使用，免清洗。本文通过发动机装配实际对比试验，验证现有主流的容油型厌氧胶在发动机油面装配工艺中应用的可靠性。

1　实验部分

1.1 原料及仪器

271和263螺纹锁固厌氧胶，50 mL规格，汉高乐泰（中国）有限公司；7263螺纹锁固厌氧胶，50 mL规格，湖北回天新材料股份有限公司；丙酮，分析纯，广东西陇化工股份有限公司。

旋转黏度仪，美国Brookfield；数显扭力扳手，日本东日扭力机械制造有限公司；鼓风干燥箱，上海宏测半导体科技有限公司；发动机，广汽自主研发；螺栓，8.8级别，市购。

1.2 性能测试

1）黏度

根据GB/T2794—1995，用旋转黏度计测试胶液黏度。

2）初固时间

采用丙酮清洗螺栓和螺母试件，将胶液涂在螺栓和螺母上，把螺母拧上，使其预加扭矩为零，然后在标准环境下静置固化，测试螺母相对螺栓手拧不动的时间[2]。

3）贮存稳定性

采用80 ℃快速测定法[3]：将瓶装厌氧胶放于80 ℃烘箱中，2 h不凝胶则表示其常温贮存时间为2年，视为贮存稳定性合格，反之不合格。

4）扭矩强度

按照GB/T 18747.1—2002进行测试。

5）容油性

取10个洁净的螺栓，分2组，一组涂上机油，并在（23±2）℃下正立静置24 h，使油流自然流下，保证10个螺栓表面的油尽量相当，另一组不涂机油，然后2组螺栓分别按照GB/T 18747.1—2002涂胶，规定固化时间，测试涂机油螺栓破坏力矩，与不涂机油油螺栓破坏力矩比较，计算强度保持率。

6）耐介质性能

将涂好的试件固化24 h后放在各种介质中（机油、柴油、防冻液等）分别在不同的温度下放置168 h，同时准备一组试件置于室温下做空白试验，取出试件测试扭矩强度，与常温强度比较，计算强度保持率[3]。

7）耐热老化性能

将涂好的试件固化24 h后放在180 ℃烘箱中老化168 h，室温测试强度，与常温强度比较，计算强度保持率。

8）台架试验

对有防锈油的发动机和螺栓，表面进行简单清洁，不做脱脂处理，直接涂胶，装配，固化24 h之后进行台架试验，直至交变循环结束。

每隔25 h观察1次，纪录螺栓松动情况和油箱泄漏情况。

2　结果与讨论

2.1 基本性能的对比

263和7263分别是国外和国内容油性厌氧胶的2款代表性产品，271为常规的传统型代表产品。3种厌氧胶基本性能对比见表1。

表1　基本性能Tab.1 Basic performance

从表1可以看出，3款厌氧性螺纹锁固胶都属于高强度品种，其中7263的初固时间、扭矩强度、耐热老化及耐介质性能与263十分接近，不同材质螺栓上的初固时间和扭矩强度的差异相对271而言明显要小，而且耐热性能和耐125 ℃机油性能明显优于271。另外7263黏度略大且具备一定的触变性，施工时不容易流淌，操作性更好。

2.2 容油性能的对比3种厌氧胶油面粘接性能的对比见表2。

表2　油面粘接Tab.2 Oily surface adhesion comparison

从表2可以看出，容油性厌氧螺纹锁固胶7263和263容油性性能十分接近，且在油面的强度保持率在75%以上，明显高出传统型产品271。其油面的破坏扭矩满足广汽发动机的装配要求。

2.3 台架试验

3种厌氧胶台架试验对比结果见表3。

表3　台架试验对比Tab.3 Bench test results

由表3可以看出，在发动机表面不进行脱脂处理直接装配后，传统型产品271装配的螺栓100 h开始松动，150 h开始漏油，而容油性厌氧螺纹锁固胶7263和263装配的螺栓直至400 h试验结束，均未出现松动和漏油现象。

3　应用

汽车行业中发动机、变速箱、车桥等不同部位零件的粘接锁固，不同的部位有不同的锁固要求。这些部位是整个汽车制造中最重要的部位，需要防锈，往往带有润滑油、防锈油等多种油污，所以表面油污一般不会清洗，故其粘接时需要一种高容油性的粘接剂。

高容油性厌氧胶节省清洁工序，提高效率，降低成本，锁固强度高。厌氧胶的施工工艺为：

1）涂覆

涂胶部位应根据零件的功能确定,螺纹头部的2～3牙一般不涂胶，胶层长度应为螺栓公称直径的1.2～1.5倍，涂胶厚度应等于螺纹的牙形高度，胶膜要求连续均匀，无流淌和断胶现象。涂胶量要适度，多涂导致厌氧胶的浪费，并增加涂胶工作量；少涂将会导致厌氧胶的防松强度明显降低。

滴数滴厌氧胶至螺栓与螺母啮合处，使其满足上述要求，将零件组装，上紧至规定力矩。

2）装配

装配时主要考虑初固和固化这2项指标对装配操作时间的影响，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。

3）固化

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

4）拆卸及再装配

一般情况下，用普通方法即可拆开；直径较大的螺纹（M26以上），用普通方法较难拆卸,将用胶部位加温至230 ℃后趁热拆卸；再装配时需将原胶层清理干净，并用清洗剂清洗后再涂胶。

4　结论

1）油面粘接试验和台架试验表明，容油性螺纹锁固厌氧胶油面粘接性能优异，台架试验没有螺栓松动；常规厌氧胶油面粘接效果差，台架试验100 h后已经出现螺栓松动。

2）国外和国内容油性厌氧胶的代表产品263和7263厌氧胶在所有性能上十分接近，其容油性、耐温性以及耐介质性能均比传统产品有了明显提升。

3）采用容油性厌氧胶对发动机进行装配不需要特意清洗，简化了装配工艺，降低了成

Application of oil-tolerant thread-locking anaerobic adhesive in engine assembly

YUAN Ting, LI Yong-bin, YU Yan, ZHAO Zhe, CHEN Yan-fei
( Automotive Engineering Institute, Guangzhou Automobile Group Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 511434, China)

Abstract：The performance difference of the conventional and the oil-tolerant thread-locking anaerobic adhesives was investigated. The shortcoming of less bonding to oily surfaces for the conventional anaerobic adhesives in the engine assembly was solved via using the oil-tolerant anaerobic adhesives and the bonding reliability of the oil-tolerant anaerobic adhesives in engine assembly was verified through the experiments. The results showed that the bonding process of the oil-tolerant anaerobic adhesives in the engine assembly was simple and the bonding reliablity was better.

Key words：anaerobic adhesive; thread locking; anti-loosening; application

作者简介：袁挺（1984-），男，工程师。长期从事汽车胶粘剂和密封胶的研发与应用工作，申请发明专利4项，已授权2项。E-mail：yuanting@gaei.cn。

收稿日期：2015-11-06

中图分类号：TQ433.4+39

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2016）04-0071-03