普通涂胶和预涂胶在螺纹锁固强度上的试验对比

马林科 何剑锋 闫金

摘 要：介绍了普通螺纹锁固胶和预涂型螺纹锁固胶的工作原理和优缺点，对二者的锁固强度进行了试验对比，通过假设检验法对试验数据进行了分析，从而确定出两组数据间是否存在明显的差异。

关键字：螺纹锁固胶；假设检验；破坏扭矩；平均拆卸扭矩

中图分类号：U466 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）17-293-04

Abstract： It introduces the working principle， advantages and disadvantages of the common thread-locking adhesive and precoating thread-locking adhesive， conducts the experimental comparison of the strength on thread locking. Its confirmed that if the obvious differences remains between the two sets of testing data through the experimental data analysis by the hypothesis testing.

Keywords： Thread-locking adhesive； hypothesis testing； Torsional torque； Average disassembly torque

CLC NO.： U466 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）17-293-04

引言

螺纹联接作为一种可拆卸的固定联接，因其具有结构简单、联接可靠、拆装方便等优点而被广泛应用，虽然联接所用的螺纹都具有自锁性，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。常用的防松装置或方法很多，从原理上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。螺纹粘接锁固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。螺纹锁固胶作为一种粘接防松剂，其粘接性能好坏直接影响到防松效果，因此企业在选用螺纹锁固胶品种类型时，必须对其锁固性能进行验证，本文就针对普通螺纹锁固胶和预涂型螺纹锁固胶的锁固效果进行了验证对比。

1 螺纹锁固胶固化机理

1.1 普通螺纹锁固胶固化机理

普通螺纹锁固胶（下文简称普通涂胶）属于单组份厌氧胶，它是以甲基丙烯酸双脂为主要成分，添加适量的引发剂、促进剂、稳定剂等助剂而成。利用氧对自由基阻聚原理制成的单组份密封粘接剂，它在有氧（空气）环境下可以长期稳定，当涂胶面与氧气隔绝时可迅速固化为交联状的固体聚合物，从而起到螺纹锁固的效果。

普通涂胶主要优点：强度可控，可有效防止螺栓松动和锈蚀，消除了传统机械锁固方法的根本缺陷。

1.2 预涂型螺纹锁固胶固化机理

预涂型螺纹锁固胶（下文简称预涂胶）是在单组分厌氧胶基础上发展起来的新型双组分固化型水性厌氧胶。双组份混合均匀预先涂覆在螺纹表面上，经过烘干形成一层有一定附着力的胶膜，装配拧入时将胶膜和微胶囊挤碎，释放出引发剂和胶液，引发剂引发厌氧胶单体进行自由基聚合，形成有一定强度和韧性的热固性塑料，填满螺纹啮合部位的间隙，对螺纹进行锁固和密封。

预涂胶主要优点：省去现场涂胶工序，提高了装配效率，预涂件可储存较长时间，随时可用，简化了生产工艺。

2 試验策划及内容

2.1 螺纹锁固胶的选择

普通螺纹锁固胶选择的是我公司使用的某品牌1262螺纹锁固胶，为了减少试验误差，预涂胶选择的是跟1262性能比较接近的1204预涂型螺纹锁固胶，具体性能参数对比见表1：

2.2 试验内容

我们模拟现场装配力矩，对重型车桥桥壳大平面（M12双头螺柱）、过桥箱（M12双头螺柱）、过桥箱盖（M10双头螺柱）三个位置的双头螺柱采用普通涂胶方式拧紧，再将预涂胶螺柱采用相同的力矩拧紧，固化规定的时间后进行拆卸，分别对其破坏扭矩和平均拆卸扭矩进行检测，并通过假设检验的方法来分析检查两个总体的平均值之间是否存在明显差异和统计显著性。

试验一：桥壳大平面双头螺栓（大扭矩）涂胶性能对比

试验所用双头螺栓为M12粗牙螺栓，普通涂胶使用1262螺纹锁固胶，预涂胶使用1204预涂型螺纹锁固胶，模拟我公司装配时的预紧力矩（80 N·m），规定时间后进行力矩检测，实验数据见表2。

通过假设检验法对试验数据进行分析，详见表3、表4，箱线图见图1、图2。

（一）普通涂胶、预涂胶破坏扭矩对比分析

结论：两种涂胶方式在螺栓拆卸时的破坏扭矩无明显差异。

（二）普通涂胶、预涂胶平均拆卸扭矩对比分析

结论：螺栓的两种涂胶方式平均拆卸扭矩存在明显差异，预涂胶的平均拆卸扭矩要大于普通涂胶方式。

试验二：过桥箱M12双头螺栓（中等扭矩）涂胶性能对比

试验所用双头螺柱为M12粗牙螺栓，根据我现场实际装配情况预紧（30N·m），规定时间后进行力矩检测，实验数据见表5。

通过假设检验法对试验数据进行分析，详见表6、表7，箱线图见图3、图4。

（一）普通涂胶、预涂胶破坏扭矩对比分析

结论：螺栓的两种涂胶方式破坏扭矩差异较明显，普通涂胶方式的破坏扭矩要明显大于预涂胶。

（二）普通涂胶、预涂胶平均拆卸扭矩对比分析

结论：同样的预紧扭矩下，两种涂胶方式平均拆卸扭矩差异较明显，普通涂胶方式的平均拆卸扭矩要明显大于预涂胶。

试验三：过桥箱盖M10双头螺栓（小扭矩）涂胶性能对比

试验所用双头螺柱为M10粗牙螺栓，根据我现场实际情况设定预紧力矩（18N·m），规定时间后进行力矩检测，实验数据见表8。

通过假设检验法对试验数据进行分析，详见表9、表10，箱线图见图5、图6。

（一）普通涂胶、预涂胶破坏扭矩对比分析

结论：螺栓的两种涂胶方式破坏扭矩差异较明显，普通涂胶方式的破坏扭矩要明显大于预涂胶。

（二）普通涂胶、预涂胶平均拆卸扭矩对比分析

结论：同样的预紧扭矩下，两种涂胶方式平均拆卸扭矩差异较明显，普通涂胶方式的平均拆卸扭矩要大于预涂胶。

3 结语

（1）当预紧力距为80N·m（力矩较大）时，两种涂胶方式的破坏扭矩相当，预涂胶方式的平均拆卸力矩优于普通

涂胶方式。

（2）当预紧力距为30N·m（中等扭矩）或18N·m（小扭矩）时，普通涂胶方式的破坏力距和平均拆卸力矩均要优于预涂胶方式。

（3）虽然预涂胶在效率上要高于普通涂胶，但其在小扭矩螺栓固化性能上差于普通涂胶方式，如果对螺栓的锁固要求可靠性较高时，不建议使用预涂胶方式代替普通涂胶方式。

参考文献

[1] 曹芳维，黄海江.高性能预涂型厌氧胶的研制[J].中国胶粘剂，2015 （224）：44-46.

[2] 顾云仙.预涂布干膜厌氧胶在螺纹连接件上的应用[J].磨床与磨削.

[3] 王刚，刘晓辉等. J-208厌氧型螺纹锁固密封胶的研制[J].中国胶粘剂，2005（14）：23-25.