车轮螺母卡住故障原因分析

摘 要：通过对车轮螺母卡住的故障原因分析，结果表明车轮螺栓与螺母的表面处理是最主要的原因。

关键词：螺栓；螺母；达克罗

1 概述

某汽车企业生产的大巴车从量产开始，在装配线和售后屡屡发生车轮螺母被卡住的故障。导致装配不能顺利进行，售后部门顾客诸多抱怨。该故障现象表现为：螺母被卡住一般是发生在螺母旋出的时候，开始时螺母能旋动，但是越往外旋出所需力矩越大，然后就旋不动被卡住了，进退不得。

2 原因分析

开始时从螺栓和螺母硬度、拧紧力矩、安装方法这几方面作了分析。对螺栓和螺母进行硬度检测，发现螺栓螺母硬度符合要求，拧紧力矩也做了严格控制，安装方法也作了改进，但是都没有多大的效果。

后来才注意到了螺栓、螺母的表面处理问题，该企业采用的螺栓、螺母表面处理都是采用的达克罗处理工艺。“达克罗”是由片状锌粉、铝粉、含铬的金属盐及粘结剂组成的涂液涂覆于零件表面，经烧结而形成的一种全新结构和性能的防护层。达克罗膜层厚仅4-8μm，但其防锈效果却是传统电镀锌、热浸锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。因其具有超强的耐腐蚀性、优良的深涂性能、无氢脆和良好的再涂装性能，广泛应用于汽车零部件的防腐处理。

达克罗处理工艺流程如下：脱脂除锈涂覆预热烧结冷却[1]

通过脱脂除锈除去零件表面的油污、锈及氧化皮，提高膜层与基体的结合力。涂覆是用达克罗液喷涂或浸渍零件，然后再采用离心甩干、自然垂流、吹散等方式除去多余的处理液。

预热使涂层的水分逸出，烧结过程使涂层固化，锌片和铝片在有机物的铺展作用下并呈片状叠加，形成达克罗涂层。

螺栓、螺母零件经脱脂除锈后，采用网篮浸渍达克罗液后，并在离心设备中甩掉多余的达克罗液体，避免处理液在局部的堆积。螺栓表面的达克罗液体容易甩干，因为螺栓是一个杆状零件，没有东西遮挡，但螺母就不一样了，螺母是孔状零件，孔里面的多余液本很难甩干净。进行达克罗处理的一批螺母，总会有不少是难以甩掉多余的达克罗液体，经预热烧结冷却之后液体就变成了坚硬固体。达克罗积液固体如图1所示。

当螺母的达克罗积液固体很多时，在旋进去的时候就被卡住了。当螺母的达克罗积液固体不是很多时，一般是能旋进去的，但是在旋出来的时候被卡住。其主要原因是：一方面，螺母内易积存达克罗积液，积液固化后形成固体，另一方面由于达克罗涂层表面硬度不高、抗划伤能力不强，旋进去的时候经螺纹切割有部份固体变成了小颗粒，小颗粒顺着螺纹会堆积在一起，当车轮在转动时螺母会受力而且温度会升高，这样受到挤压和温度变高的小颗粒会变成大块颗粒甚至产生烧结现象，如图2所示，内外螺纹烧结到一起，难以旋出。

3 改进措施

经过以上分析，可以从以下几个方面进行改进：

（1）改进达克罗处理工艺，采用达克罗处理的螺母不宜进行浸涂法，否则易使螺纹处积存多余达克罗液体，而应采用喷涂法，尽量使液体分布均匀，避免产生达克罗液体堆积现象。

（2）选用达克罗处理的螺栓与镀锌或磷化处理的螺母配合使用。

（3）螺栓和螺母均不采用达克罗处理，而选用其他表面处理工艺的紧固件，如镀锌、磷化等。

根据该公司实际情况，因紧固件是采取外购方式，采用第二种方法，车轮紧固件选用达克罗处理的螺栓和镀锌处理的螺母，实际应用中，还会出现车轮螺母卡死现象，但螺母发生卡死的概率降低了很多。后来选用的车轮紧固件又改为螺栓、螺母均采用磷化、镀锌处理，在实际应用中基本没有发生车轮螺母卡死的现象。

4 结束语

通过以上分析，达克罗表面处理的螺栓、螺母若同时使用，要求螺母表面达克罗涂层要均匀，固化前无达克罗液体堆积现象，否则在螺母旋入和旋出过程中，容易发生螺纹卡死现象。

参考文献

[1]邹志武，王红洲.达克罗技术[J].汽车工艺与材料，2003（2）：8.