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行业动态

ISO/TC2国际紧固件标准化2017年年会在柏林召开

时间:2017-11-04 11:30:02    点击数:

ISO/TC 2紧固件国际标准化会议于2017年10月16日~10月21日在德国柏林召开。本次会议由德国标准化学会(DIN)和德国紧固件标准委员会(Germany Fastener Standards Committee)承办。

  会议有来自中国、德国、美国、法国、英国、乌克兰、意大利、澳大利亚、日本、瑞士、瑞典、加拿大和西班牙等13个国家近40位的各国专家代表参加了ISO/TC2紧固件标准化工作会议。同时,于会代表还参加了德国DIN 标准化成立100周年(1917~2017)的庆典活动。

  我国由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)丁宝平主任为团长,组成有紧标委秘书长、杭州大通风能动力有限公司、温州信德电力配件有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司共六名成员。我国是以P成员(有投票表决权)的身份参加本年度ISO/TC2技术委员会的全程会议。

  我国一直以来都十分重视ISO紧固件标准化工作,密切关注、跟踪国际紧固件标准化工作的发展方向、动态和趋势,我国紧固件标准化工作是与国际标准的发展是同步的。实践证明推行采纳ISO标准,对提升我国紧固件标准化水平和国际接轨是十分重要的、必要的,是我国的一项基本国策。

  本次年会上我国丁宝平团长向ISO/TC2会议解绍(NWIP)新工作项目提案的报告,关于开发、研制、试制并已成功制定的中国国家标准GB/T 3098.22—2009《紧固件细晶粒非调质钢螺栓、螺钉和螺柱》标准(Non-heat treatment rod for fasteners),引起与会代表的高度关注,取得了初步的实质性进展,ISO/TC2/SC11会议决定成立该提案工作组,与会的所有成员国均参加。丁宝平(中国)、Chris Williamson(美国)和Baohong Cao(加拿大)作为该工作组负责人。

一、ISO/TC2会议审议的主要标准

  五天会议中与会专家认真听取、审议了ISO/TC2“紧固件各分技术委员SC14“表面镀层”、SC7“基础标准”、SC12“内螺纹紧固件”、 工作组WG13“非螺纹紧固件” 、SC11“外螺纹紧固件”的标准草案和文件。审议去年一年中提出重新修订和审查的标准主要,见表1。

表1  本年度ISO/TC2会议审议的主要标准清单
分技术委 标准 名称
SC 14 ISO/DIS 4042 紧固件 电镀
ISO/NWIP 22430 NSS盐雾试验控制柜
ISO/NP 15330 紧固件-氢脆检测用预载试验-平行承压面方法
ISO/DTR 20491  钢制紧固件氢脆机理
SC 7 ISO/NP 1891 紧固件术语
ISO/FDIS 16228  紧固件  检验文件证书
ISO/CD 3269 紧固件  接收检验
SC 12 ISO/WD 898/2 碳钢合金钢制紧固件机械性能 第2部份——粗牙和细牙螺母
ISO/NP 10484  螺母的扩孔试验
ISO/TR 16224 螺母设计技术规范 
WG 13 ISO/DIS 898-3  碳钢合金钢制紧固件机械性能 第3部份——垫片
ISO/PWI 20359 非平垫片试验方法
ISO/PWI 3506-7 人人操机械性能
TC 2 ISO/NP 4014 六角头螺栓 A和B级
ISO/NP 4017 六角头螺栓 全螺纹 A级和B级
ISO 8676 细牙螺纹六角头螺栓 A级和B级
ISO 8765 细牙螺纹六角头螺栓 A级和B级
 
  会议按标准文本逐项进行认真、热烈地讨论和审查。我国作为P成员国也对各项文本条款、提案、议程进行了审议,我们根据我国从事紧固件标准化工作经验和体会,也充分发表了意见和提出修改建议,对有关审议应投票表决的条款,我国代表团长丁宝平进行了投表表决,得到与会国的专家特别是ISO国际紧固件秘书长的认可和肯定。

  ISO标准从制定、投票表决到颁发是一项十分严肃、漫长的工作周期,要经历以下7个阶段。

表2  ISO标准各提案进程阶段和名称
提案阶段和工作名称 代号
预阶段、前期工作项目 PWI
提案阶段、新工作项目提案 NP
准备阶段、标准工作草案 WD
委员会审议阶段、标准草案 CD
询问阶段、投票表决 DIS
审批阶段、最终标准 FDIS
出版阶段、国际标准发布 ISO
 
  在完成CD阶段的工作之后,国际标准化技术委员会秘书处会将DIS标准草案上交ISO中央秘书处,提供各国标准化对口专业机构进行FDIS询问、有75%以上成员投表决通过才有效,上报ISO组织批准后再发布。因此可以说,ISO标准从提案列项、各国专家广泛地讨论、审议和投票,直至发表需经过一段很长的时间,是十分慎重的、周期是漫长的。

二、本次会议的主要内容

  1、会议第一天与会专家花了较多的时间讨论了ISO/TC2/SC14分技术委员提出ISO/DIS 4042《Fasteners — Electroplated coatings紧固件 电镀层》审议稿。该国际标准修订时考虑到了无六价铬钝化、密封剂和面漆技术的应用相关的新发展、对功能性的要求以及使氢脆危险降到最低的研究工作的结果。

  因此,这个标准被彻底修改。

  《紧固件 电镀层》标准新规定了镀层的名词术语、镀层厚度、镀层代号、镀层标记和盐雾试验要求有了较大的变化,首次提出并明确了镀后螺纹检验作用在螺纹量规上扭矩的规范要求,较多地强调镀锌紧固件的防氢脆(EHE)的重要性和去氢处理的措施的要求。

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图三 电镀层类别

  会议还重审“应规定电镀层最低耐腐蚀时间参数(中性盐雾试验的数据-白色腐蚀,红锈)”和面涂和润滑的技术要求,由法国和美国提出参照ASTM F1941规范中的镀层厚度与螺纹的间隙关系的参数要求。
为符合本标准的要求,按ISO 9227的中性盐雾试验(NSS)被用于通过从电镀过程(即过程中控制)中定期抽取的样品紧固件进行耐腐蚀性来监测过程的一致性。由于这些原因,中性盐雾试验应在“涂层”状态下的紧固件上进行。以法国代表为主还提出对盐雾试验控制柜及试验标准模板应参照NFA05-109要求进行评估。

  提高紧固件材料的硬度则易引起内部氢脆IHE的风险,标准规定了不同紧固件特性的淬火和回火的硬度对预防IHE的技术措施,其外螺纹紧固件(ISO898/1)的防氢脆IHE技术措施如表3所示。

表3 与IHE相关淬火和回火紧固件硬度的相关措施(ISO898/1)
360 HV                          390 HV
A B C
关于内部氢脆
无追加工艺验证
或产品测试

不必烘烤
关于内部氢脆
追加工艺验证
和/或产品测试

烘烤
(由紧固件制造者选择)
关于内部氢脆
追加工艺验证
和/或产品测试

烘烤
(烘烤温度和持续时间应被详细说明)
 
当电镀紧固件硬度低于320 HV(8.8级)没有特别必要的烘烤去氢措施;

当电镀紧固件硬度等于或高于320 HV(10.9级)和包括380HV(12.9级),经追加工艺验证和/或产品测试,应烘烤去氢。

当构件复杂、冷镦变型比大的紧固件(如马车螺栓、内六角 沉头螺钉,应烘烤去氢;

同时更应注意在生产过程和涂履过程中,控制氢脆产生和尽量减少氢产生的程度。

  2、会议第二天,认真讨论ISO/TC2/SC7工作组经近五年的技术性修订提出的第五稿,计划取消并替代现行的第三版ISO3269《Fasteners — Acceptance inspection紧固件 验收检查》草案标准,进行AQL合格质量水平评估,提出 “零”(C=0)质量缺陷的质量方案。

  ISO/CD 3269草案标准考虑在稳定批量生产情况下,交货接收检验时,开始接收验收检查是基于较小样本(n),Ac=0抽样计划。
  ——基于Ac=0的较小样本,开始检查的方法;
  ——未达成协议的按此标准参考方法;
  ——基于检验批的大小规定的检验样本;
  ————附录性资料A和B解绍,抽样方案基础原理。

  在事先没有协议的情况下,本国际标准作为被买方所使用的检查程序。

  当买卖双方之间无协议可供或检验符合性存在争议时,它也作为对一个检查批接受或拒收的参考验收程序。

  将要检验的特征,其检验类别列出了各种紧固件类型的主要特征。

  尺寸特性应按相关产品标准和/或技术规范进行检查。

  所列的机械、物理和功能特征可包括数个试验或试验结果(比如:抗拉强度可能用全尺寸、楔负载或试样检测)。

  提出检验类别为3类。即按第1 类规则,如果样品检查和/或试验时没有发现不符合,检查批应被接受。
当按第1类检验不合格,允许按第2类和第3类进行,如果有不符合被发现但满足下表规定的接受数Ac条件,则检查批应被接受。

特征检验类别的抽样方案
批量,N 样本数n、允许接收数Ac和拒收数Re
第1类 第2类 第3类
初始样品 扩检样品
Ac=0
Re=1
Ac=0
Re=2
Ac=0
Re=1
Ac≥1
---(略)
1 201 – 3 200 2 13 13 n=13
Ac=1  Re=2
3 201 – 35 000 3 15 15 n=15
Ac=2  Re=3
35 001 – 500 000 5 20 20 n=20
Ac=2  Re=3
检验类别 验收检查种类
第1类 ——该类的特征接受数Ac为0。种类1特性包括所有的机械和功能特性,这些特性通常通过破坏性测试进行检查。如果在样品中发现了不符合,那么整个批次或整个出运量都会被拒绝。应按标准规定的6.1和/或6.2进行处置。
第2类 ——该类的特征接受数Ac=0,但在不符合的情况下,可以采取第二种样品。第2类特征是可能会影响到紧固件安装或功能的主要尺寸特征。但是,如果在第一个样品中只发现了一件不合格的现象,那么等于首件样本量的外加样品应被扩检该特征。
如果在该特征的扩检样品中未发现不符合,那么该批就可以接受。如果整批或整个出运量被拒绝,应按标准规定的6.1和/或6.2进行处置。
第3类 ——该类的特征接受数Ac是表1所示的1个或多个不符合。第3类特征是次要的尺寸特征和某些功能特征, 其中一些不符合的程度是可以容忍的。如果样本中发现的不符合超过指定的可接受数,整批或整个出运量被拒绝。应按标准规定的6.1和/或6.2进行处置。
 
  笔者认为如果紧固件检验推行C=0的缺陷方案,将会对我国紧固件的生产和出口贸易会带来较大的影响,我们将会密切跟踪该标准国际动态的持续发展,并提出我们的意见。

  3、会议较详细地讨论了ISO 898-2《Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 2: Nuts with specified property classes - Coarse pitch thread and fine pitch thread碳钢合金钢紧固件机械性能 — Part 2:螺母粗牙和细牙螺母》标准中新提出的15项条款修改意见。

  提议取消ISO 898-2中9 级螺母等级,部份调整8级、10级、12级的1型或2型螺母的最高和最低硬度的值,对1型8级螺母≤M16规定了要(QT热处理)或不热处理的工艺性技术条款、并明确该二项中之一的选择由制造者决定,我们认为此项修改提案含义是不明确的。

  决定提出第四版ISO/CD 898/2 草案标准,已替代第三版ISO 898-2-2012《碳钢合金钢制紧固件机械性能 第2部份——粗牙和细牙螺母》标准。

  螺母的保证载荷是螺母机械性能的一项主要技术指标,其可靠性与螺母的硬度和螺母的型式有直接关系,日本和法国经长期技术摸索,提出原有标准(保证载荷和硬度的对应关系)值略有差异,决定对螺母硬度及工艺性提出技术性的修改。

  本标准与ISO 898-2:2012版相比,主要变化如下:
——本标准经讨论修改
——移除9级螺母等级
——移除原 “螺母型式和性能等级对应的公称直径范围”部份内容
——增加确螺母等级的“需热处理QT规定”

螺母型式、等级和热处理QT要求
性能等级 材料与螺母热处理
粗牙螺纹 05   碳钢 QT
8 标准螺母(1型) D≤M16 d   碳钢或 QT
标准螺母(1型) D≤M16    碳钢或非QT
标准螺母(1型)D>M16    碳钢 QT
高螺母(2型) 碳钢 QT
10   碳钢 QT
12 碳钢 QT
细牙螺纹 05 碳钢 QT
6     D>M16   碳钢 QT
8    标准螺母(1型) 碳钢 QT
8 标准高螺母(2型) D≤M16 碳钢 QT
标准高螺母(2型) D>M16 碳钢 QT
10 碳钢 QT
12 碳钢 QT
d 由制造者选择,可以淬火并回火。
QT=淬火并回火螺母
 
  由于螺母硬度的修整可能会对原保证载荷强度值有一定的波动影响,会议决定由日本代表Mr Masaya Hagiwara按亚历山大啮合螺母高度、硬度或保证载荷设计理论重新进行计算,修改ISO 4032标准中M42以上大规格螺母厚度提出修改方案,下次会议提交审议。

  4、会议审议了由意大利WG13“非螺纹紧固件”工作组提出的ISO/PWI 898-3《Mechanical properties of fasteners made of carbon steel , alloy steel and stainless steel — Part 3: Washers, and similar punched fasteners with specified property classes碳钢合金钢和人人操机械性能—第3部份垫圈和类似紧固件》的审议稿。
  
  会议决定该标准仅为ISO紧固件机械性能的系列标准中平垫片的技术标准,平垫片的性能等级分100HV、200HV、300HV(QT热处理)、400HV(QT热处理)四个等级、化学成份、硬度、脱碳渗碳及相关检测要求。由于弹簧垫圈和其它功能垫圈机械性能技术要求与平垫片一类有较大的差异,会议决定成立由法国和意大利为主的工作组,负责起草《弹簧、碟型、内外锯齿型等垫圈的机械性能》草案标准,标准号另定。

  会议还讨论了由意大利提出的非平垫片的机械性能的试验方案意见初稿。由意大利继续进行工作,在下次审查时提交审查。

  5、会议讨论ISO 1891紧固件名词术语系列标准《Fasteners — Terminology — Part 2: Vocabulary and definitions for coatings紧固件镀层名词术语》,并同意报审稿。决议要求在现有标准的名词术语英文、法语、德语和俄语四种语种的基础上,再增添汉语、意大利语、日语、西班牙语和瑞典语种。

  6、会议讨论了ISO 10642《内六角沉头螺钉》,由于该产品属减载荷产品,明确其产品的材料性能应符合ISO 898/1的性能规定,但其碳钢合金钢紧固实物拉伸试验因按ISO 898/1的75%和人人操实物拉伸试验因按ISO 3506-1的62~88%的要求进行拉伸载荷考核。

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ISO 10642《内六角沉头螺钉》头部结构减载荷示意图

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  7、根据年会ISO/TC2有大量的紧固件产品和基础标准需要复审,ISO/TC2也通报了ISO近几年新要修订的、新颁发紧固件标准名称和数量及下一步的工作进度时间表。如ISO 4014、4017、ISO 4302、ISO 4033等紧固件产品标准;并决议将ISO 6157-1 、ISO 6157-3二个外螺纹紧固件表面缺陷的标准 归口由 SC7(基础标准分技术委员会)划入 SC11(外螺纹分技术委员会);将ISO 6157-2内螺纹紧固件表面缺陷的标准归口由 SC7(基础标准分技术委员会)划入 SC12(内螺纹分技术委员会),以归口和加快标准的修订工作。

  8、会议听取了北美地区IFI主席提出美国的米制标准要加快与ISO的标准合作进度和力度。美国IFI标准化协会认为ISO米紧固件标准,目前在世界范围内已经十分流行,美国颁发的“M”米制标准相对ISO紧固件标准没有技术优势。根据这个意见,ASME B18和ASTM F16委员会已经开始对自20世纪70年代以来颁布的美国米制紧固件标准,较大幅度地缩编、撤消或替代,有的干脆直接引用ISO米制标准。并停止颁发IFI(第三版)后续米制标准出版。

  9、本年度的ISO/TC2会议冾逢DIN 成立100周年(1917~2017),东道主进行了隆重的庆典活动。德国详细地回顾了DIN紧固件标准发展历史,1917年5月18日德国工程师协会设立“通用机械制造标准委员会”,同年12月制订单程并改名为“德国工业标准委员会”(NADI),标准则以“D1”标准为标志。1919年3月用“DIN (Deutsches Industrid-Norm)”代替了“DI标准”的标志。并制订的第一个DIN标准是紧固件产品,即DIN 1《taper pins圆锥销》。

  由于ISO/TC2国际紧固件标准化技术分委员会和ISO/TC2/SC7、/SC11、/SC12、/SC13、/SC14各工作组的秘书处均设在德国,ISO紧固件的主要产品和基础标准均由德国负责起草。因此,德国在ISO/TC2和EN/TC185的工作中有着举足轻重的作用和影响力。

  德国的紧固件标准在世界范围内公认是采用米制国家的代表,其先进性、科学性和规范的完善性早已得到广泛公认。德国紧固件标准在国际贸易上比较流行,尤其是在欧洲市场的国际贸易中已被广泛地采纳,有一定的市场占有力。至今,DIN标准几乎是一统欧洲米制紧固件市场。我国紧固件产品出口产品中DIN标准占有相当大的份额。所以讲紧固件标准必须要审视德国DIN 标准。

 我国紧固件生产在世界范围内是有举足轻重的大国。我国是ISO国际紧固件标准化成员的“P”代表国,在制修订国际紧固件标准工作中有一定的席位和发言权,参与国际标准化活动对推动我国紧固件标准化事业是一项十分重要而有益的工作。我国从2005年以来,已多次参与ISO紧固件标准化的国际会议,从中积极讨论与审议,并充分发表意见,现国际上发表的最新ISO标准都有中国关键一票,我们的观点和建议已得到国际社会的认可。通过参加ISO国际会议,中国代表收获是很大的,通过参加国际会议,可以了解国际标准制定的背景和程序,了解国际标准制修订过程中的难点和争论焦点,为正确理解国际标准、等同采用国际标准等起到积极的作用。

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