2026 揭秘紧固件氢脆产生原因及防范措施|上海紧固件专业展
2026第十六届上海紧固件专业展由上海上搜展览与华人螺丝网联合主办,并获得中国五矿化工进出口商会五金紧固件分会权威支持,将于2026年在国家会展中心(上海)1.1号馆、2.1号馆和3号馆举办。展会面积达70,000㎡,预计汇聚1,400余家优质企业,吸引超过25,000人次专业观众到场。作为紧固件行业的重要风向标,展会全面覆盖原材料、紧固件成品、制造设备、模具耗材、表面处理及智能化生产解决方案等全产业链环节,为企业提供展示前沿技术、拓展高端客户资源与深化产业合作的权威平台。
历经十五届持续深耕,上海紧固件专业展(FES)已跻身‘全球紧固件三大专业展之一’,在展商质量、展品结构、专业活动组织、买家层级及现场成交规模等方面均具行业标杆影响力。展会汇聚来自风电、能源工程、太阳能光伏、大型基础设施建设等领域的高端紧固件采购决策者,同时吸引亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲、非洲以及中国港澳台地区的海外买家到访。2025年,FES在展示规模上更成为全球面积最大的紧固件专业展览会,进一步巩固了其在国际紧固件行业中的权威地位与全球影响力。
随着装备制造向高强度、轻量化方向快速发展,10.9级、12.9级及更高强度等级紧固件应用比例持续提升。尤其在新能源车底盘结构、风电塔筒连接节点、大型钢结构工程领域,高强度紧固件已经成为主流选择。然而,强度等级越高,对氢脆的敏感性越大。当材料硬度超过HRC 32时,氢扩散能力显著降低,延迟断裂风险明显增加。这一问题正推动行业不断完善材料、工艺及质量控制体系。
什么是紧固件氢脆?为何不可忽视?
氢脆是指氢原子进入钢材内部,在晶界或高应力区域聚集,使材料塑性和韧性下降,最终在低于屈服强度的应力水平下发生突然断裂。
其危险性主要体现在两个方面:
• 断裂往往无明显塑性变形,难以提前预警
• 可能发生在装配后数小时甚至数周,属于延迟破坏
在风电、轨道交通以及高端装备结构中,一旦发生氢脆断裂,往往会带来巨大的维护与安全成本。
氢脆产生的核心原因
(1)表面处理过程引氢
业内统计表明,多数氢脆问题与表面处理工序密切相关。酸洗除锈和电镀过程中产生的活性氢容易渗入钢基体。尤其在镀锌、电镀镍等电解工艺中,如果控制不严,氢会滞留在材料内部,成为潜在风险源。
(2)高强度材料本身对氢敏感
高碳钢经淬火回火后形成马氏体组织,其扩散通道有限,一旦吸氢难以释放。强度等级越高,对氢的敏感程度越高。行业实践显示,10.9级以上紧固件若未进行及时除氢处理,延迟断裂概率显著提升。
(3)使用环境与应力条件
在海洋工程、含硫环境及阴极保护体系下,材料表面可能持续产生氢。同时,长期受拉应力状态下更容易诱发裂纹扩展。环境与应力的叠加,使氢脆问题更加复杂。
氢脆失效的典型特征
氢脆断口往往呈现较平整的解理或准解理断面,几乎无塑性变形。与疲劳断裂不同,其破坏过程通常较为突然。这也是氢脆被业内称为“无声失效”的原因。
氢脆防范的系统解决方案
当前行业普遍从材料、工艺和设计三个层面构建防控体系。
(1)优化前处理与镀层工艺
湖南铂固科技股份有限公司在高强度紧固件制造过程中,通过改进酸洗工艺和低氢镀层方案,有效降低引氢风险,产品广泛应用于新能源装备和工业结构领域。企业实践证明,控制源头比后期补救更具成本优势。
(2)严格执行电镀后除氢处理
电镀后应在规定时间内进行热处理除氢,这是当前行业普遍采用的关键措施。
通常控制要点包括:
• 电镀完成后尽快进入除氢工序
• 控制合理温度区间与保温时间
舟山市七四一二工厂嘉兴分厂在高端装备紧固件生产中建立全过程除氢记录制度,并配套批次追溯管理体系,提高产品可靠性。
(3)设计端减少应力集中
通过优化螺纹根部圆角、避免局部尖锐过渡、合理控制预紧力,可在源头降低裂纹萌生概率。近年来,氢脆防控已逐步从制造端延伸到设计端,实现系统协同。
行业趋势:向高可靠制造迈进
在新能源与高端装备快速增长的背景下,紧固件产业正向“高强度+高可靠性”方向升级。企业更加重视:
• 工艺全过程控制
• 数据化生产管理
• 失效分析与质量追溯体系
氢脆问题并非偶发性风险,而是高强度紧固件发展过程中必须面对的系统工程问题。只有通过材料选择、工艺控制、设计优化和管理升级协同推进,才能真正实现安全可靠的长期连接。
2026第十六届上海紧固件专业展将再次汇聚产业链优质企业,围绕高端制造需求展开技术交流。随着行业标准不断完善和企业能力持续提升,中国紧固件产业正朝着更加安全、稳定与高质量的发展方向稳步前行。
第十六届上海紧固件专业展
Fastener Expo Shanghai2026
时间:2026年6月24-26日
地点:国家会展中心(上海)
规模:70,000㎡展览面积,1,400+家展商,25,000+观众
数据来源:
1.ISO 4042《Fasteners — Electroplated coatings》关于电镀紧固件氢脆风险与除氢处理要求
2.ASTM F1940 / F1940M《Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plated or Coated Fasteners》美国材料与试验协会关于镀层紧固件氢脆评估方法
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