一、前言:新能源轻量化浪潮下的连接技术瓶颈 在双碳政策与汽车能耗法规双重驱动下,轻量化已成为新能源汽车核心发展主线。依据《节能与新能源汽车路线图2.0》及GB 36980.1-2025新版
一、前言:新能源轻量化浪潮下的连接技术瓶颈
在双碳政策与汽车能耗法规双重驱动下,轻量化已成为新能源汽车核心发展主线。依据《节能与新能源汽车路线图2.0》及GB 36980.1-2025新版电耗限值标准,整车减重具备明确量化收益:
1. 新能源车每减重100kg,续航提升6%~8%;
2. 燃油车每减重100kg,油耗降低6%~8%、轮胎寿命提升7%;
3. 消费税政策同步倾斜,燃油车整车每减重100KG,税率下降0.85%。

轻量化材料迭代路径清晰:
车身从传统单一钢材向铝合金、镁合金、碳纤维多元复合材料演进;底盘、三电系统部件加速采用镁合金压铸件。镁合金是当前工程结构金属中密度最低材料,理论减重幅度可达30%~35%,应用场景已从方向盘骨架、仪表盘等干区内饰小件,拓展至电池托盘、电驱壳体等三电湿区核心部件。
但镁合金大规模装车后,传统钢制紧固件暴露两大致命连接痛点:
痛点1:异种金属电化学腐蚀

镁电极电位低至-1.6V,普通碳钢螺栓电位仅-0.44V,二者电位差巨大,潮湿环境下形成原电池,镁基体作为阳极快速腐蚀,出现白锈、螺纹溃烂、壳体剥落渗漏等失效风险。
痛点2:热膨胀系数失配引发预紧力衰减

镁合金热膨胀系数26×10⁻⁶℃⁻¹,普通钢材仅12×10⁻⁶℃⁻¹,差值超一倍。车辆冷热交变工况下,螺栓与镁壳体变形量不一致,长期使用预紧力持续丢失,出现螺栓松动、密封失效、结构异响等问题。
行业现有妥协方案为420MPa级6056铝合金螺栓(AL9 Alu 6056),虽能缓解腐蚀与热膨胀矛盾,但受冷镦量产工艺限制,强度上限低,无法满足大扭矩、高载荷三电结构件连接需求,成为镁合金轻量化落地的核心技术卡脖子环节。
针对行业空白,盈锋志诚嘉依托20余年紧固件研发制造积淀,自主研发ZT68-600Mpa冷镦高强7系改性铝合金螺栓,突破行业现有铝螺栓强度瓶颈,完美适配新能源汽车镁合金、铝合金轻量化部件连接,提供轻量化、高可靠、长寿命一体化紧固方案。
二、企业研发制造实力支撑
盈锋志诚嘉是国内紧固件领域创新领先企业,具备全产业链自研、量产、质检能力,为ZT68产品落地提供坚实保障:
1. 产业布局:深圳总部+襄阳汽车专用生产基地+印度、印尼双海外工厂,实现全球化交付;月产紧固件5亿颗,服务全球百余家整车及零部件客户;
2. 资质与技术积累:2013年取得IATF16949汽车行业质量认证,2017年正式切入新能源汽车供应链,手握26项有效紧固件专利;2025 年攻克 ZT68 高强铝合金螺栓冷镦工艺,试样实测抗拉强度可达 630MPa 级,产品标称稳定强度等级 600MPa;
3. 全流程自主生产:自建模具开发、多工位冷镦、搓丝、机加工、热处理、表面处理、自动组装、光学分选完整产线,无需外协加工,品质全程可控;
4. 全套精密检测实验室:配备金相显微镜、布氏/维氏硬度计、二次元投影仪、万能拉力试验机、摩擦系数测试仪、光谱分析仪、恒温恒湿箱、膜厚仪、ROHS检测仪等全套检测设备,所有力学、腐蚀、热稳定测试均可自主完成。
三、行业主流铝螺栓性能局限
当前行业量产成熟铝合金螺栓以6056(AL9 Alu 6056)420MPa级为主流,材料基础参数:材质EN AW 6056(AlSi1MgCuMn),密度2.7 g/cm³,弹性模量69000 MPa,线性热膨胀系数23×10⁻⁶℃⁻¹;屈服强度下限350MPa、抗拉强度400~440MPa,断后延伸率≥6%,最高长期使用温度150℃。
受冷镦量产工艺限制,该款产品强度上限低,在新能源三电高载荷、冷热交变工况下存在承载力不足的短板,是行业轻量化连接长期存在的痛点。
四、ZT68产品核心技术突破:对标6056铝螺栓实现全面性能升级
1. 拉伸强度测试
ZT68 7系改性 VS 外六角法兰面螺栓M8X40
共5组平行试样,实测平均最大拉力23030.66N,平均抗拉强度629.25MPa,平均屈服强度510.20MPa,平均延伸率8.21%;各组试样强度区间稳定在628~630MPa,数据离散极小,批量性能一致性优异。
|
样品 |
应力横截面积 mm^2 |
最大力(Fbc) |
抗拉强度(Rm) Mpa |
屈服强度(Rp0.2) Mpa |
屈强比 |
延伸率 |
|
试样1 |
36.6 |
22997.92 |
628.36 |
524.2 |
0.83 |
8.29 |
|
试样2 |
36.6 |
23046.27 |
629.68 |
521.57 |
0.83 |
8.02 |
|
试样3 |
36.6 |
23020.37 |
628.97 |
502.59 |
0.8 |
8.22 |
|
试样4 |
36.6 |
23060.81 |
630.08 |
498.26 |
0.79 |
8.22 |
|
试样5 |
36.6 |
23027.95 |
629.18 |
504.37 |
0.8 |
8.31 |
|
平均 |
36.6 |
23030.66 |
629.25 |
510.2 |
0.81 |
8.21 |
|
性能指标 |
ZT68 |
行业主流 |
性能提升幅度 |
|
抗拉强度 Rm |
~630Mpa |
~420Mpa |
~ + 50% |
|
屈服强度 Rp0.2 |
~500Mpa |
~350Mpa |
~ +43% |
|
屈强比 |
~0.8 |
~0.85 |
更优的塑性储备 |
|
延伸率 |
≥8% |
≥6% |
实现更高强度同事保持韧性 |
2. 头部6°楔形强度极限测试
模拟装配冲击、头部受力极限工况,5组试样全部断裂于未旋合螺纹段,头部无开裂、崩角,头部与杆部冷镦结合强度满足整车安全设计标准;试样极限拉力区间22.95KN~23.4KN,对应抗拉强度627MPa~639MPa。

|
序号 |
公称应力截面积mm2 |
楔角 |
最大拉力Fm(KN) |
抗拉强度Rm(MPa) |
断裂位置 |
|
试样1 |
36.6 |
6° |
23.15 |
633 |
未旋合螺纹的长度内 |
|
试样2 |
36.6 |
6° |
23.05 |
630 |
未旋合螺纹的长度内 |
|
试样3 |
36.6 |
6° |
23.15 |
633 |
未旋合螺纹的长度内 |
|
试样4 |
36.6 |
6° |
22.95 |
627 |
未旋合螺纹的长度内 |
|
试样5 |
36.6 |
6° |
23.4 |
639 |
未旋合螺纹的长度内 |
3. 硬度均匀性测试
10组平行试样维氏HV硬度区间稳定201~209,数值波动范围小,材料内部无局部软硬点,微观组织均匀,可规避局部应力集中断裂风险。
|
序号 |
D1 |
D2 |
HV |
|
试样 1 |
29.908 |
30.549 |
202.949 |
|
试样 2 |
29.695 |
30.122 |
207.321 |
|
试样 3 |
31.404 |
29.267 |
201.522 |
|
试样 4 |
29.054 |
30.549 |
208.81 |
|
试样 5 |
30.763 |
28.84 |
208.81 |
|
试样 6 |
30.549 |
29.267 |
207.321 |
|
试样 7 |
30.763 |
29.481 |
204.391 |
|
试样 8 |
30.122 |
30.336 |
202.949 |
|
试样 9 |
30.336 |
29.481 |
207.321 |
|
试样 10 |
30.122 |
29.481 |
208.81 |
4. 破坏扭矩测试
五组试样破坏扭矩均稳定在25N·m以上,数据离散度低,装配扭矩一致性优秀,适配自动化拧紧作业。
|
序号 |
螺纹规格 |
螺距 mm |
最小破坏扭矩 |
|
试样 1 |
M8×35 |
1.25 |
25.2 |
|
试样 2 |
M8×35 |
1.25 |
25.2 |
|
试样 3 |
M8×35 |
1.25 |
25.5 |
|
试样 4 |
M8×35 |
1.25 |
25.3 |
|
试样 5 |
M8×35 |
1.25 |
25.6 |
5. 微观金相组织:高强韧性能底层保障
通过高精度金相检测,ZT68改性7系铝合金微观组织具备两大核心优势:
1. 晶粒细小均匀,无粗大金属析出相,有效分散应力,大幅提升螺栓强度与抗疲劳韧性;
2. 晶界洁净无连续脆性杂质(AlFe、AlSiFe相),阻断腐蚀介质渗透通道,从微观层面提升长期耐腐蚀能力。

6. 晶间腐蚀抗性


晶间腐蚀试验后,ZT68试样无沿晶腐蚀沟槽、无晶粒分离、无深层腐蚀通道;腐蚀仅局限于表层轻微点蚀,不存在剥落腐蚀、贯穿晶界腐蚀等致命失效形式,适配电池包、电驱等潮湿湿热工况。
7. 中性盐雾耐久测试
无表面防护裸铝螺栓:3天连续盐雾即大面积产生白锈;
ZT68配套阳极氧化表面处理:稳定通过60天连续中性盐雾测试,表面无明显腐蚀痕迹,长效防腐适配整车长期服役需求。

表面未做处理

表面阳极氧化
8. 镁合金电化学腐蚀测试
以镁合金AZ91基材为配对基准,电偶腐蚀风险排序:碳钢>7系ZT68>6056铝螺栓。
ZT68与镁合金电位差值极小,搭配使用几乎无电偶腐蚀驱动力,从根源解决钢-镁搭配的基体腐蚀难题。

9、可控摩擦系数表面处理体系,适配自动化高精度装配
针对新能源整车自动化拧紧产线对扭矩精度的严苛要求,ZT68配套分级表面处理与润滑方案,精准调控螺纹摩擦系数,全部数据基于M8×40法兰面螺栓实测:
|
表面状态 |
扭矩系数 K |
总摩擦系数 μtot |
螺纹摩擦 μth |
|
未做处理 |
0.343 |
0.286 |
0.186 |
|
阳极氧化 |
0.263 |
0.214 |
0.174 |
|
1 号润滑剂 |
0.256 |
0.208 |
0.147 |
|
1 号润滑剂 |
0.252 |
0.205 |
0.143 |
|
1 号润滑剂 |
0.253 |
0.205 |
0.148 |
|
1 号润滑剂 |
0.249 |
0.201 |
0.146 |
|
2 号润滑剂 |
0.145 |
0.108 |
0.083 |
|
2 号润滑剂 |
0.14 |
0.103 |
0.086 |
|
2 号润滑剂 |
0.146 |
0.109 |
0.075 |
|
2 号润滑剂 |
0.148 |
0.11 |
0.076 |
|
3 号润滑剂 |
0.135 |
0.099 |
0.072 |
|
3 号润滑剂 |
0.121 |
0.086 |
0.079 |
|
3 号润滑剂 |
0.135 |
0.099 |
0.072 |
整套润滑方案可稳定将总摩擦系数控制在0.09~0.15区间,拧紧扭矩离散度低,预紧力精准可控。
10. 高温热稳定性能
150℃持续热暴露12小时后,ZT68螺栓抗拉强度仍维持600MPa以上,延伸率保持约10%;长时间高温工况下无强度大幅衰减、蠕变松弛问题,适配电机壳体、电控总成等长期高温工作部件。

ZT68铝合金热膨胀系数、弹性模量与镁合金接近,冷热交替循环下,螺栓与镁壳体变形同步,大幅降低预紧力衰减速率,避免长期使用松动、渗漏,解决钢制螺栓长期使用松脱顽疾。
五、ZT68冷镦制造工艺路线
ZT68突破传统铝合金无法冷镦量产高强度螺栓的行业壁垒,完整工艺链路:

工艺核心亮点:通过精准控制Mg、Zn、Cu强化相析出,搭配梯度冷却固溶工艺,在冷镦成型后同步实现超高强度与良好塑性;相较纯机加工紧固件,冷镦工艺生产效率更高、成本更低,螺纹疲劳强度优于切削加工成型螺栓。

六、ZT68-600Mpa冷镦高强铝合金螺栓典型应用场景
ZT68-600Mpa冷镦高强铝合金螺栓专为新能源汽车镁合金、铝合金轻量化部件设计,覆盖三电系统、底盘核心湿区、冷热交变工况:
1. 新能源电驱系统:镁合金电机壳体、减速器法兰面、电控外壳紧固;
2. 动力电池包总成:镁合金电池托盘、箱体边框、水冷板连接;
3. 轻量化底盘部件:铝合金/镁合金控制臂、转向节、副车架轻量化连接;
4. 整车内外饰大型镁合金压铸件结构连接。
七、ZT68-600Mpa冷镦高强铝合金螺栓产品综合核心优势总结
1. 轻量化减重优势:铝密度仅2.7g/cm³,同规格螺栓重量远低于钢材,批量应用可降低整车整备质量;
2. 弱化镁合金电偶腐蚀风险:与镁基材电位匹配,缓解异种金属腐蚀问题;
3. 热膨胀性能匹配,预紧力长期稳定:冷热交变工况下预紧力衰减远低于钢螺栓,提升密封可靠性;
4. 行业领先冷镦量产强度:相较主流420MPa铝螺栓抗拉强度提升50%,承载力大幅提升;
5. 强韧平衡,抗断裂抗疲劳:屈服强度超500MPa同时延伸率≥8%,适配整车长期振动工况;
6. 长效防腐适配湿区环境:阳极氧化处理可稳定通过60天中性盐雾,晶间腐蚀抗性优异;
7. 150℃高温稳定服役:电机、电控高温区域长期使用强度无明显衰减;
8. 摩擦系数精准可控:多梯度润滑方案匹配自动化拧紧产线,扭矩一致性表现良好;
9. 全自主冷镦量产工艺:现有成熟试样规格为M8×40外六角法兰面螺栓,可根据项目需求拓展多规格产品开发;
10. 完整汽车级质量管控:依托IATF16949认证工厂,配备全套自主检测实验室,完成全项目性能验证。
八、企业配套服务
盈锋志诚嘉精密五金(深圳)有限公司作为ZT68产品研发与总产基地,配套襄阳汽车专用工厂、印度及印尼两处海外工厂,可同步满足国内整车配套与海外新能源客户交付需求,提供从样品开发、性能联合测试、小批量试产到大批量量产全流程技术支持。
1. 深圳总部(研发&销售中心)
地址:深圳市坪山区坑梓街道中兴路13号
联系电话:0755-84061349
2. 襄阳汽车专用生产工厂
企业名称:志诚嘉金属科技(襄阳)有限公司
地址:湖北省襄阳市谷城县城关镇三岔路经济开发区
联系电话:0710-7269998
3. 印尼海外工厂
PT Top precision Fastening Indonesia
地址:Jababeka Phase 8, Industri 1,Jl. Tekno Raya Blok A2B, Tanjungsari, Kec. Cikarang Utara, Kabupaten Bekasi, Jawa Barat 17530
4. 企业官网:www.zcjtech.com
九、总结
伴随新能源汽车镁合金轻量化大规模落地,传统钢制紧固件、低强度420MPa级铝合金螺栓已无法匹配整车长期可靠性需求。盈锋志诚嘉ZT68-600Mpa冷镦高强铝合金螺栓,以自主7系改性铝材料、突破式冷镦量产工艺、全方位力学与防腐性能验证,解决镁合金部件连接腐蚀、预紧力丢失、强度不足三大行业痛点,为新能源汽车轻量化提供高可靠轻量化紧固连接解决方案,助力汽车轻量化技术产业化落地。