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緊固件知識

緊固件—螺栓、螺母失效形式及因素



發布時間:2019/10/17 11:42:51 點擊次數:339次

各種形式螺栓和螺栓都可以成為螺紋緊固件,其這些螺紋緊固件在使用過程中經常會出現一些失效的形式,如斷裂,擰斷,滑絲等現象。根據對螺紋緊固件——螺栓和螺母的相關知識了解,中華標準價網分享有關螺栓、螺母常見失效形式以及失效的因素。

螺栓斷裂

1、裝配擰拉斷裂

擰拉斷裂特征為斷裂部位明顯縮頸伸長。常見因素主要是聯接面摩擦系數過小;擰緊或預緊時施加的扭矩過大、施加扭矩時套筒與螺紋不同軸、施加扭矩時速度過快;零件本身的性能強度不夠以及緊固面與螺紋中心線垂直度超差。

2、螺紋受剪切力擰斷

受剪切力擰斷的斷口部位一般有螺旋狀,無明顯縮頸,造成螺紋受剪切力擰斷的。常見因素是螺紋在擰緊過程中被卡死,例如:螺紋變形、相互聯接的牙型不一致、螺紋有焊渣燈情況;螺栓擰進的斷面被頂住,如螺母為盲孔的有效螺紋深度不夠。

3、應力集中部位使用后斷裂

應力集中部位使用后斷裂常見表現在螺栓頭部及頭部與螺紋桿過度的直角部位,主要因素為頭部與螺紋桿過度的直角部位圓角過小;螺栓冷鐓成型時在頭部的塑性流線存在缺陷。被連接面與螺栓垂直度超差。

4、疲勞斷裂

螺栓連接后使用的過程中主要的斷裂為疲勞斷裂,常見因素有:預緊力不足;夾緊力衰減過大;螺栓尺寸、性能不合格;零件之間的相互配合、裝配環境、使用工況不能滿足設計要求。

5、延時斷裂

延時斷裂常見因素為氫脆,氫脆是在生產過程(如電鍍、焊接)中進入鋼材內部的微量氫,在內部殘余的或外加的應力作用下導致材料脆化甚至開裂。常見易發生氫脆的緊固件有:自攻釘、彈性墊圈、級以上的經過電鍍表面處理的螺栓。

6、零件扭矩報警

零件扭矩報警常見發生在通過角度法控制扭矩的螺栓裝配過程中。主要因素有:原因為零件的裝配扭矩控制范圍不合理,表現為設定控制范圍過小、控制范圍往上或往下偏移。

沒有預緊到預設角度,扭矩達到上限報警:因素為零件本身摩擦系數超上限、零件配合摩擦系數超上限、零件之間干涉,造成裝配扭矩急劇上升。

正常裝配,扭矩下限報警:因素為零件本身摩擦系數超下限或零件配合摩擦系數超下限,零件擰入時貼合扭矩大于初始扭矩(也即擰入力矩消耗過大),常見于鎖緊螺母的擰緊。

7、螺紋滑牙

螺紋連接常常出現螺紋滑牙,主要因素是螺紋脫碳。常見現象為裝配時感覺扭矩加不上,螺栓拆下后,發現螺紋全部或部分被磨平,以及螺栓螺紋或者螺母孔表面硬度低;內外螺紋尺寸配合,相配合的聯接副接觸面積小,有兩種情況:一是接齒合的螺紋扣數少,二是螺紋與螺紋不在中徑以內接觸(即精度配合不好,螺栓螺紋和螺母的螺紋接觸不夠)。

  • (來源:中華標準件網)
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