高(gāo)強度螺(luó)栓常(cháng)見的(dí)失效(xiào)形式為鬆動脫(tuō)落,掉頭斷(duàn)裂脫(tuō)扣(kòu)等幾種(zhǒng)情況,分析原因,主要歸納(nà)為以(yǐ)下幾個(gè)方(fāng)麵:
1,應力(lì)因(yīn)素及疲勞(láo):
通(tōng)常緊固件受到剪切(qiē),拉伸,彎曲,壓(yā)縮等(děng)等四(sì)種不同(tóng)方(fāng)式的(dí)應(yīng)力(lì),有時是(shì)一,兩種(zhǒng)應力組合,有(yǒu)時是幾(jī)種(zhǒng)應力(lì)都(dū)存在,當幾種應力(lì)都(dū)施(shī)加在(zài)螺栓上(shàng),尤(yóu)其是超負載的情(qíng)況下(xià),高強(qiáng)度螺栓很(hěn)容易產生斷(duàn)裂。長時間在各(gè)種負載條(tiáo)件(jiàn)下(xià),由(yóu)於各(gè)種應(yīng)力(lì)交(jiāo)叉作(zuò)用(yòng),產生(shēng)了疲勞,疲勞損(sǔn)壞(huài)zui常見的部位是在齒(chǐ)根園(yuán),螺紋(wén),及螺(luó)杆與(yǔ)螺紋(wén)聯(lián)結(jié)處(chǔ),交叉(chā)應力(lì)產生(shēng)了疲勞(láo)損壞(huài),這(zhè)種(zhǒng)損(sǔn)壞要占(zhān)到(dào)總失效(xiào)的80%左右(yòu),要(yào)選(xuǎn)用(yòng)合適的(dí)材料,選(xuǎn)用較大規格(gé),增(zēng)加強(qiáng)度(dù)來增強緊固(gù)件抗(kàng)應(yīng)力(lì)的(dí)能力(lì)。
2,腐(fǔ)蝕
腐(fǔ)蝕(shí)是螺(luó)栓斷裂有一個(gè)主要原因(yīn),腐蝕有(yǒu)普通(tōng)腐蝕,化(huà)學腐蝕,電解(jiě)腐蝕和應(yīng)力腐蝕(shí)等多種。值得一提(tí)的(dí)是電解腐(fǔ)蝕,這種(zhǒng)腐蝕(shí)一般人(rén)不太(tài)了(liǎo)解(jiě),當不(bù)同材(cái)料組(zǔ)成連接(jiē)副,在與工(gōng)件緊固時,由於每種材料的電解電位不同,會(huì)產生(shēng)電(diàn)子流動(dòng),形成“微(wēi)電池”,在(zài)濕(shī)潤的環境下(xià),電(diàn)解腐蝕很嚴重。嚴(yán)重(zhòng)電(diàn)解腐蝕的重要(yào)環境是(shì)潮濕,要采取(qǔ)防(fáng)護措施(shī),首先(xiān)要盡(jìn)量(liáng)隔(gé)絕空氣(qì),保持包(bāo)裝物的(dí)幹燥,防止腐蝕(shí)的(dí)產(chǎn)生(shēng)。
3,氫(qīng)脆
氫脆的(dí)產生對高(gāo)強度螺(luó)栓來(lái)說(shuō)是致命的缺(quē)陷(xiàn),一(yī)旦(dàn)遇(yù)到外力(lì),很(hěn)容易(yì)發(fā)生斷裂(liè)。氫脆(cuì)的產生原因(yīn)主要(yào)有(yǒu)兩(liǎng)種,一(yī)種(zhǒng)是(shì)內部的(dí),由材料冶煉(liàn)所產生(shēng)的(dí),這種情況(kuàng)很少發(fā)生(shēng)。第二(èr)類是外部的,在酸洗,電鍍時(shí)遊離狀態(tài)的(dí)氫(qīng)原子(zǐ)產生(shēng)後(hòu),會(huì)嵌(qiàn)入(rù)基體並擴散到內部(bù),破壞(huài)原(yuán)來的平(píng)衡狀(zhuàng)態,產生晶(jīng)格畸(jī)變(biàn),在外(wài)力(lì)的作用下產生斷裂(liè)。有效(xiào)的(dí)解決(jué)方(fāng)式是采(cǎi)用(yòng)去氫(qīng)退(tuì)火。
4,設(shè)計(jì)及工藝(yì)
在設計(jì)中(zhōng)忽略了(liǎo)齒根(gēn)園(yuán)或(huò)是(shì)在(zài)滾絲時(shí),牙(yá)尖(jiān)尖(jiān)銳;在螺(luó)絲熱(rè)軋成型時產(chǎn)生(shēng)褶(zhě)皺,凹(āo)坑。這些尖角,凹槽(cáo)的(dí)產生是產生裂紋的(dí)源泉,在設(shè)計(jì)製造中要重(zhòng)視(shì)這(zhè)一問題(tí),避(bì)免(miǎn)潛(qián)在(zài)裂(liè)紋(wén)的產(chǎn)生。高(gāo)強(qiáng)度螺栓(shuān)在(zài)調(tiáo)質的過程(chéng)要遇到(dào)第二類回火脆性(xìng),要(yào)盡(jìn)可能避(bì)免(miǎn)這類(lèi)回火(huǒ)脆性的產(chǎn)生。
5,安(ān)裝及連接
安裝扭矩要在(zài)規定範(fàn)圍內(nèi),扭(niǔ)矩(jǔ)太小(xiǎo),造(zào)成預緊力過小(xiǎo),在振動或工作狀(zhuàng)態(tài)下鎖緊力(lì)不(bù)足容易產生(shēng)鬆動(dòng),但是扭(niǔ)矩(jǔ)過大(dà)甚至超過(guò)規定(dìng)值(zhí),螺紋(wén)在超負載的條件(jiàn)下服役(yì),當各種應(yīng)力(lì)組合施加時,很容(róng)易產生拉絲,脫扣(kòu)造(zào)成(chéng)失效。因(yīn)此要按(àn)規定的扭(niǔ)矩進(jìn)行(háng)安(ān)裝。尤(yóu)其(qí)要了(liǎo)解各(gè)種材料,各種(zhǒng)表麵(miàn)處(chǔ)理的(dí)扭矩係(xì)數,采用正確(què)的扭(niǔ)矩值(zhí)防(fáng)止連(lián)接(jiē)副失(shī)效(xiào)。 安裝(zhuāng)聯(lián)結副時(shí)表麵的(dí)粗(cū)糙(cāo)度(dù)及垂(chuí)直(zhí)度(dù)也會影(yǐng)響聯結副的使用,表麵粗(cū)糙(cāo)安裝(zhuāng)時要克服摩(mó)擦損失一(yī)部分扭力,擰緊(jǐn)力相應(yīng)減(jiǎn)少。垂直(zhí)度不好(hǎo),擰(níng)緊(jǐn)時(shí)由(yóu)點(diǎn)接觸(chù)變成麵(miàn)接觸的(dí)過(guò)程(chéng)中(zhōng),扭(niǔ)矩損失了一(yī)部(bù)分,同(tóng)時擰(níng)緊時,螺栓(shuān)頭(tóu)部(bù)橫向應(yīng)力增(zēng)大,容易(yì)產生(shēng)頭部斷裂。
6,材(cái)料及(jí)熱處理
要(yào)根(gēn)據(jù)強度(dù)要求不同選(xuǎn)擇(zé)不(bù)同(tóng)的(dí)材料(liào),強度(dù)越(yuè)高,合(hé)金(jīn)元(yuán)素(sù)含量(liáng)要相(xiāng)應增加(jiā),如果(guǒ)采用普通(tōng)碳鋼(gāng),沒有(yǒu)Cr,Mo,V等(děng)元(yuán)素,基體強(qiáng)度差(chà),在(zài)多(duō)重應(yīng)力作用下容易(yì)產生(shēng)疲勞和斷(duàn)裂(liè)。 熱處理也是(shì)很重(zhòng)要(yào)的(dí)因素(sù),高強度螺栓調(tiáo)質過(guò)程(chéng)中的回火(huǒ),在高溫(wēn)回火(huǒ)區(qū)域,容易(yì)產生(shēng)硫,磷(lín)等雜質(zhì)元素,雜質元素(sù)在晶(jīng)界(jiè)上偏聚,產(chǎn)生(shēng)脆性(xìng)斷裂,尤(yóu)其(qí)是當硬(yìng)度在HRC35度以(yǐ)上(shàng),脆性(xìng)傾(qīng)向(xiàng)更加(jiā)嚴(yán)重。
總(zǒng)之高強(qiáng)度螺栓聯結(jié)副的(dí)斷(duàn)裂(liè)涉及(jí)麵(miàn)廣,要認真分(fēn)析,尤其(qí)是(shì)要保(bǎo)留(liú)斷裂的試樣(yàng),保(bǎo)持(chí)其原始(shǐ)狀(zhuàng)態(tài),了解材料,硬度,使用(yòng)安裝等(děng)一係列(liè)情(qíng)況後才能做出正(zhèng)確的判(pàn)斷,針對(duì)性(xìng)的采(cǎi)取(qǔ)相應措施(shī),有效(xiào)地防止失效或螺栓斷裂。

