各种形式螺栓和螺栓都可以成为螺纹紧固件,其这些螺纹紧固件在使用过程中经常会出现一些失效的形式,如断裂,拧断,滑丝等现象。根据对螺纹紧固件——螺栓和螺母的相关知识了解,小瑞今天给大家分享有关螺栓、螺母常见失效形式以及失效的因素。
螺栓断裂
1、装配拧拉断裂
拧拉断裂特征为断裂部位明显缩颈伸长。常见因素主要是联接面摩擦系数过小;拧紧或预紧时施加的扭矩过大、施加扭矩时套筒与螺纹不同轴、施加扭矩时速度过快;零件本身的性能强度不够以及紧固面与螺纹中心线垂直度超差。
2、螺纹受剪切力拧断
受剪切力拧断的断口部位一般有螺旋状,无明显缩颈,造成螺纹受剪切力拧断的。常见因素是螺纹在拧紧过程中被卡死,例如:螺纹变形、相互联接的牙型不一致、螺纹有焊渣灯情况;螺栓拧进的断面被顶住,如螺母为盲孔的有效螺纹深度不够。
3、应力集中部位使用后断裂
应力集中部位使用后断裂常见表现在螺栓头部及头部与螺纹杆过度的直角部位,主要因素为头部与螺纹杆过度的直角部位圆角过小;螺栓冷镦成型时在头部的塑性流线存在缺陷。被连接面与螺栓垂直度超差。
4、疲劳断裂
在螺栓连接后使用的过程中主要的断裂为疲劳断裂,常见因素有:预紧力不足;夹紧力衰减过大;螺栓尺寸、性能不合格;零件之间的相互配合、装配环境、使用工况不能满足设计要求。
5、延时断裂
延时断裂常见因素为氢脆,氢脆是在生产过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢,在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。常见易发生氢脆的紧固件有:自攻钉、弹性垫圈、级以上的经过电镀表面处理的螺栓。
6、零件扭矩报警
零件扭矩报警常见发生在通过角度法控制扭矩的螺栓装配过程中。主要因素有:原因为零件的装配扭矩控制范围不合理,表现为设定控制范围过小、控制范围往上或往下偏移。
没有预紧到预设角度,扭矩达到上限报警:因素为零件本身摩擦系数超上限、零件配合摩擦系数超上限、零件之间干涉,造成装配扭矩急剧上升。
正常装配,扭矩下限报警:因素为零件本身摩擦系数超下限或零件配合摩擦系数超下限,零件拧入时贴合扭矩大于初始扭矩(也即拧入力矩消耗过大),常见于锁紧螺母的拧紧。
7、螺纹滑牙
螺纹连接常常出现螺纹滑牙,主要因素是螺纹脱碳。常见现象为装配时感觉扭矩加不上,螺栓拆下后,发现螺纹全部或部分被磨平,以及螺栓螺纹或者螺母孔表面硬度低;内外螺纹尺寸配合,相配合的联接副接触面积小,有两种情况:一是接齿合的螺纹扣数少,二是螺纹与螺纹不在中径以内接触(即精度配合不好,螺栓螺纹和螺母的螺纹接触不够)。
