高强度螺栓不同断裂形式形貌图及因素
发布时间：2021-06-09 17:38:27 点击次数：297
高强度螺栓的使用十分的广发,如航天航空,原油机器,大型汽车/货车等,高强度螺栓在使用过程中,常见的失效形式就是断裂,使用状况不同,螺栓的断裂状况也是有所不同的,有的高强度螺栓是疲惫折断,有的高强度螺栓是脆断,还有的高强度螺栓是弱点折断。中华标准件网根据对紧固件螺栓采用的了解,下面分享下高强度螺栓常见不同断裂形式形貌图以及相应的缘故。
事例1、高强度螺栓疲乏断裂形式形貌图
图1为高强度螺栓疲劳断裂
其中a断口为柔韧断口,b断口为疲劳断口。疲惫断裂与柔韧断裂同时存在的状况下,疲倦折断为首断件,故可知b钢螺栓为首断件。b螺栓中A~B这段区域螺纹配合出现松动,引致在B位置产生应力集中,长时间在曲轴转动的交变应力作用下逐步产生微裂纹,最后时有发生多源疲劳断裂。b钢螺栓折断后,a号钢螺栓不足以承载曲轴旋转所产生的力,时有发生过载断裂。综上所述,b钢螺栓中A~B这段区域螺纹配合出现松动,使这段区域内螺栓和螺孔的螺纹时有发生磨损,平衡块和曲柄臂出现松动,引致两者连接面出现微振斑,同时在B位置产生应力集中,长时间在曲轴转动的交变应力作用下逐步产生微裂纹,最后时有发生多源疲劳断裂,b钢螺栓折断后,a钢螺栓不足以承载曲轴旋转所产生的力,时有发生过载断裂,平衡块飞出,使引擎的零件毁坏。钢螺栓的断裂与抵消块固定螺栓在安装时的拧紧轴向力不足有关。
例证2:高强度螺栓脆断形式形貌图
图2为螺栓脆断
对高强度螺栓断口展开宏观的分析,可断定图2螺栓属于脆性断口,对于力学性能更进一步的测试获知,高强度螺栓硬度和强度指标都较高,高屈强比,基本都是在0.95;而延伸率、断面收缩率、冲击功都随强度、硬度的提高呈规律性下降。因此螺栓在工作时经受着装配预紧力、一再交变应力以及高压震动载重,现场用到中频繁出现脆断,测试的力学性能数据解释提高材质坚韧是很有必要的,在材质固定的状况下,通过恰当下降强度指标来提高坚韧是个优异的旋转。自我牺牲的强度可以通过增加螺栓直径的方法补救。
例证3:高强度螺栓毛病断裂形式形貌图
图3为高强度螺栓缺陷断裂
图3高强度螺栓折断时从应力集中程度较高的螺纹槽弧形倒角处启裂,启裂部位有很多撕开棱,以解理形貌为主,且存在沿晶断裂特点,该螺栓在受力时
时有发生沿晶折断。当断裂从裂纹源处启裂之后,裂纹以迅速、失稳方法展开扩展直至断裂。材质内部存在晶体偏粗,晶界偏析的缺点,致使了材质实际上许用应力减低,这也是裂纹迅速失稳扩大的先决条件。微裂纹的形成与冶炼时除气、造渣不彻底有关。螺栓的装配扭紧力矩波动范围大,存在过拧现象;螺栓头杆结合处圆角半径值波动大,部分不符合标准化要求,螺栓生产过程中存在不能有效性支配尺码精度的疑问。
在螺栓生产过程中发现高强度螺栓热墩模具工作面有R角成型面损坏、热劳累裂纹等弱点,模具支撑面损坏、锈蚀严重,有用胶带调整的现象,且生产现场未对螺栓头杆结合部R值展开控制。这些毛病使得模具无法确保螺栓同轴度、垂直度等尺码稳定性,会对产品质量导致影响,增加螺栓时有发生断裂的高风险。
