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緊固件失效的形式和對應原因
發布時間：2020-07-07
來源：宸堃機械 瀏覽次數：
螺紋緊固件的失效形式及原因分析
1)通過扭轉和拉動使組件斷裂
拉伸斷裂的特征是斷裂部位顯著的頸縮伸長。常見的原因是結合面的摩擦系數太小；擰緊或預緊時，施加的扭矩太小，施加扭矩時套筒和螺紋從不同軸，施加扭矩時速度太慢，因此零件本身的性能強度足夠，緊固面和螺紋中心線的垂直度超出公差。
2)螺紋受剪切力折斷
被剪切力折斷的斷裂部位通常呈螺旋狀，沒有明顯的縮頸現象，導致螺紋被剪切力折斷的常見原因是螺紋在擰緊過程中被卡住，如螺紋變形、不同的齒型相互連接、螺紋上有焊渣等；螺栓擰入的部分受到阻力，如果螺母用作盲孔，精準的凹槽深度就足夠了。
3)應力分散部分使用后斷裂
應力分散部在使用后的斷裂往往表現在螺栓頭和螺桿之間的直角過大部分，主要原因是螺栓頭與螺桿之間的直角過大部分圓角過小；冷鐓時，螺栓頭部的塑性流線有缺陷。連接表面和螺栓之間的垂直度超出公差。
4)疲勞斷裂
螺栓連接后使用過程中的主要斷裂是疼痛性斷裂，常見原因有：預緊力不足；夾緊力過度衰減；螺栓的尺寸和性能永遠不合格；零件之間的相互配合、裝配環境和使用條件永遠不能滿足設計要求。
5)延遲斷裂
延遲斷裂通常是由氫脆引起的。氫脆是生產過程(如電鍍和焊接)中氫進入鋼外部的痕跡，在外部殘余或外部應力的作用下導致材料脆化和開裂。容易氫脆的常見緊固件包括：自攻釘、彈性墊圈和電鍍表面處理后過級的螺栓。
6)零件扭矩警報
零件扭矩報警通常發生在螺栓裝配過程中，扭矩由角度法控制。主要原因是：零件原有的裝配扭矩控制范圍不合適，表現為設定的控制范圍過大，控制范圍上下偏移。
扭矩達到上限而沒有預緊到預設角度時報警：零件的原始摩擦系數超過上限，零件的摩擦系數超過上限，零件之間的干涉導致裝配扭矩快速上升。
裝配穩定，扭矩下限報警：初時，由于零件本身的摩擦系數超過下限或零件的配合摩擦系數超過下限，零件擰入時的配合扭矩大于初始扭矩(即擰入扭矩的消耗太小)，常用來擰緊鎖緊螺母。
7)螺紋滑牙
螺紋滑牙經常發生在螺紋連接中，主要是由于螺紋脫碳。常見的現象是在裝配過程中不能增加扭矩。拆下螺栓后，發現螺紋全部或部分磨平，螺栓螺紋或螺母孔表面硬度高；內螺紋和外螺紋在尺寸上匹配，并且配合的耦合對具有大的接觸面積。有兩種情況：一、很難擰緊螺紋；二、螺紋和螺紋從不在中間直徑內接觸(但精度匹配良好，螺栓螺紋和螺母螺紋之間的接觸永遠不夠)。此外，如果裝配方法上的裝配從未與孔對齊，大力擰緊也會導致螺紋滑動；螺紋摩擦系數過大、表面涂層不當、表面粗糙度、表面潤滑劑和螺栓螺紋或螺孔中的異物、螺紋損壞以及螺栓和螺母之間的螺距和角度變化都會導致螺紋打滑。
1)通過扭轉和拉動使組件斷裂
拉伸斷裂的特征是斷裂部位顯著的頸縮伸長。常見的原因是結合面的摩擦系數太小；擰緊或預緊時，施加的扭矩太小，施加扭矩時套筒和螺紋從不同軸，施加扭矩時速度太慢，因此零件本身的性能強度足夠，緊固面和螺紋中心線的垂直度超出公差。
2)螺紋受剪切力折斷
被剪切力折斷的斷裂部位通常呈螺旋狀，沒有明顯的縮頸現象，導致螺紋被剪切力折斷的常見原因是螺紋在擰緊過程中被卡住，如螺紋變形、不同的齒型相互連接、螺紋上有焊渣等；螺栓擰入的部分受到阻力，如果螺母用作盲孔，精準的凹槽深度就足夠了。
3)應力分散部分使用后斷裂
應力分散部在使用后的斷裂往往表現在螺栓頭和螺桿之間的直角過大部分，主要原因是螺栓頭與螺桿之間的直角過大部分圓角過小；冷鐓時，螺栓頭部的塑性流線有缺陷。連接表面和螺栓之間的垂直度超出公差。
4)疲勞斷裂
螺栓連接后使用過程中的主要斷裂是疼痛性斷裂，常見原因有：預緊力不足；夾緊力過度衰減；螺栓的尺寸和性能永遠不合格；零件之間的相互配合、裝配環境和使用條件永遠不能滿足設計要求。
5)延遲斷裂
延遲斷裂通常是由氫脆引起的。氫脆是生產過程(如電鍍和焊接)中氫進入鋼外部的痕跡，在外部殘余或外部應力的作用下導致材料脆化和開裂。容易氫脆的常見緊固件包括：自攻釘、彈性墊圈和電鍍表面處理后過級的螺栓。
6)零件扭矩警報
零件扭矩報警通常發生在螺栓裝配過程中，扭矩由角度法控制。主要原因是：零件原有的裝配扭矩控制范圍不合適，表現為設定的控制范圍過大，控制范圍上下偏移。
扭矩達到上限而沒有預緊到預設角度時報警：零件的原始摩擦系數超過上限，零件的摩擦系數超過上限，零件之間的干涉導致裝配扭矩快速上升。
裝配穩定，扭矩下限報警：初時，由于零件本身的摩擦系數超過下限或零件的配合摩擦系數超過下限，零件擰入時的配合扭矩大于初始扭矩(即擰入扭矩的消耗太小)，常用來擰緊鎖緊螺母。
7)螺紋滑牙
螺紋滑牙經常發生在螺紋連接中，主要是由于螺紋脫碳。常見的現象是在裝配過程中不能增加扭矩。拆下螺栓后，發現螺紋全部或部分磨平，螺栓螺紋或螺母孔表面硬度高；內螺紋和外螺紋在尺寸上匹配，并且配合的耦合對具有大的接觸面積。有兩種情況：一、很難擰緊螺紋；二、螺紋和螺紋從不在中間直徑內接觸(但精度匹配良好，螺栓螺紋和螺母螺紋之間的接觸永遠不夠)。此外，如果裝配方法上的裝配從未與孔對齊，大力擰緊也會導致螺紋滑動；螺紋摩擦系數過大、表面涂層不當、表面粗糙度、表面潤滑劑和螺栓螺紋或螺孔中的異物、螺紋損壞以及螺栓和螺母之間的螺距和角度變化都會導致螺紋打滑。
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