螺栓斷裂的原因....

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螺栓斷裂的原因....

緊固件螺栓斷裂的原因有多種多樣,歸納來說,一般螺栓的損壞由應(yīng)力因數(shù)、疲勞、腐蝕和其他原因形成。

1.外力因數(shù)

超過常規(guī)應(yīng)力(超應(yīng)力)由剪切、拉伸、彎曲和壓縮中的任一個(gè)或其組合而產(chǎn)生。大多數(shù)設(shè)計(jì)人員首先考慮的是拉伸負(fù)荷、預(yù)緊力和附加實(shí)用載荷的組合。預(yù)緊力基本是內(nèi)部的和靜態(tài)的,它使接合組件受壓。

實(shí)用載荷是外部的,--般是施加在緊固件上的循環(huán)(往復(fù))力。拉伸負(fù)荷試圖將接合組件抗開。當(dāng)這些負(fù)荷超過螺栓的屈服極限時(shí),螺栓從彈性變形變?yōu)樗苄詤^(qū),導(dǎo)致螺栓永久變形,因此在外部負(fù)荷除去時(shí)不能再恢復(fù)原先的狀態(tài)。類似原因,如果螺栓上的外負(fù)荷超過其極限抗拉強(qiáng)度,螺栓將斷裂。

現(xiàn)在工業(yè)緊固件的有關(guān)條例,沒有專門立法指示供應(yīng)商必須采購(gòu)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵元件,特別是沒有提到造成緊固件失效的主要原因一一疲勞。 疲勞造成的損壞估計(jì)要占到緊固件失效的總量的85%。

螺栓中的疲勞是循環(huán)拉伸負(fù)荷的不斷作用,這樣螺栓受到比較小的預(yù)緊力和交變工作負(fù)荷的作用。在長(zhǎng)期受到這類雙重負(fù)荷情況下,螺栓在小于它們額定抗拉強(qiáng)度下就會(huì)造成失效。疲勞壽命取于加載應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)和振幅。有些受壓的聯(lián)接件.如壓機(jī)、沖壓設(shè)備和模壓機(jī)械中也可能存在疲勞斷裂。操作時(shí)的動(dòng)力與預(yù)緊力之間產(chǎn)生多種復(fù)合應(yīng)力。如在反復(fù)拉伸運(yùn)動(dòng)中,應(yīng)力變化次數(shù)和振幅大小受到疲勞程度、損壞程度的影響。

3.腐蝕

螺栓斷裂另一原因是腐蝕。腐蝕有許多形式,包括普通腐蝕、化學(xué)腐蝕、電解腐蝕和應(yīng)力腐蝕。電解腐蝕是:首先緊固件暴露在外,受到雨水或酸霧等各種濕潤(rùn)試劑的侵蝕,這些都是電解質(zhì),都會(huì)使緊固.件產(chǎn)生化學(xué)腐蝕;其次,緊固件的材料不同,它們的電解電位不同,電位差很容易產(chǎn)生“微電池”。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)金屬的相容性盡量選擇電解電位接近的材料,同時(shí)消除電解質(zhì)的產(chǎn)生的條件,以防止電解腐蝕的產(chǎn)生裂隙。

應(yīng)力腐蝕是相對(duì)受限制的。應(yīng)力腐蝕在高拉伸負(fù)荷的作用下存在,它主要影響高強(qiáng)度合金鋼的緊固件。合金鋼的緊固件(尤其是合金成分比較高的鋼材)在應(yīng)力的作用下很容易產(chǎn)生裂隙。開始,一般在表面形成裂隙坑,然后進(jìn)一步產(chǎn)生腐蝕,腐蝕后促使裂隙傳播,其速率由螺栓上所受的應(yīng)力和材料的斷裂韌度來決定。當(dāng)剩下的材料功能到了不能承受施加的應(yīng)力時(shí),就會(huì)發(fā)生斷裂。

4.其他原因