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紧固件失效的形式和对应原因
发布时间：2020-07-07
来源：宸堃机械 浏览次数：
螺纹紧固件的失效形式及原因分析
1)通过扭转和拉动使组件断裂
拉伸断裂的特征是断裂部位显著的颈缩伸长。常见的原因是结合面的摩擦系数太小；拧紧或预紧时，施加的扭矩太小，施加扭矩时套筒和螺纹从不同轴，施加扭矩时速度太慢，因此零件本身的性能强度足够，紧固面和螺纹中心线的垂直度超出公差。
2)螺纹受剪切力折断
被剪切力折断的断裂部位通常呈螺旋状，没有明显的缩颈现象，导致螺纹被剪切力折断的常见原因是螺纹在拧紧过程中被卡住，如螺纹变形、不同的齿型相互连接、螺纹上有焊渣等；螺栓拧入的部分受到阻力，如果螺母用作盲孔，精准的凹槽深度就足够了。
3)应力分散部分使用后断裂
应力分散部在使用后的断裂往往表现在螺栓头和螺杆之间的直角过大部分，主要原因是螺栓头与螺杆之间的直角过大部分圆角过小；冷镦时，螺栓头部的塑性流线有缺陷。连接表面和螺栓之间的垂直度超出公差。
4)疲劳断裂
螺栓连接后使用过程中的主要断裂是疼痛性断裂，常见原因有：预紧力不足；夹紧力过度衰减；螺栓的尺寸和性能永远不合格；零件之间的相互配合、装配环境和使用条件永远不能满足设计要求。
5)延迟断裂
延迟断裂通常是由氢脆引起的。氢脆是生产过程(如电镀和焊接)中氢进入钢外部的痕迹，在外部残余或外部应力的作用下导致材料脆化和开裂。容易氢脆的常见紧固件包括：自攻钉、弹性垫圈和电镀表面处理后过级的螺栓。
6)零件扭矩警报
零件扭矩报警通常发生在螺栓装配过程中，扭矩由角度法控制。主要原因是：零件原有的装配扭矩控制范围不合适，表现为设定的控制范围过大，控制范围上下偏移。
扭矩达到上限而没有预紧到预设角度时报警：零件的原始摩擦系数超过上限，零件的摩擦系数超过上限，零件之间的干涉导致装配扭矩快速上升。
装配稳定，扭矩下限报警：初时，由于零件本身的摩擦系数超过下限或零件的配合摩擦系数超过下限，零件拧入时的配合扭矩大于初始扭矩(即拧入扭矩的消耗太小)，常用来拧紧锁紧螺母。
7)螺纹滑牙
螺纹滑牙经常发生在螺纹连接中，主要是由于螺纹脱碳。常见的现象是在装配过程中不能增加扭矩。拆下螺栓后，发现螺纹全部或部分磨平，螺栓螺纹或螺母孔表面硬度高；内螺纹和外螺纹在尺寸上匹配，并且配合的耦合对具有大的接触面积。有两种情况：一、很难拧紧螺纹；二、螺纹和螺纹从不在中间直径内接触(但精度匹配良好，螺栓螺纹和螺母螺纹之间的接触永远不够)。此外，如果装配方法上的装配从未与孔对齐，大力拧紧也会导致螺纹滑动；螺纹摩擦系数过大、表面涂层不当、表面粗糙度、表面润滑剂和螺栓螺纹或螺孔中的异物、螺纹损坏以及螺栓和螺母之间的螺距和角度变化都会导致螺纹打滑。
1)通过扭转和拉动使组件断裂
拉伸断裂的特征是断裂部位显著的颈缩伸长。常见的原因是结合面的摩擦系数太小；拧紧或预紧时，施加的扭矩太小，施加扭矩时套筒和螺纹从不同轴，施加扭矩时速度太慢，因此零件本身的性能强度足够，紧固面和螺纹中心线的垂直度超出公差。
2)螺纹受剪切力折断
被剪切力折断的断裂部位通常呈螺旋状，没有明显的缩颈现象，导致螺纹被剪切力折断的常见原因是螺纹在拧紧过程中被卡住，如螺纹变形、不同的齿型相互连接、螺纹上有焊渣等；螺栓拧入的部分受到阻力，如果螺母用作盲孔，精准的凹槽深度就足够了。
3)应力分散部分使用后断裂
应力分散部在使用后的断裂往往表现在螺栓头和螺杆之间的直角过大部分，主要原因是螺栓头与螺杆之间的直角过大部分圆角过小；冷镦时，螺栓头部的塑性流线有缺陷。连接表面和螺栓之间的垂直度超出公差。
4)疲劳断裂
螺栓连接后使用过程中的主要断裂是疼痛性断裂，常见原因有：预紧力不足；夹紧力过度衰减；螺栓的尺寸和性能永远不合格；零件之间的相互配合、装配环境和使用条件永远不能满足设计要求。
5)延迟断裂
延迟断裂通常是由氢脆引起的。氢脆是生产过程(如电镀和焊接)中氢进入钢外部的痕迹，在外部残余或外部应力的作用下导致材料脆化和开裂。容易氢脆的常见紧固件包括：自攻钉、弹性垫圈和电镀表面处理后过级的螺栓。
6)零件扭矩警报
零件扭矩报警通常发生在螺栓装配过程中，扭矩由角度法控制。主要原因是：零件原有的装配扭矩控制范围不合适，表现为设定的控制范围过大，控制范围上下偏移。
扭矩达到上限而没有预紧到预设角度时报警：零件的原始摩擦系数超过上限，零件的摩擦系数超过上限，零件之间的干涉导致装配扭矩快速上升。
装配稳定，扭矩下限报警：初时，由于零件本身的摩擦系数超过下限或零件的配合摩擦系数超过下限，零件拧入时的配合扭矩大于初始扭矩(即拧入扭矩的消耗太小)，常用来拧紧锁紧螺母。
7)螺纹滑牙
螺纹滑牙经常发生在螺纹连接中，主要是由于螺纹脱碳。常见的现象是在装配过程中不能增加扭矩。拆下螺栓后，发现螺纹全部或部分磨平，螺栓螺纹或螺母孔表面硬度高；内螺纹和外螺纹在尺寸上匹配，并且配合的耦合对具有大的接触面积。有两种情况：一、很难拧紧螺纹；二、螺纹和螺纹从不在中间直径内接触(但精度匹配良好，螺栓螺纹和螺母螺纹之间的接触永远不够)。此外，如果装配方法上的装配从未与孔对齐，大力拧紧也会导致螺纹滑动；螺纹摩擦系数过大、表面涂层不当、表面粗糙度、表面润滑剂和螺栓螺纹或螺孔中的异物、螺纹损坏以及螺栓和螺母之间的螺距和角度变化都会导致螺纹打滑。
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