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我们会潜意识里认为,强度越高的螺栓,就不会出现断裂的情况,其实不然,反而是高强度螺栓断裂的情况比普通螺栓更普遍,这是为什么呢?

我们要理解一句话:强度越高的螺栓,则硬度越高,这是一个正比,而硬度越高,则韧性就越差,而这又是一个反比。什么意思呢?就是说,它没有太多的延伸率,如果受力过大,就会直接断裂了,而不是像普通螺栓一样有一个变形的过程。而这个逻辑就在于,高强度螺栓受力肯定是比较大的,很多时间都要超出它的机械性能的受力范围,如果不太受力的环境,也就不会采用高强度螺栓了,省点成本用普通螺栓多好呢,这就是为什么高强度螺栓断裂的现象反而会比普通螺栓更常见了。

而引发高强度螺栓断裂的情况有几种,一种是装配的原因,在安装高强度螺栓时,是通过对螺栓的尾端螺纹旋转加压让螺栓和螺纹紧紧相联,这个扭力是有标准参数的,一般在高强度螺栓材料屈服强度的75%左右,这个扭力可以让螺栓在不断裂的情况下产生一些轻微变形,在这个变形过程中,材料的反向弹力就是锁紧力。如果超过了这个扭力范围,那就会出现过载断裂的情况了。

高强度螺栓

怎么控制好这个安装扭力,跟安装现场的设计和安装工具有关系,并且还需要操作人员经过正规的培训后方可上岗,不然连扭力板手上的参数都看不懂岂不就是一个笑话。一般情况下,扭力板手的公差范围在20%上下波动,只要工作电源和汽压等条件稳定的情况下,这个公差是对高强度螺栓不产生断裂影响的。

第二个因数就是高强度螺栓的摩擦系数影响了。在二个螺纹的互相咬合中,实际的扭力参数值会出现一些分散,而二个螺纹的摩擦影响就会变得更为重要,如果不充分考虑螺纹的摩擦系数,完全看扭力参数也是不对的,如果螺纹的摩擦系数大,则要放低扭力参值,反之就要加高扭力参数。什么时候容易出现摩擦系数值变小呢?一些使用环境中,会将螺栓先沾点滑石粉,这时候由于润滑的作用,摩擦系数就会变小了,而这种操作方式是很多工厂都普遍存在的。

第三种高强强断裂的原因就是疲劳使用出现的断裂。疲劳使用中的高强度螺栓在断裂前是看不到任何问题的,所以很难进行防护,而疲劳断裂的位置大多数都是出现在头部和螺杆交叉的地方,在静止状态也会突然出现。由于高强度螺栓的附加值相对高一些,企业在使用过程中为了节约成本,会无限欠的反复使用高强度螺栓,而使用频率一段超过它的疲劳系数时,就会引发这类问题了,所以定期对高强度螺栓进行全面的检测是很少必要的。

第四种就是没的拧紧的情况下出现断裂。你可能会问了,我都没有拧紧它,怎么会断呢?殊不知,当高强度螺栓和螺母没有完全拧紧时,会出现较大的活动空间。我们举个例子:二根钻杆用高强度螺栓联接,然后在地面向下钻孔,如果螺栓没有拧紧,而钻孔时的扭力又很大,它是一根钻杆带动一根钻杆来不停转动的,当这种力传送到其中一根钻杆时,由时螺栓没有拧紧,有很大的活动空间,这种空发的力就全部传送到螺栓上,而螺栓又承受不了这种过大的扭力,就会断裂了。

再有断裂就是质量方面的问题了。比如说材料不达标,又或者是热处理工艺不达标,这些都是后天形成的,是质量相关问题,只要控制住生产和材料采购流程就很容易解决了。

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