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天浩天螺丝为你介绍螺纹有效旋合长度对螺栓拉力试验结果的影响

2017-3-2 返回列表
导读:  标准化螺纹有效旋合长度对螺栓拉力试验结果的影响,天浩天螺丝对试验相关程序进行分析,发现其中的“螺纹有效旋合长度”是影响试验结果的关键因素之一。标准中对其最大值未作要求,由此可能会导致螺纹承载能力试验结果失真。  能等级。具体的方法为:如所示(L为螺纹有效旋合长度,F为拉力),将螺栓头部固定,将螺栓螺纹端拧入内螺纹夹具,在纵向施加与之性能等级相对应的拉力(……

  标准化螺纹有效旋合长度对螺栓拉力试验结果的影响,天浩天螺丝对试验相关程序进行分析,发现其中的“螺纹有效旋合长度”是影响试验结果的关键因素之一。标准中对其最大值未作要求,由此可能会导致螺纹承载能力试验结果失真。
  能等级。具体的方法为:如所示(L为螺纹有效旋合长度,F为拉力),将螺栓头部固定,将螺栓螺纹端拧入内螺纹夹具,在纵向施加与之性能等级相对应的拉力(最小拉力载荷)。当力值到达时,螺栓不得脱扣和断裂。
  螺栓(含螺钉、螺柱,下同)在产品结构中,起到连接、固定和强化等作用,其承载能力直接关系产品结构的稳定和可靠。螺栓在使用时,其头部、杆部和螺纹端部都起到了承载的作用。要想确定每个部位是否符合要求,最直接的检测方式就是进行螺栓成品拉力试验。GB/T3098.1-2010中的拉力试验程序,对螺纹有效旋合长度的最小值作出了规定,对最大值却没有要求。笔者经过分析认为,当螺纹有效旋合长度超过一定限度时,螺纹在加载夹具中的受力面积增加,应力相应减小,使一些本来可以在拉力试验中发现的螺纹质量缺陷和隐患,因此而被隐藏,造成试验结果与真实情况存在差别。
  1螺栓在拉力试验中螺纹受力情况分析1.1螺栓拉力试验的试验方法通过模拟螺栓的实际使用状况,施以额定的力值,观测螺栓形变,以此确定其是否达到了自标的性可见,外螺纹小径截面积作为了承受应力的主体,而未旋入内螺纹夹具部分的螺纹,可以视为外螺纹小径的延伸,其底部宽度P与外螺纹小径连成一体,为螺栓承载和抵抗受力形变做出了一定贡献。
  2螺纹有效旋合长度对拉力试验结果的影响分析2.1螺纹有效旋合长度与剪切应力的关系通过以上分析可以得出,螺纹有效旋合长度决定了承受剪切应力F的应力面积。在剪切应力F(即试验拉力最小拉力载荷)不变的情况下,螺纹有效旋合长度与承受剪切应力F的应力面积成正比关系,与其面积上所承受的剪切应力成反比关系。
  2.2螺纹有效旋合长度对拉力试验结果影响的试验验证为了验证以上的分析结论是否正确,笔者设计并实施了组试验。在力学性能和外形尺寸抽样检测均合格的同一批次螺钉中,随机抽取了5个作为试验样本。
  65―2000规定的开槽圆柱头螺钉,规格为M6mmX25mm,螺距1mm,性能等级4.8,最小拉力载荷8440N.将5个全螺纹螺钉样本分别以不同的有效旋合长度旋入内螺纹夹具中,施加拉力载荷直至其破坏失效。内螺纹夹具硬度为55HRC,拉伸速度为min-1.试验结果见表1.表1螺纹有效旋合长度对其承载能力的影响Tab.1Influencesofeffectivelengthsof螺钉编号旋入深度旋入扣数拉力载荷失效状态脱扣未旋合部分断裂注:1)等同于公称高度0. 5D、螺纹有效长度0.4D的螺母;2)等同于公称高度0.8D、螺纹有效长度0.6D的螺母。
  史霞等:发动机缸盖螺栓断裂原因分析拉伸应力会引起螺栓发生延迟断裂。
  综上分析可以得出,该螺栓的氢脆断裂是在氢、材料微裂纹和拉伸应力的共同作用下发生的。首先,过量的氢是造成螺栓氢脆断裂最基本的原因。
  对于强度大于1200MPa的螺栓,材料中氢含量在5X10610X106就可导致氢脆。根据力学性能试验和去氢试验说明,该断裂螺栓的强度为1260MPa,属高强度螺栓,具有高的氢脆敏感性,且该断裂螺栓中滞留有过量的氢。从螺栓生产过程来看,氢含量偏高应是由表面磷化或去氢处理不彻底造成的。其次,螺栓材料中微裂纹、残余应力的存在,是加速氢聚集、扩散乃至断裂的必要条件。螺栓发生氢脆的外部条件是螺栓受到静拉伸应力作用。根据上述计算可知,螺栓装配后受到持续的拉伸应力约为544MPa,而螺栓的氢脆应力强度为376MPa,所以该螺栓装配时在氢的作用下发生了延迟断裂。
  3结论与建议(1)该螺栓发生了氢脆断裂,其原因是由于表面磷化及去氢过程中的残余氢进入螺栓表面,装配时在拉应力的作用下,导致螺栓产生氢脆裂纹并最终发生氢脆断裂。
  9级,具有高的氢脆敏感性。因此在螺栓生产过程中,尤其在表面处理环节,要严格执行工艺文件,确保彻底除氢。要加强螺栓除氢后的氢脆敏感性检验,以避免氢脆的产生。

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