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钩头螺栓的常见失效方式有哪几种

编辑:杭州有限公司时间:2022-10-15

钩头螺栓的失效是产品质量问题产生的原因,因此,钩头螺纹失效模式的潜在原因分析,对产品的质量提升有重要意义。下面来为大家介绍钩头螺栓断裂的几种方式以及相关机理。

一、腐蚀

腐蚀是指钩头螺栓暴露于不相容的物质,与环境发生物理或化学的反应,使钩头螺栓发生损坏或失效。汽车底盘零件中的螺栓更容易受到化学腐蚀,如融雪剂对螺栓的腐蚀,会随着时间的推移而劣化;异种金属接触的电偶腐蚀也有发生。

腐蚀有多种形式,有均匀遍及螺栓表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀,局部腐蚀又分为点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。


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二、过载

顾名思义,过载就是钩头螺栓上施加不合理的载荷,这是钩头螺栓断裂的常见原因之一。如果确保设计的钩头螺栓能够承受足够大载荷,那么螺栓的使用寿命会大大提高。


钩头螺栓通常承受三种类型的应力:

1、预紧力,或保持钩头螺栓连接完好无损的内应力;

2、外部载荷,即接头材料施加单独应力的外力;

3、拉伸载荷是非常重要的应力,是分别拉动螺栓两端的静应力。如果该负载过度施加到钩头螺栓上,可能会导致承载能力发生变化并导致螺栓断裂。

三、疲劳

在钩头螺栓连接后使用的过程中主要的断裂为疲劳断裂,造成疲劳断裂的常见原因有:

1、预紧力不足;

2、夹紧力衰减过大;

3、性能不合格;

4、零件的相互配合、装配环境、使用工况不能满足设计要求。

5、像过载一样,疲劳也与预紧力和服务负载有关。

钩头螺栓经过预定的预紧力和工作载荷进行循环测试,可以计算出其疲劳强度的数值。

四、螺栓松动

螺纹副中产生的摩擦副使螺栓自锁从而紧固钩头螺栓,所以,静载下连接不会自行松脱。但是在冲击、振动、变载荷下、温度变化较大时螺旋副摩擦力F会减小或瞬时消失。这种现象若反复出现,连接螺栓就会逐渐松动。螺纹紧固件松动后,产生的动能,受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,钩头螺栓被拉断。

受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打坏。钩头螺栓防松原理:限制螺纹副之间的相对运动,或增大相对运动的难度。钩头螺栓常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永.久防松。机械防松和摩擦防松为可拆卸防松,而永.久防松称为不可拆卸防松。


五、氢脆

钩头螺栓氢脆的发生需要满足两个条件:螺栓中应力的存在;螺栓存在一定程度的氢。螺栓服役时会承受外部预紧力的作用,同时个别部位由于材料缺陷,如夹杂、微裂纹、局部变形等原因还受到很多内应力的作用,这两种应力都可以促使螺栓发生氢脆。


钩头螺栓氢脆断裂的基本特征有:延迟断裂;脆性断裂。延迟断裂是螺栓氢脆断裂的基本特点,延迟的时间长短与氢含量和受到的应力大小有关。过量的氢,是造成螺栓材氢脆断裂基本的原因。氢能造成螺栓材料性能的降低,具有氢脆断裂的倾向,但并不一定造成螺栓断裂,只有当氢含量过多时,才会引起螺栓断裂。

影响钩头螺栓氢脆断裂的因素有以下因素:

1、螺栓中含氢量越高,越容易发生氢脆断裂;

2、螺栓的强度越高,对氢脆的敏感性越强,通常抗拉强度在1000MPa以上,就要考虑螺栓的氢脆断裂问题;

3、螺栓的应力越大,越容易造成氢脆断裂;

4、螺栓材料的缺陷越多,越容易聚集氢,螺栓氢脆的断裂源也越多;

5、热处理对螺栓的氢脆有一定影响,热处理产生的内应力越大,越容易吸附氢,除氢越困难。