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螺栓機(jī)械性能加工工藝失效分析

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2020-08-05 16:32:46【

由于加工工藝不當(dāng),引起緊固件失效形式有:尺寸超差、螺紋精度超差、螺紋毛坯尺寸超大、螺紋滾壓上臺(tái)、螺紋折疊嚴(yán)重、高強(qiáng)度螺栓頭下圓角未進(jìn)行冷滾壓、金屬流線不合格、變形不當(dāng)造成熱處理后組織不合格等。

a.緊固件鐓制成形頭部時(shí),頭部變形量大小應(yīng)不在臨界變形區(qū)內(nèi),如果緊固件鐓制成形的變形比不當(dāng),變形量大小正好在臨界變形區(qū)內(nèi),經(jīng)熱處理后,頭部變形晶粒就會(huì)異常長(zhǎng)大;由于緊固件桿部未變形,桿部晶粒不長(zhǎng)大,造成頭、桿處組織不均勻。受裝配或使用應(yīng)力的作用,裂紋在粗細(xì)晶粒交界處產(chǎn)生并擴(kuò)展。

b. 緊固件制造工藝現(xiàn)在一般采用冷鐓或熱鐓成形頭部以提高螺栓的強(qiáng)度,螺紋采用滾壓,并要求螺栓頭部與桿部的金屬流線沿頭部外形連續(xù)分布。只有合格的金屬流線,才能提高緊固件的強(qiáng)度。成形工藝不當(dāng),造成緊固件頭部金屬流線分布不合格,造成緊固件強(qiáng)度低,使用中容易斷裂掉頭。

c. 螺栓(釘)滾螺紋的毛坯尺寸超差,造成滾壓應(yīng)力增大。滾螺紋過(guò)程中,在大滾壓應(yīng)力的作用下,螺栓(釘)的螺紋端中心出現(xiàn)開口孔洞;如果螺栓(釘)材料塑性好,孔洞不開口,在螺栓(釘)內(nèi)部會(huì)形成中心封閉孔洞。

d. 螺栓(釘)、螺母緊固件采用鍛造或熱鐓時(shí),如果鐓鍛加熱溫度低和鐓鍛溫度低,容易產(chǎn)生裂紋,裂紋出現(xiàn)在大變形量處。鐓鍛加熱溫度過(guò)高易產(chǎn)生過(guò)熱組織,晶粒粗大;加熱溫度更高產(chǎn)生過(guò)燒,發(fā)生局部晶界燒熔,沿晶界出現(xiàn)小孔洞。這些缺陷使產(chǎn)品強(qiáng)度降低,在使用中斷裂失效。

e. 自鎖螺母收口尺寸大,在收口應(yīng)力的作用下,收口端處容易產(chǎn)生微裂紋,受裝配或使用應(yīng)力的作用,微裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致斷裂。

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