昨天和大家说到了紧固件表面淬火裂纹会导致螺栓突然断裂,今天再来和大家聊聊螺栓的过载断裂是怎么回事?
螺栓过载断裂是什么?
螺栓过载断裂指的是螺栓所承受的轴向载荷超过了螺栓强度所允许承受的载荷时,螺栓发生的断裂。
因为螺栓的螺纹处应力面积小,应力比螺杆处大,所以过载断裂通常出现在螺纹部位。不同强度等级的螺栓,过载断裂时的外形表现并不相同,8.8级螺栓的断裂部位会有明显地缩颈现象;10.9级的螺栓的断裂部位会有一定的缩颈现象,但是没有8.8级的明显;而12.9级的螺栓就几乎没有缩颈现象了。
不过出现缩颈现象并不能表明螺栓就是发生了过载断裂,因为8.8级至12.9级的螺栓如果用材不当或者热处理不当,导致其淬火后其芯部硬度没有达标而断裂,其断口也会出现缩颈现象。
如何判断螺栓断裂属于过载断裂?
缩颈现象并不能作为判断螺栓断裂是否由过载导致的依据,要想判断螺栓是否断裂,还要做进一步的分析。
对有缩颈现象的断口,需要在断裂的螺栓上取样,按照GB/T.1的要求检测和判断螺栓的芯部硬度是否合格,合格的话才能确定该螺栓的断裂是过载断裂。
12.9级的螺栓过载断裂没有缩颈现象,其断裂有可能是螺纹部位的表面缺陷和材料缺陷造成的,所以只能通过对断口进行金相分析才能确定其是否是过载断裂。
螺栓过载断裂的原因有哪些?
知道了如何判断过载断裂,再来说说过载断裂产生的原因。前面也说到了,过载断裂出现在受轴向载荷的螺栓连接中,其产生的原因有以下可能:
螺栓安装的时候扭矩过大,预紧力超过了螺栓的强度,就会出现过载断裂;
还有安装时的扭矩过大,预紧力接近螺栓强度,但是在设备运行的过程中,螺栓不仅要承受残余预紧力还有承受机械设备等的工作载荷,这两种力相加超过了螺栓的强度,那么也会导致螺栓过载断裂;
另外,如果设计时选用的螺栓螺纹公称直径不合适,也会导致螺栓过载断裂。
说明:残余预紧力的大小和预紧力成正比。
关于螺栓的过载断裂,你了解了吗?
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