螺栓機(jī)械性能加工工藝失效分析
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。鐓鍛加熱溫度過高易產(chǎn)生過熱組織，晶粒粗大；加熱溫度更高產(chǎn)生過燒，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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