你知道高強度螺栓斷裂的兩大主要原因嗎,，今天，法士威就給大家做個詳細介紹,。

在實際的生產(chǎn)使用中，如果遇到螺栓斷裂的情況我們該如何去去分析原因,，我們拿10.9級高強度螺栓斷裂來舉例子,，其實主要原因有兩個:過載斷裂和缺陷斷裂。

下面我們來看看詳細分析：

      1,、過載斷裂

引起過載斷裂的原因有3個:疲勞、過載,、與連接面不垂直,。

(1)疲勞:螺栓在交變的載荷作用下,，達到一定的次數(shù)即會發(fā)生疲勞斷裂，一般疲勞的次數(shù)在百萬次以上,。而回旋轉(zhuǎn)工件的連接螺栓使用次數(shù)才達到數(shù)百次,，所以不會發(fā)生疲勞失效。

(2)過載:10.9 級高強度螺栓連接時需要有預緊力(螺栓預拉伸),按照回轉(zhuǎn)支承的要求:螺栓的預緊力矩為 900Nm,。螺栓受力情況見表 1,。從表中可以得出,，螺栓預緊力與載荷最大拉力之和為 229.7kN，小于許用拉力 293kN,，安全系數(shù)為 1.28,，滿足機械轉(zhuǎn)臺對于安全系數(shù)的要求。經(jīng)復查復核,，定力矩(900Nm)液壓扳手為數(shù)顯指示,，使用前由操作者和檢驗人員確認在有效期內(nèi),、定力矩的數(shù)值準確,，因此可以排除預緊力過大原因。如果操作失誤,，也可能會導致螺栓的擰緊力矩過大,，最終導致螺栓過載斷裂，但是此種過載斷裂的宏觀斷口如圖2所示,，與發(fā)生斷裂螺栓的宏觀斷口有明顯的區(qū)別,，從圖中可以看出斷口有明顯的拉伸過程,，所以可以排除預緊力過大導致斷裂。

3)與連接面不垂直:螺栓的軸線與安裝面不垂直,，會導致螺栓頭的受力不均,，螺栓的拉力增大,，最終螺栓斷裂。實測發(fā)生斷裂螺栓安裝面的不平度小于 0.5mm,，完全滿足螺栓的使用要求,，并且標準中規(guī)定，螺栓在楔形負載上試驗,，頭桿結(jié)合部不應該發(fā)生斷裂”,。

      2,、缺陷斷裂

引起缺陷斷裂的原因有 4 個:鐓頭時產(chǎn)生裂紋、氫脆,、硬度過高,、原材料存在缺陷。

(1)鐓頭時產(chǎn)生裂紋:螺栓鐓頭的制造工序中,，局部區(qū)域材料塑性變形可達 60%~80%，產(chǎn)生裂紋導致斷裂,。而鐓頭時如果產(chǎn)生裂紋,，在裝配過程中的預緊力作用下，應力集中的部位會即刻發(fā)生斷裂,，而實際斷裂的螺栓均為延遲斷裂,，所以可以排除鐓頭時產(chǎn)生裂紋導致斷裂。

(2)氫脆:標準上關于熱處理防氫脆的規(guī)定,，最大抗拉強度額定值大于 1050MPa 高強螺栓和表面淬火工件,，電鍍前都需要熱處理,，以減少氫脆破壞的危險,，電鍍后應除氫進行消除氫脆處理，否則易發(fā)生氫脆斷裂 ,。將斷裂的螺栓共3 個送至某材料質(zhì)量監(jiān)督檢測中心進行失效分析,，根據(jù)該中心的電鏡掃描、金相分析及化學成分分析得出以下結(jié)論,。

1)宏觀斷口形貌分析:發(fā)生斷裂的螺栓斷口宏觀形貌,，三個斷口相似,，斷裂均沿螺帽根部,，斷口邊緣無宏觀塑性變形,。斷口平齊，除終斷區(qū)外,可分為兩個區(qū)域,。其中顏色較深,、呈黑灰色的光滑區(qū)為早期開裂區(qū)，斷面存在污染或氧化現(xiàn)象,，斷裂源產(chǎn)生于該區(qū)外表面螺栓根部,，斷裂源區(qū)有應力臺階，說明存在應力集中現(xiàn)象,。另一區(qū)域為二次開裂區(qū)，表面呈灰色,，略顯粗糙,，可見放射狀及臺階花樣。

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