哪些零件缺陷,，可能會導(dǎo)致螺紋滑牙？

在螺紋連接中,，滑牙是一種常見的是失效形式，當(dāng)螺紋的抗剪切能力較弱且載荷較大時,，易出現(xiàn)螺紋滑牙,。裝配過程中的滑牙通常可以通過裝配曲線進(jìn)行識別,，如下圖所示,，某連接副為扭矩法擰緊，正常的曲線為扭矩隨角度線性上升,，而當(dāng)螺紋出現(xiàn)滑牙時,，曲線的上升斜率明顯降低，這類滑牙比較容易識別,。另一類是裝配時未出現(xiàn)滑牙,，擰緊曲線正常，當(dāng)零件在使用時,，在外載荷作用下,，出現(xiàn)了滑牙，這類滑牙較難以識別,。

1734496825669

在螺紋連接中,，有一條重要的設(shè)計準(zhǔn)則：螺紋連接過載擰緊時，失效模式應(yīng)為螺栓斷裂,，且斷裂在自由螺紋區(qū)或光桿區(qū),。這也就是說內(nèi)外螺紋承載能力應(yīng)高于螺栓自由螺紋或光桿區(qū)的承載能力。螺栓的斷裂往往時突然的,，容易被察覺,；而螺紋滑牙往往是隱蔽的，不容易被察覺,。

那么螺紋出現(xiàn)滑牙失效時,，可以從零件的哪些角度進(jìn)行分析呢？

1734496839540

01 零件缺陷

1.1 螺紋牙形,、尺寸,、磕碰

螺紋牙形和是否有缺陷是影響螺紋強(qiáng)度的重要因素。如下圖所示,，因?yàn)槁菅莱尚瓦^程不佳,，導(dǎo)致螺牙出現(xiàn)“雙峰”，“雙峰”會降低螺紋的嚙合面積,，進(jìn)而導(dǎo)致螺牙承載能力降低,，載荷較大時，易出現(xiàn)滑牙,。當(dāng)螺紋出現(xiàn)滑牙時,，通過金相和標(biāo)準(zhǔn)牙形進(jìn)行對比和測量,，確認(rèn)是否是牙形缺陷導(dǎo)致的失效。

1734496882668

1734496864523

此外,，當(dāng)螺紋的尺寸偏小時,，也會降低螺牙承載能力，通過通止規(guī)可以檢測螺紋的尺寸是否滿足要求,。

對于一些包裝方式不佳的螺紋，零件運(yùn)輸過程中,，會發(fā)生磕碰,，當(dāng)磕碰傷較大時，會導(dǎo)致螺紋無法正常嚙合,，強(qiáng)制擰緊時,，易出現(xiàn)螺紋損壞或滑牙。

1734496907790

1.2 螺紋脫碳,、熱處理不佳

通常把緊固件螺紋表面碳的損耗成為脫碳,。脫碳分為全脫碳、不完全脫碳,。

全脫碳是碳全部損耗,，在金相檢查中只能看到鐵素體組織的脫碳。

不完全脫碳是由于碳的損耗已使回火后金相組織輕度變色,，且硬度明顯地比相鄰基體硬度低的脫碳,。螺紋脫碳的圖片如下圖所示。

1734496918733

緊固件表面硬度如果比它的芯部硬度低30個HV（維氏硬度值）就認(rèn)為零件已經(jīng)脫碳,。表面是否脫碳可用來控制緊固件熱處理工藝質(zhì)量,，本身并不反映緊固件的強(qiáng)度性能，8.8級及其以上經(jīng)熱處理的緊固件才需要檢查該指標(biāo),。

脫碳會降低螺紋的強(qiáng)度,，在擰緊裝配產(chǎn)生軸力或外載荷作用下，會導(dǎo)致螺牙強(qiáng)度不足,，導(dǎo)致螺紋出現(xiàn)滑牙,。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，允許一定程度的脫碳,，但對半脫碳層和全脫碳層的高度有明確要求,，例如對于8.8級螺栓，未脫碳層高度超過1/2螺紋高度,，全脫碳層高度小于0.015mm,；對于10.9級螺栓，未脫碳層高度超過2/3螺紋高度,，全脫碳層高度小于0.015mm,。

1.3 螺紋連接中有異物

螺栓和螺母的配合為間隙配合,，當(dāng)通止規(guī)都能通過時，螺紋是可以較輕松旋入的,。但往往由于過程異常因素,，如螺栓和螺母經(jīng)過電泳時，會在螺紋上殘留油漆或焊渣,，螺紋在旋入時受阻,，擰緊槍強(qiáng)制旋入會擠壓并破壞螺紋，減低螺紋承載能力,，最終導(dǎo)致滑牙,，因此，為了避免滑牙,，可以采用密封蓋或膠水,，保護(hù)螺紋，避免油漆和焊渣的黏附,。

1734496934850

1.4 螺栓螺紋尾部導(dǎo)向不合理

螺栓螺紋尾部導(dǎo)向是直接影響螺栓螺母能否正常嚙合的重要結(jié)構(gòu),，應(yīng)用最多的尾部形狀是平端，如下圖所示,，但往往平端的尾部結(jié)構(gòu)容易在螺紋開始嚙合時,，螺栓出現(xiàn)傾斜，尤其在自動擰緊工位,，螺栓擰緊傾斜會導(dǎo)致螺紋螺牙受力異常,，造成滑牙。因此設(shè)計上,，可以適當(dāng)增加螺紋尾部倒角,。

1734496949051

當(dāng)以上優(yōu)化還不能解決螺紋傾斜和滑牙，可以變更尾部形狀,，如下圖所示,，設(shè)計成錐面導(dǎo)向端，可以有效避免螺栓開始擰緊時傾斜,，該結(jié)構(gòu)尤其適合在被加緊件厚度大,、螺栓長，或者盲裝等需要導(dǎo)向的場合,，比如：底盤的副車架,、擺臂或鋼板連接到車身，發(fā)動機(jī)懸架到車架等連接點(diǎn),。

1734496963546

1.5 螺紋嚙合長度

嚙合長度是影響螺紋承載能力的重要參數(shù),，為保證連接的可靠性和螺紋不出現(xiàn)滑牙，設(shè)計上對螺紋孔的嚙合長度都有一定的要求。螺紋滑牙往往更容易發(fā)生在輕金屬內(nèi)螺紋連接上,，下圖是不同等級螺栓（8.8級,、10.9級、12.9級）,，螺紋的最小嚙合長度和內(nèi)螺紋剪切強(qiáng)度的關(guān)系,。內(nèi)螺紋材料剪切強(qiáng)度越高，所需的嚙合長度越短,；螺栓強(qiáng)度等級越低,，所需的嚙合長度越短。各位朋友們可以根據(jù)下圖,，查閱所需連接副的最小嚙合長度,。

1734496976540