断裂螺栓【螺栓断裂取出方法】

断裂螺栓【螺栓断裂取出方法】
断裂螺栓【螺栓断裂取出方法】

螺栓折断取出方法

卧龙电气清江淮安电机有限公司吴晓东

浙江卧龙开山电机有限公司周国玉

摘要作为固定或联接用的螺栓在拆装过程中经常发生扭断现象,使一部分螺柱留在本体内不易取出而影响生产周期及交货期。根据多年经验,总结了如何以锉平振动、錾、冲、焊接、钻、火焰或折断螺栓取出器等几种方法,将在本体内的断螺柱快速取出。

关键词断螺柱取出

在电机装配以及电机修理过程中,由于电机装配或拆装锈蚀螺栓的电机时用力过大等原因螺栓都可能被扭断,使一部分螺柱留在本体内不易取出而影响生产周期及交货期。根据多年经验,总结了如何以振动、錾、冲、钻、焊或折断螺栓取出器等几种方法,将在本体内的断螺柱快速取出。现将以上几种方法介绍大家,以便大家在工作中有所帮助。

1、锉平振动法将断螺栓取出

对于露出本体较长的断螺柱,通常的做法是用锉刀把断处的毛刺修掉,用同规格螺母錾子从螺栓折断处沿着螺栓旋进的相反方向小心錾削,借助錾削时产生的扭矩和冲击力将断螺栓旋出。这种方法一般用于螺栓配合不太紧的场合。

2、用錾法将断头螺柱取出

对于露出本体较长的断螺柱,通常的做法是用錾子从螺栓折断处沿着螺栓旋进的相反方向小心錾削,借助錾削时产生的扭矩和冲击力将断螺栓旋出。这种方法一般用于螺栓配合不太紧的场合。

3、用冲击螺丝批击打将断头螺柱取出

这种方法用于断头螺柱稍露出联接基体的情况,只需要将断头螺柱露出部分的端面锉平,接着在其上锯出一字或十字槽,然后用一字或十字冲击螺丝批击打,最后用普通螺丝批即可将断头螺柱旋出。若露出部分较长,也可直接用大力钳或管子钳将断头螺柱夹住并旋出。

4、螺母焊接振动法

5、火焰法将断螺栓取出

6、用钻孔法结合楔铁将断头螺柱取出

这种方法是利用钻削破坏螺柱,从而将残余部分取出。以 M18 的断螺柱为例首先,取一段长度合适的圆钢,在钻床上钻出 12 mm 的内孔,制成一个套筒。将套筒放在螺栓的折断位置,并且用手虎钳将其夹紧(便于操作),然后选用 10 mm 的钻头,用手电钻插入套筒内孔

钻孔(采用这种方法钻孔的目的是,保证所钻的孔不歪斜,从而保证钻孔时不伤及螺栓孔的螺纹,同时保证拧出断螺栓时的扭力均匀)。钻好孔后,选用合适的带锥度方形楔铁击打入孔中,用活络扳手夹住楔铁头部反向拧转,即可旋出断螺栓。

7、用塞孔焊工艺将断头螺柱取出

该法对比较难旋的大直径断头螺柱很有效,尤其是断头螺柱不露头的情况。

(1)根据断头螺柱尺寸选用合适的六角螺母或方螺母,注意螺母螺纹直径 D(螺纹大径)必须小于断螺柱螺纹小径 d 2 ,目的是防止电弧将熔化的金属把螺柱和基体熔为一体,而无法取出断螺柱。一般取用螺母比断头螺柱小一规格,如螺柱为 M20,则可配用 M16 的螺母。

(2)根据常用的螺柱、螺母材料(一般为 35# 结构钢),使用普通低碳结构

钢焊条即可,如 E4303,焊条直径不宜过大,通常采用φ5mm 焊条,便于焊接工作时焊条在圆孔内运行。

(3)施行塞孔焊。操作时将螺母放于基体上并保证与断螺柱同心;先在螺母内断螺柱端头中心处,用低电弧、短时问断续点焊,每点焊一次清理一次焊渣和飞溅,经过多次点焊,在其端部堆焊成一圆底边直径略小于断螺柱螺纹小径的凸型圆头。凸头焊成后,倾斜焊条沿螺孔内下边缘和凸头之间对称点焊。点焊时仍须低电弧、短时间进行,均匀间断点焊一周后即清理一次焊渣,然后将未焊部位点焊封闭补齐,这样使螺柱凸头与螺母孔内壁熔为一体。为了保证有足够的扭转强度,调大焊接电流进行塞孔焊。有时为了防止螺柱端部与基体熔为一体,可用直径l ~2 mm 的铁丝卷一个略小于螺母螺纹小径的圆环,放于螺柱端部即螺孔内下部再进行点焊。

(4)旋取断螺柱。断螺柱凸头与螺母焊为一整体后,稍候趁尚热时用扳手沿旋出方向轻轻拧转,将断螺柱从基体拧出。对于尺寸较大的断螺柱,也可采用合适的钢管代替螺母,焊后用管子钳旋动钢管将断螺柱旋出。

8、机械加工法将断螺栓取出

机械冷加工法比较常用。冷加工去除材料法的适用场合断头螺栓材料的硬度比刀具的硬度低,适合切削加工;断头螺栓所在位置的现场可以安放切削加工设备 (如移动万向摇臂钻床、磁力钻等) 。实施的步骤如下

(1) 根据现场的情况将切削设备安装在可以加工的位置。

(2 ) 钻头的直径取螺纹直径减去螺距。

(3 ) 把断头处打磨平整,找准中心,先用中心钻在断头螺栓的中心线上钻中心孔。

(4 ) 用较小的钻头将断头螺栓中心钻通。

(5 ) 用钻头扩孔。

(6) 用锋利的扁铲剔出剩余的螺纹材料。

(7) 最后用丝锥修理螺纹。

三、用折断螺栓取出器将断头螺柱取出

(1)工具简介

目前市场销售的折断螺栓取出器—般由一组钻头、取巧取折断螺柱的实用方法图 1 塞孔焊工艺焊条螺母

断螺柱焊条出器体(如图 2a 所示)组成,有时还在工具盒内配上一支铰手架或一组钻套。钻头即为普通的麻花钻头,用于在断头螺栓的中心钻孔取出器体是一种由合金工具钢制造并经热处理工艺制成的带有反向螺旋的圆锥形物体。

(2)使用方法

螺栓由于锈蚀或拆装时用力过大等原因,都可能被折断,被留在机体中的那部分断螺栓,需用折断螺栓取出器取出。使用时,首先根据被折断的螺栓的直径选取合适的钻头,在断螺栓的中心钻一盲孔(如图 2b 所示),然后选取合适的取器体放入已钻好的孔中(如图 2c 所示),用活络扳手或铰手架夹住取出器体尾部,逆时针转动,即可将断裂在机体中的螺栓取出。另外,由于螺栓的内六角或外六角失效,无法取出时,也可用此工具取出。

(3)使用注意事项

折断螺栓取出器常出现取出器体折断、崩刃等失效现象,为此注意在旋转取出器体取出折断螺栓时严禁用力过猛,以防取出器体被折断。受其工作条件限制,取出器体的直径较小(特别是小号的取出器体),带有沟槽,易产生应力集中,所以无法承受较大的扭矩。因此在取出折断螺栓作业时,若发现转动取出器体的阻力较大,切不可强攻,而应智取,首先要找出原因,一般是由于锈蚀严重所至,

应采取松动剂浸润或震动等方法,去除锈蚀阻力,然后再取出折断螺栓。

七、几点建议

(1)上述几种方法应根据实际情况灵活选用,也可组合运用。

(2)在旋出断螺柱前应先行滴注适量的润滑油,最好能喷涂专用的螺栓松动剂。

(3)旋出后断螺柱后应该用合适的丝锥将螺纹再加工一遍,以清除螺孔里的铁锈和殘渣。

(4)在旋入新螺柱前,应先在螺孔内或螺柱上涂抹适量的润滑脂,可有效预防螺柱扭断。

八、结束语

根据断头螺栓的结构、联结方式、材质,应用以上几种方法,不仅可以取出电机装配及电机检修中常遇到的断头螺栓,而且不破坏被联结件,达到取出断头螺栓的目的。

(完整版)断裂螺栓取出办法分析与总结

断裂螺栓取出办法分析与总结 一、取断裂螺栓工具的加工选择 取断裂螺栓工具主要有:断丝取出器;钻头;锤子;手电钻;活动扳手;螺栓松动剂;软磁铁;抹布;10米插线板;工作灯;手电。 上面列出的是常规的取断丝的工具,遇到有些特殊情况可能会用到其他工具,我会在后面提到时候做说明。 取断裂螺栓的基本思路是在断裂螺栓断面(尽量靠中间)钻孔,然后选择合适的断丝取出器旋入钻孔内,由于断丝取出器上带有反方向螺纹,旋动断丝取出器带动断裂部分螺栓旋出。 断丝取出器与钻头的选择:取断丝的工作需要钻头与断丝取出器配套使用,选择的原则是钻头的直径与断丝取出器的最细端相仿。市面上能买到的断丝取出器有两种(如图3,4)。图3的这种断丝取出器螺纹较细,硬度较另一种小。适合用来取硬度较小的断裂螺栓,1500机组轮毂与变桨轴承螺栓是10.9级,用图3的断丝取出器较合适。图4中断丝取出器螺纹较粗,硬度较大,适合取出硬度较强的螺栓。对于钻头,市面上钻头种类很多,我们正常用到的一种是普通的用来钻普通金属物件的钻头。还有一种是合金钻头,这种钻头硬度较高,价格也较高,我们可以用来将已钻好的孔扩大,不建议用这种钻头钻孔,现场实际应用效果不好。 图3 图4 由于轮毂与变桨轴承连接螺栓断裂部分大都在轮毂与变桨轴承接触面处,在用手电钻在断裂螺栓断面上钻孔时要经过变桨轴承孔,孔深约300mm(如图5),我们市面上买到的钻头跟断丝取出器都达不到这个长度,所以要经过加工,在普通钻头上加焊一段钢筋,加工完的钻头总长度在350mm左右为宜,钢筋的另一端要保证能插入手电钻钻夹中加紧。钻头与焊接的部分要尽量保持同心,避免钻孔过程中钻头折断。可将截好的钢筋一端中心钻一个与钻头直径相仿的孔,然后将钻头插入孔中再进行焊接,这样能更好的保持同心度,同时也使焊接更牢固。断丝取出器的加工与钻头的加工基本相同,只是在焊接的钢筋末端要加工成方形,便于用扳手旋出断丝。如图6-9所示为加工后的钻头及断丝取出器。加工工作可以找一般的车床加工厂加工。

钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施

现在,随着社会的进步,科技的发展,由于安装简便、施工快速等有点,水泥厂使用钢结构的情况越来越普遍,尤其是轻钢结构厂房。在钢结构施工的时候,最基础的工作就是地脚螺栓的预埋。因为地脚螺栓预埋的位置、标高是否正确直接决定着整个厂房的能否正常使用及使用年限。 1.地脚螺栓的埋设方法 地脚螺栓的埋设方法,根据与基础混凝土施工的前后关系,分为直埋和后埋。直埋是浇筑混凝土前,将螺栓定位,混凝土浇筑成型后,螺栓埋设好;后埋是浇筑混凝土时,预留埋设螺栓孔洞,待混凝土达到一定强度后,插入螺栓,二次浇筑混凝土。 直埋地脚螺栓的优点是混凝土一次浇筑成型,混凝土强度均匀,整体性强,抗剪强度高;缺点是螺栓无固定支撑点,如果螺栓定位出现误差,则处理相当繁琐。后埋地脚螺栓的优点是螺栓有可靠的支撑点(已达到一定强度的基础混凝土),定位准确,不容易出现误差;缺点是 预留孔洞部分混凝土浇筑后硬化收缩,容易与原混凝土之间产生裂缝,降低了整体的抗剪强度,使结构的整体耐久性受到影响。现在水泥厂通常采用的是直埋地脚螺栓法。 在埋设地脚螺栓时,先根据螺栓的位置制作模具,为了精确定位,先确定基准定位,一般取柱子的形心为定位点,根据柱子形心与螺栓的位置关系以及螺栓直径在模具上面定位钻孔,钻孔直径比螺栓直径大 2mm,模具比螺栓组外边缘大50mm,为了保证垂直度,可根据找

平层的厚度做两块相同的模具,制作成一个具备一定厚度的盒子。这样,螺栓穿入模具后,不会左右摇晃。螺栓穿入模具后,上部拧一个螺帽固定,可以调节螺栓预留高度。具体做法见图1。 D——螺栓孔直径,d——螺栓直径,L——螺栓组的螺栓间距,h ——同找平层厚度 图1 地脚螺栓模具图 在基础短柱模板支好后,要确定模板牢固。然后将地脚螺栓模具基准点与柱子形心定位一致,校正标高后可将模具与短柱模板固定。然后将螺栓用钢筋与短柱钢筋可靠连接,防止钢筋位置移动,并宜事先在螺栓下部焊接一截短钢筋,让短钢筋支撑在短柱基础的混凝土上,防止螺栓的垂直位移。将螺栓加固好之后就可以取下模具进行下组地脚螺栓的安装。地脚螺栓的固定如图2。 1——短柱基础混凝土 2——短柱主筋 3——短柱箍筋 4——地脚螺栓 地脚螺栓与短柱联结钢筋——5. 6——螺栓联结钢筋 7——钢筋 图2 地脚螺栓固定图

案例一螺栓失效分析

案例一螺栓断裂失效分析 某螺栓生产厂家生产的螺栓在用户使用过程中发生断裂,为分析螺栓断裂原因,进行了化学成分测试、金相组织观察、螺栓断口观察、能谱测试以及硬度测试等,并对螺栓断裂做出了结论。 1、化学成分分析 螺栓成分分析采用成分分析仪,正常断裂、异常断裂螺栓成分见表1,从表中可以看出正常断裂螺栓与异常断裂螺栓成分都符合GB/T3077-1999《合金结构钢》中对45Mn2钢的要求。 表1 材料化学成分分析结果(质量分数,%) C Si Mn P S Cr Ni Fe 正常断裂螺栓0.421 0.250 1.498 0.011 0.001 0.078 0.021 余量 异常断裂螺栓0.425 0.269 1.534 0.011 <0.001 0.068 0.019 余量标准值0.42~0.49 0.17~0.37 1.4~1.8 2、金相组织分析 取平行于断裂截面的试样,打磨、抛光并观察其组织形貌。下图1(a)、1(b)所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓的金相组织形貌,从图中可以看出螺栓金相组织均为回火马氏体。 (a)正常断裂螺栓;(b)异常断裂螺栓 图1 螺栓金相组织形貌 3、宏观断口形貌分析 正常断裂螺栓、异常断裂螺栓宏观断口形貌如图2(a)、2(b)所示。由图可知

两个螺栓均从中心起裂,裂纹向四周扩展。正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面都具有裂纹源、扩展区、瞬断区三个部分,正常断裂螺栓扩展区面积比异常断裂螺栓大,瞬断区面积则比异常断裂螺栓小。这与异常断裂螺栓应力(165KN )比正常断裂螺栓断裂应力(215KN)小相吻合。同时正常断裂螺栓断裂截面较为平整,异常断裂螺栓在裂纹源附近呈凹陷状。 (a)正常断裂螺栓; (b)异常断裂螺栓 图2 螺栓断裂截面 4、 微观断口形貌分析 图3所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面裂纹源附近的微观形貌,从图中可以看出正常断裂螺栓组织较为平整,而异常断裂螺栓中心附近可见含有夹杂物的微孔。图4所示为夹杂物所在位置,图5为夹杂物能谱分析图,表2为其对应的元素分析表,从表中可以看出夹杂物中主要元素为O 、Si ,并存在少量的Mg 、Al 、Ca 元素,其中O 元素的含量很大,故较杂物主要为SiO 2,存在少量的MgO 、Al 2O 3、CaO 。 裂纹源 扩展区 裂纹源 扩展区 瞬断区 瞬断区 a) b)

丝锥断的取出方法_丝锥断了怎么取出来_取断丝锥方法

取折断丝锥、断钻头的新方法 丝锥断了的取出方法,丝锥断了怎么取出来? 1、如果断在离孔口不远处,可以想办法把它弄出来。比如用尖嘴钳或尖的东西让丝攻反转出来。如果离孔口较远处,可以用两根刚度较好的钢丝夹着反转。 2、一般的方法弄不出来,可以用电火花的方式把断的丝攻头上弄一个内六角,再用外六角扳手把它拧出来。 3、如果有硬质合金钻头,可以用与底孔大小相同的钻头,把丝攻给钻掉。 4、线切割割出。适用通孔。 5、气割熔出。丝攻热容量小,先于工件升到高温,控制好时,可以只切割断丝攻。适用通孔。 6、用錾子旋转着凿出来。 7、从孔的另一面,用小冲子使劲冲,将断丝攻冲出来。缺点是损伤螺纹。但要求低的螺纹仍可使用,对强度影响不大。适用通孔。 8、焊接的方法。在断丝攻上焊接一铁棍,旋转铁棍拧出。 9、用适当的电极,用电脉冲机床将断丝攻打掉。成本较高,但是小件没有处理不了的。 10、还有一个不入流的方法,比较卑鄙,适用情况也特殊。在攻骑缝螺丝时断丝攻,不作处理,断丝攻权当一个骑缝螺丝,留给将来拆卸它的维修工处理。如何取出断在工件里的丝锥和钻头,看看这几个方法好用不 1. 灌点润滑油,用尖簪子或者斩子在断裂面反向慢慢敲出,不时倒倒铁削(车间里最常用的方法,但是对于孔径太小的螺纹孔或者断掉的丝锥太长可能就不合适了,不过可以尝试)。

2. 在丝锥断裂截面上焊接一个把手或者六角螺母,然后轻轻反转出来(本来就是一种好方法,不过焊接有些麻烦,还是同样的话,对于直径较小的丝锥就不合适了); 3. 用专用工具:断丝锥取出器,原理是工件和丝锥分别接上正负电极,中间灌电解液,导致工件向丝锥放电腐蚀,然后辅助尖嘴钳等取出,对内孔伤害很小; 4. 拿钢辊顶在丝锥裂口用小锤子慢慢敲,丝锥比较脆,最后敲成渣出来,或者更简单,直接把断丝锥的螺纹孔钻烂活镗烂,重新扩孔攻丝(方法有些野蛮,如果丝锥直径太小也不好使,直径太大,敲起来也挺累人的); 5. 将断丝锥所在的螺纹孔焊平,再磨平,重新钻孔,虽然很难但是慢慢可以钻进去(如果那个螺纹孔可以换位置的话,重新钻孔攻丝的时候,建议还是换到原螺纹孔旁边); 6. 在断丝锥截面上凿个一字槽,用螺丝刀反向拧起(那个一字槽很难凿出来的,如果丝锥直径小的话就更难了); 7. 把断丝锥的螺纹孔钻大,然后镶嵌一个钢丝螺套或者销钉什么的,再焊接,磨平,重新钻孔攻丝,可以做到基本一样(这种方法虽然麻烦,但是很实用的,丝锥大小都无所谓); 8. 用电脉冲打掉,电火花或者线切割都可以,伤了孔可以扩孔加钢丝螺套(此法更简单方便,至于同轴度暂时就不要考虑了,除非你的那个螺纹孔同轴度直接影响设备的质量); 9. 做一个简单的工具同时插入断丝锥截面的排屑槽空位内,小心反向扳出来,如,可用带方榫的断丝锥上拧2个螺母,用钢丝(根数与丝锥槽数相同)插入断丝锥和螺母的空槽中,然后用铰杠按退出方向扳动方榫,把断丝锥取出(这种方法

13种方法取断螺丝方法总结精编版

下面有13种方法取断螺丝方法总结 ,应根据自己的实际情况来选择,也可以几种方法一起用。要讲究灵活性,希望可以帮助大家。 1、可以使用砂轮机把断丝的部位磨平,再用小钻头先钻,再逐渐改用较大的钻头,断丝就逐渐脱落,脱落之后用原来大小的丝锥重新攻一下牙,这样的优点可以不用增大孔径。 2、在断入物上焊接一铁棒,然后拧出。(缺点:a、太小的断入物无法焊接;b、对焊接技巧要求极高,容易烧坏工件;c、焊接处容易断,能取出断入物的几率很小。) 3、用比断入物硬的锥状工具撬。(缺点:a、只适宜脆性断入物,将断入物敲碎,然后慢慢剔出;b、断入物太深、太小都无法取出;c、容易破坏原有孔。) 4、做一个比断入物直径小的六角电极,用电火花机床在断入物上加工一六角沉孔,然后用内六角扳手拧出。(缺点:a、对锈死的或卡死的断入物无用;b、对大型工件无用;c、对 太小的断入物无用;d、耗时、费事。) 5、直接用比断入物小的电极,用电火花机床打。(缺点:a、对大型工件无用,无法放入电火花机床工作台;b、耗时;c、太深时容易积碳,打不下去。) 6、用合金钻头打(缺点:a、容易破坏原有孔;b、对硬质断入物无用;c、合金钻头较脆易断。) 7、现在有一种用电加工原理设计制造的便携式工具机,能轻松快速将断螺丝、断丝锥钻头取出。 8、如果螺丝不太硬,可以把端面挫平,再找出找中心点,用样冲打一小点上去,用小一点的钻头先钻,要垂直,然后用断丝取出器反向拧出即可。 9、如果买不到断丝取出器,就用大一点的钻头继续扩孔,在孔径接近螺丝时,有些丝会吃不住劲脱落下来了,剔除余下的丝牙,然后用丝锥重新修整就行。 10、如果螺丝断丝有露出来,或断螺丝处要求不严格,还有用手锯能够锯着,可以锯条缝,连外壳也锯,然后用平口螺丝刀卸下来。 11、如果断丝露出一定长度在外面,而且机械材料溶点又不太低,可用电焊在螺丝上面焊一个加长T型杆,这样就能从焊接的杆轻易拧出。 12、如果螺丝生锈非常严重,用上面的方法不好处理的,建议用火烤红后加进一点润滑油,再用以上相应的方式处理。 13、经过N多努力后,螺丝虽然是取出来了,但这时孔也废了,索性就钻个更大的孔攻丝,

取出断螺丝的方法之一

取出断螺丝的方法之一

很多车友在安装螺丝过程中,由于螺丝质量问题或者安装力量过度,导致螺丝直接断裂,且最麻烦的一种是螺丝直接断在了螺母里面,甚至外面没有留下一点可用钳子夹的尾巴,这种情况常发生在锁定力量很大的部位,如曲柄固定螺丝,v刹固定螺丝,龙头固定螺丝等地方,通常这样的毛病发生后会被认为无法解决,其实解决这个问题还是有办法的。首先需要找一根类似照片1上这种梅花螺丝刀,因为这种螺丝刀有多个较尖锐的边,可以卡在以后的那个自己钻出的洞里,梅花螺丝刀的大小视损坏的螺丝大小而定,比如较大的中轴就需要一把较大的梅花螺丝刀,这样才会更好发力和从洞内卡的更紧。然后是打洞,打洞是较有技术的环节,打洞的关键是要打在断裂了的螺丝的中心,因为只有在中心才可以最大效能的发挥旋转力度,如果洞打偏了那旋转会很吃力,偏的厉害甚至根本无法取出。打洞前需要在螺丝中心先引钻,引钻可以用一根钢性好的铁钉或者水泥钉,引钻是让中心留下一个可以让钻头在开始时能立足的小凹坑,然后开始使用号数较小的钻头打一个洞,使用小号钻头是比较安全和容易打开这个小孔的,因为如果小孔发生偏移,还可以用小钻头在孔内摩擦,让孔更偏向中心。在小孔目测基本接近中心的情况下在使用大钻头打孔,大钻头的尺寸最少要比断掉的螺丝小1mm,因为孔的周围必须留下梅花螺丝刀的嵌入空间。然后将梅花螺丝刀从中间打入,断螺丝由于电钻的作用已经基本退火,梅花螺丝刀可以很容易的嵌入进去,梅花螺丝刀因为有多个面接触,所以嵌入后会有很多有效吃力面积,这个原理很类似isis轴。旋转梅花螺丝刀要很小心,因为我们人为嵌入的牙并不一定很紧,很容易发生打滑,一旦打滑就必须使用更大一号的梅花螺丝刀了,所以旋转的力量要由小到大,先顶紧在旋转。在某些特殊部位,如中轴螺丝,这样的地方次到的力道相当的大,而使用的梅花螺丝刀可以是那种L型的梅花板手,且为了防止打滑,可以在梅花螺丝刀头部涂抹环氧数脂,充分固化后再求一次性搞定。

超高强度螺栓断裂失效分析

超高强度螺栓断裂失效分析 摘要:螺栓作为重要的紧固件,其失效事故发生较多,造成的危害很大。其中,螺栓的氢脆断裂是较为常见的故障模式,由于氢脆大多与批次性问题有关,因此,危害性较大。螺纹连接是发动机各部件之间最常用的连接方式,大概占到发动机 连接的70%。螺栓的受力特点决定了它是发动机的薄弱零部件。因此,连杆螺栓 的失效分析与预防十分重要。本文分析超高强度螺栓断裂失效的相关内容。 关键词:超高强度螺栓;断裂失效;氢脆 超高强度螺栓是继铆接、焊接之后发展起来的一种钢结构连接型式。它具有 施工简单、可拆卸、承载大、耐疲劳、较安全等优点。因此, 高强度螺栓连接已 发展成为工程安装的主要手段。 1 实例分析 某型号高强度螺栓用于某轴承上,其强度要求很高。该型螺栓在生产检验合 格服役5 个月后,发现个别螺栓相继在螺纹处发生断裂。该型高强度螺栓为铰制 孔螺栓(螺纹长度95 mm),材料为35CrMnSiA 钢,规格为M56,螺杆长度为 235mm,强度要求以GB/T3077-1999 为标准。其制造工艺为:毛坯电渣重熔→预 加工→超声波探伤→粗加工(单边留量3~5mm)→调质处理(950℃淬火,630℃回火)→半精加工→淬火热处理(淬火温度为900℃,310℃回火)→力学性能检验→精 加工→磁粉探伤(包括螺纹部分)→表面油漆防护→装配。目前,采用的无损检测手段无法检测出螺栓内部0.2mm 以下的微裂纹。通过金相检验、氢含量检验和断口电镜扫描分析等相关的手段对断裂的螺栓及未断裂的随机抽取样品进行相应的检 验和断裂原因分析。 2 实验方法与结果 2.1 实验对象。实验对象为该型螺栓2 枚,其中包括断裂的铰制孔螺栓,以 及对应同型号未断螺栓1 枚。 2.2 外观检验。用肉眼观察,铰制孔螺栓断于第一节螺纹处断口均很平齐,无 塑性变形,断面与轴线垂直,为一次性脆性断口。且在断口附近有明显的腐蚀痕迹。 2.3 化学成分分析。分别对所取2 个螺栓试样进行化学成分检验分析,结果 表明,2 个螺栓化学成分含量均符合标准。 2.4 氢含量检测。分别对已断裂的铰制孔螺栓及未断裂铰制孔螺栓的光杆边缘处、R/2 处及芯部进行氢含量检测,其中已断裂和未断裂的螺栓光杆边缘处及芯 部检测结果基本一致,R/2 处检测结果出入比较大,分别为2.0×10-6 和0.6×10-6。 2.5 断口分析。将断裂的铰制孔螺栓断口清洗后置于扫描电镜下观察,断口 的形貌大部分均为沿晶和少量的韧窝。见图1。 2.6 金相检验及硬度检测。断裂的螺栓中均有氮化物夹杂,未断裂螺栓的齿面与齿根未 见微观裂纹,见图2。已断裂螺栓存在个别夹杂物超出标准规定尺寸,未断裂螺栓无此现象。已断裂螺栓的晶粒度级别为6~7,未断裂螺栓为5.5~6,显微组织显示齿面局部略有脱碳, 组织为回火马氏体,测得其硬度大于50 HRC,抗拉强度大于1750MPa,说明该材料的强度 级别很高,属于超高强度钢。 3 分析与讨论 上述实验结果表明:该型号螺栓无论在力学性能、化学成分以及晶粒度等方面均符合相 关标准。该螺栓组织为回火马氏体,回火马氏体对氢是极其敏感的。该螺栓的强度很高,因 此同样对氢脆的敏感性也很高。一般来说,发生氢致延迟断裂需要同时具备以下三个条件:

高强度螺栓断裂失效分析

高强度螺栓断裂失效分析 韩志良 (常州机电职业技术学院机械系,常州213012) 马红卫,丁燕君 (常柴股份有限公司理化室,常州213002) 摘要:针对装配现场发生的几起高强度螺栓断裂失效事故,采用金相分析、化学成分分析和力学性能测试等方法进行检测。分析结果认为螺栓失效的原因有:(1)螺纹成形时产生裂纹,螺栓因之而脆断;(2)杆部与头部交接处表面脱碳、使局部强度降低而断裂;(3)装配时扭矩过大,螺栓明显缩颈而断裂;(4)原材料中心存在裂纹。 关键词:螺栓;裂纹;扭转;脱碳 高强度螺栓是发动机紧固件中最重要的零件之一,如连杆螺栓、缸盖螺栓、主轴承盖螺栓,要求强度等级为10.9级,有的甚至达12.9级。但在实际使用中,高强度螺栓(简称螺栓)断裂失效也时有发生。笔者就发生在装配过程中的四起高强度螺栓断裂失效逐一进行分析。 1 195连杆螺栓断裂失效分析 195连杆螺栓装配时断裂于螺纹处。从断口上看,断口平直,无缩颈,几乎没有裂纹萌生区,全部为最后瞬断区。零件供应商进行了失效分析,认为装配时连杆螺纹内夹入异物,阻碍了螺纹的拧紧,导致装配扭矩过大而断裂。 1.1 断口分析 由于断口表现出极大的脆性,如果是基于扭紧力矩过大而断裂,断口应表现出良好的塑性,因为拧紧时螺栓主要受扭转应力,而扭转试验的应力状态的柔性系数较大(大于拉伸试验),材料易于塑性变形,而失效的螺栓并未表现出塑性。另外,断裂源也不在齿根部,而是有所偏离。 1.2 化学成分和显微组织分析 螺栓材料牌号为40Cr钢,强度等级10.9级,硬度要求32~38HRC,金相组织要求1~3级(JB/T8837-2000)。经检验,螺栓化学成分(质量分数)符合GB/T3077-1988之规定,见表1。显微组织为细的回火索氏体,按JB/T8837-2000评定为1级,其硬度值为34HRC和35HRC,硬度和显微组织均符合技术条件规定。经磁粉探伤未发现磁痕。 将螺栓从杆部与头部交接处纵向剖开,经金相制样、观察,结果在大部分螺纹的根部均有裂纹,即在断口附近和远离断口的螺纹处均存在裂纹,裂纹位置偏离“真正的”齿根部,裂纹的两侧无贫碳和脱碳,说明裂纹的形成与调质处理无关,见图1和图2。由于裂纹细小且位于螺纹根部,常规磁粉探伤未发现磁痕。

汽车悬置螺栓断裂失效分析

汽车悬置螺栓断裂失效分析 发表时间:2018-05-23T17:22:09.973Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:姚瑶 [导读] 摘要:本文分析了发动机安装支架和发动机支架的疲劳断裂问题。 江淮汽车集团股份有限公司乘用车制造公司安徽合肥 230601 摘要:本文分析了发动机安装支架和发动机支架的疲劳断裂问题。对螺栓的宏观、扫描电镜、化学成分和金相分析进行了分析,并对同一批次螺栓进行了力学性能试验。在各种物理化学试验的基础上,结合显微断裂和断裂机理,分析了螺栓的断裂原因。 关键词:汽车;悬置螺栓;失效分析 1前言 在开发多车发动机支架的过程中,将车辆用于发动机锻造钢悬架。在常规车辆的道路试验中,连接螺栓和螺栓断裂。本文从螺栓、螺柱断裂类型、螺栓连接强度计算和结构设计等方面分析了连接失效分析,并提出了改进建议。 2分析的内容 2.1分析样本 分析样品是一个完整的螺栓失效螺栓和失效螺栓。完整的螺栓是全新未使用的。 2.2分析内容 进行了断裂分析、化学成分分析、硬度测试、金相分析、扫描电镜和能谱测试。对完整的螺栓进行了化学成分分析、硬度测试、拉伸试验和金相分析。 2.2.1宏观断口分析。 断裂的连杆被分成两部分:螺纹部分的断裂部分留在连杆的深孔中,螺栓的另一部分暴露在外。打开螺丝孔后,将断头取出,螺孔内螺纹有外拉的痕迹。通过与相同模型的完全螺栓比较,发现螺栓的断裂位置位于螺纹的第一齿位置,螺纹部分没有明显的塑性变形。由于暴露螺钉的二次损伤,存在明显的多重冲击痕迹,杆体严重变形。虽然断裂具有一定的疲劳特性,但断裂边缘明显受到破坏。因此,暴露的螺杆部分没有断裂分析值。 2.2.2化学成分分析 样品采用螺栓,化学成分符合设计人员的技术要求。 2.2.3光学金相分析。 对失败螺栓基体的金相组织进行分析,组织相对均匀。在螺栓表面附近的组织形态学中未发现明显的脱碳。金相检查未发现异常。 2.2.4硬度分析。 结果表明,断裂螺栓的硬度与设计要求一致。 2.2.5SEM分析 采用扫描电子显微镜观察螺栓孔内的断裂情况,发现裂纹源位于断裂边缘。源区域面积较小,瞬时区域面积约为1/2。通过安装位置对准,线的螺纹有向外拉的位置。源区域的部分增大,疲劳阶段从断裂边缘开始,有许多与裂纹扩展方向垂直的小的疲劳条纹。 在源区没有明显的夹杂物和不均匀的冶金缺陷。随着裂纹扩展,疲劳条纹变得越来越长。在裂缝快速膨胀区,有一个明显的酒窝形状。扫描电镜(sem)在螺纹上观察,发现裂纹与断裂源部分平行。横截面的外表面有许多微裂纹。螺纹表面没有明显的加工缺陷。螺杆断裂为多个断口源,断裂源集中在截面的同一侧,锚杆和瞬态断裂带占整个断裂的比例(近1/2),这是典型的大应力低周疲劳断裂特征。通过对螺纹的观察,发现加工缺陷引起的应力集中,除了疲劳裂纹外,没有发现。因此,扫描电子显微镜(sem)的结果表明,连杆的断裂是在高单向弯曲循环加载作用下形成的。 3基于VDI2230方法的连接计算分析。 机械设计手册主要是指国家标准的螺栓连接计算方法。与VDI2230的计算方法相比,计算方法略粗糙,前考虑不全面。本文采用VD12230方法计算悬吊支架的连接,从表面处理、摩擦系数、结构尺寸、预紧力矩等方面分析了螺栓的连接强度。通过道路光谱采集,获得了悬吊支架的载荷和横向载荷,并得到了悬架的横向载荷。通过实验得到了连接结构的摩擦系数。 表一:摩擦系数 (1)使用VDI2230方法(MDESIGN分析软件)的帮助下,螺栓疲劳应力幅值是80mpa,电泳锻钢悬置支架的抗滑安全系数引擎联接螺栓底部SG=1.5,小于VDI2230SG1.8或更高的设计要求、安全系数;锻钢支架山经过电泳处理(相对结表面之间的摩擦系数是0.18),,通过嵌入预应力损失预紧的损失(VDI2230嵌入式)。因为螺栓利用率是72.3%,可以满足连接的安全系数增加扭矩。然而,螺栓的应力幅值很小,当扭矩接近屈服时,螺栓的应力幅值仍然高达71MPa。 (2)如果连接支撑面不进行电泳(螺栓的摩擦系数为0.23),则螺栓连接防滑的安全系数为SG=1.92,满足连接安全系数的要求;螺栓应力幅值为62MPa,不满足螺栓疲劳应力的要求。 (3)采用电导支架,然后螺栓扭矩增加,使螺栓计算利用率达到95%,螺栓疲劳应力幅值仍高达56mpa,仍然不能解决螺栓疲劳应力幅值过大的问题。结果表明,单纯增加预应力不能解决锚杆的疲劳破坏,表明锚杆应力幅值过大,导致螺栓疲劳断裂。 (4)通过增加基础凸集的3毫米直径,增加的面积的利用率95%结表面和螺栓,螺栓应力幅值明显降低,增加了底座直径的螺栓疲劳失效后问题解决了道路试验。指出零件结构的尺寸设计对螺栓连接的疲劳性能有重要影响,是提高螺栓连接在允许结构下的疲劳性能的一种方法。 (5)当然,在这种连接结构中,在弯矩作用下,3个紧固点分布,在弯矩作用下容易发生接触面积,在螺栓应力打开后会急剧增加,最终导致疲劳失效。如果你考虑在三角形分布中变化的扣分,可以有效地减少弯曲力,在三个螺栓上的载荷分布可以更均匀,防止单个螺栓发生早期疲劳断裂失效。然而,在发动机室空间中,很难进行有足够空间的三角形连接布置。

螺栓断裂取出方法

螺栓折断取出方法 卧龙电气清江淮安电机有限公司吴晓东 浙江卧龙开山电机有限公司周国玉 摘要:作为固定或联接用的螺栓在拆装过程中经常发生扭断现象,使一部分螺柱留在本体内不易取出而影响生产周期及交货期。根据多年经验,总结了如何以锉平振动、錾、冲、焊接、钻、火焰或折断螺栓取出器等几种方法,将在本体内的断螺柱快速取出。 关键词:断螺柱取出 在电机装配以及电机修理过程中,由于电机装配或拆装锈蚀螺栓的电机时用力过大等原因螺栓都可能被扭断,使一部分螺柱留在本体内不易取出而影响生产周期及交货期。根据多年经验,总结了如何以振动、錾、冲、钻、焊或折断螺栓取出器等几种方法,将在本体内的断螺柱快速取出。现将以上几种方法介绍大家,以便大家在工作中有所帮助。 1、锉平振动法将断螺栓取出 对于露出本体较长的断螺柱,通常的做法是用锉刀把断处的毛刺修掉,用同规格螺母錾子从螺栓折断处沿着螺栓旋进的相反方向小心錾削,借助錾削时产生的扭矩和冲击力将断螺栓旋出。这种方法一般用于螺栓配合不太紧的场合。 2、用錾法将断头螺柱取出 对于露出本体较长的断螺柱,通常的做法是用錾子从螺栓折断处沿着螺栓旋进的相反方向小心錾削,借助錾削时产生的扭矩和冲击力将断螺栓旋出。这种方法一般用于螺栓配合不太紧的场合。 3、用冲击螺丝批击打将断头螺柱取出

这种方法用于断头螺柱稍露出联接基体的情况,只需要将断头螺柱露出部分的端面锉平,接着在其上锯出一字或十字槽,然后用一字或十字冲击螺丝批击打,最后用普通螺丝批即可将断头螺柱旋出。若露出部分较长,也可直接用大力钳或管子钳将断头螺柱夹住并旋出。 4、螺母焊接振动法 5、火焰法将断螺栓取出 6、用钻孔法结合楔铁将断头螺柱取出 这种方法是利用钻削破坏螺柱,从而将残余部分取出。以 M18 的断螺柱为例:首先,取一段长度合适的圆钢,在钻床上钻出 12 mm 的内孔,制成一个套筒。将套筒放在螺栓的折断位置,并且用手虎钳将其夹紧(便于操作),然后选用 10 mm 的钻头,用手电钻插入套筒内孔钻孔(采用这种方法钻孔的目的是,保证所钻的孔不歪斜,从而保证钻孔时不伤及螺栓孔的螺纹,同时保证拧出断螺栓时的扭力均匀)。钻好孔后,选用合适的带锥度方形楔铁击打入孔中,用活络扳手夹住楔铁头部反向拧转,即可旋出断螺栓。 7、用塞孔焊工艺将断头螺柱取出 该法对比较难旋的大直径断头螺柱很有效,尤其是断头螺柱不露头的情况。(1)根据断头螺柱尺寸选用合适的六角螺母或方螺母,注意螺母螺纹直径 D(螺纹大径)必须小于断螺柱螺纹小径 d 2 ,目的是防止电弧将熔化的金属把螺柱和基体熔为一体,而无法取出断螺柱。一般取用螺母比断头螺柱小一规格,如:螺柱为 M20,则可配用 M16 的螺母。 (2)根据常用的螺柱、螺母材料(一般为 35# 结构钢),使用普通低碳结构

地脚螺栓偏差的处理技术

地脚螺栓偏差的处理 及大型群组地脚螺栓控制技术 (技术简讯●第十四期) 总师室 2013年09月15日

目录 1 地脚螺栓标高偏差的处理 2 地脚螺栓平面位置偏差的处理 3 大型群组地脚螺栓控制技术 4 质量标准及要求 5 工程实例图片

地脚螺栓偏差的处理 地脚螺栓是固定设备的重要部件,如埋设偏差过大,将产生过大应力,会影响设备在基础上的可靠运行、正常运转和使用安全。一旦出现过大超差现象,应认真的进行调整纠正。处理方法的选择应根据螺栓直径大小和偏差情况等确定,同时应考虑机械设备的种类、振动状况和施工现场条件等。 水泥厂施工安装工程基本同步于土建施工工程,所以安装和土建的交叉和矛盾点也多数是因为设备工作面没有完成和螺栓孔的质量达不到要求,这就决定了土建工程既要确保基础、主体混凝土的施工质量和施工速度,同时又要确保包含于混凝土施工过程中的螺栓预埋和螺栓安装施工质量,所以,螺栓孔预埋及螺栓的安装质量又成为土木建筑工程施工的一大难点。 近期施工中出现几起预埋螺栓偏差较大的质量问题,一种是标高偏差,一种是位置偏差。

一、地脚螺栓标高偏差的处理 当地脚螺栓标高偏差低于10mm或高于30mm以内,但设备安装仍能保证其丝扣有两个螺帽的长度,则可不作处理。丝扣高的可加钢垫板进行调整,如螺栓标高低于10mm或高于 30mm,满足不了安装要求 时,则应按以下方法进行处 理。 1、采用接长螺栓方法: 先将螺栓周围混凝土凿成 凹形坑,用同直径的螺栓上 下割坡口对焊将其接长(图 1-1a)或对接后再在两侧加 焊帮条钢筋(图1-1b),但 帮条不应露出基础表面,以 便于机座安装。当螺栓直径

取断螺丝方法总结

取断螺丝方法总结 下面有13种方法,应根据自己的实际情况来选择,也可以几种方法一起用。要讲究灵活性,希望可以帮助大家。 1、可以使用砂轮机把断丝的部位磨平,再用小钻头先钻,再逐渐改用较大的钻头,断丝就 逐渐脱落,脱落之后用原来大小的丝锥重新攻一下牙,这样的优点可以不用增大孔径。 2、在断入物上焊接一铁棒,然后拧出。(缺点:a、太小的断入物无法焊接;b、对焊接技 巧要求极高,容易烧坏工件;c、焊接处容易断,能取出断入物的几率很小。) 3、用比断入物硬的锥状工具撬。(缺点:a、只适宜脆性断入物,将断入物敲碎,然后慢慢剔出;b、断入物太深、太小都无法取出;c、容易破坏原有孔。) 4、做一个比断入物直径小的六角电极,用电火花机床在断入物上加工一六角沉孔,然后用内六角扳手拧出。(缺点:a、对锈死的或卡死的断入物无用;b、对大型工件无用;c、对太小的断入物无用;d、耗时、费事。) 5、直接用比断入物小的电极,用电火花机床打。(缺点:a、对大型工件无用,无法放入电火花机床工作台;b、耗时;c、太深时容易积碳,打不下去。) 6、用合金钻头打(缺点:a、容易破坏原有孔;b、对硬质断入物无用;c、合金钻头较脆易断。) 7、现在有一种用电加工原理设计制造的便携式工具机,能轻松快速将断螺丝、断丝锥钻头取出。 8、如果螺丝不太硬,可以把端面挫平,再找出找中心点,用样冲打一小点上去,用小一点的钻头先钻,要垂直,然后用断丝取出器反向拧出即可。 9、如果买不到断丝取出器,就用大一点的钻头继续扩孔,在孔径接近螺丝时,有些丝会吃不住劲脱落下来了,剔除余下的丝牙,然后用丝锥重新修整就行。

10、如果螺丝断丝有露出来,或断螺丝处要求不严格,还有用手锯能够锯着,可以锯条缝,连外壳也锯,然后用平口螺丝刀卸下来。 11、如果断丝露出一定长度在外面,而且机械材料溶点又不太低,可用电焊在螺丝上面焊一个加长T型杆,这样就能从焊接的杆轻易拧出。 12、如果螺丝生锈非常严重,用上面的方法不好处理的,建议用火烤红后加进一点润滑油,再用以上相应的方式处理。 13、经过N多努力后,螺丝虽然是取出来了,但这时孔也废了,索性就钻个更大的孔攻丝,要是原来的螺丝位置与大小有限制,也可以打更大的螺丝进去,或者直接焊死攻丝,再在大 螺丝中心钻小孔攻丝。但焊死后内部金属结构问题有时候攻丝会比较困难。【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】

螺栓断裂失效原因分析

测试与分析 螺栓断裂失效原因分析 华南理工大学机电系(广州 510641) 高 岩 李 林 许麟康 【摘要】 合金结构钢(相当于我国35CrMo钢)制螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,在生产线上用气动搬手装配时相当部分发生断裂。失效分析结果表明,机加工时螺纹根部及表面形成微裂纹,以及回火不足,硬度偏高,共同造成了螺栓失效。 关键词:低合金钢 螺栓 微裂纹 F ailure Analysis on the Fracture of Bolts G ao Yan,Li Lin,Xu Linkang (Department of Mechano2Electronic Engineering,S outh China University of Technology,Guangzhou510641)【Abstract】 A batch of bolts with size of M4×1135used to connect cylinder body and cover of air conditioner com pressor were made of imported low alloy steel close to35CrMo in com position1However,a great proportion of the bolts fractured when being assembled us2 ing pneumatic spanner1After failure analysis,it was found that the main reason for the ru pture of bolts was the micro2cracks induced by machining.At the same time,non2enough tempering which resulted in the brittleness of the material also accounted for the fracture1 K ey w ords:low alloy steel,bolt,micro2crack 某标准件公司一批螺栓,规格为M4×1135,材料为合金结构钢,相当于我国的35CrMo钢,冷墩头部,搓制螺纹,热处理工艺为淬火+回火,并进行发兰处理,规定σb>1000MPa, (32~38)HRC。螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,但在生产线上用气动搬手装配时相当部分螺栓在与螺栓交截的第二、第三螺纹牙根处发生断裂。我们对该批螺栓的断裂原因进行了分析。 1 金相观察及硬度分析 在一批断裂螺栓中随机选取2个断裂螺栓头,将其沿轴向剖开,制备轴向剖面的金相试样,抛光状态(未侵蚀)下可见在螺纹尖端和根部有明显裂纹存在(图略);这些微裂纹由于高度的应力集中,在外力作用下极容易发生失稳扩展,从而导致螺栓断裂。 将上述抛光态试样用3%硝酸酒精溶液侵蚀后在显微镜下观察,发现其组织形态都很相似,为保持原马氏体位向的回火索氏体,见图1所示。35CrMo钢用作螺栓时,应有较好的综合力学性能,其组织应以调质状态为佳,即淬火+回火后得到回火索氏体。而本例中螺栓组织状态虽是回火索氏体,但原马氏体位向十分明显,显然会使材料的塑性和韧性受损,脆性增加,材料硬度也会增加。沿螺牙顶端到根部依次打硬度,所得结果见表1,可见硬度范围为(37~41)HRC,偏高于螺栓规定的硬度范围。螺栓硬度偏高的原因主要是回火不足或不充分造成的。 2 扫描电镜观察分析 为弄清螺栓断裂的机理,按断口形貌特征选取了9个样品,将其用物理方法清洗干净后置于扫描电镜下进行观察,发现断口有3种类型:第1类是断口边缘只有一个剪切唇(1号样品),第2类是断口边缘有2个剪切唇(2号样品),第3 高岩:女,35岁,工学硕士,讲师,曾以访问学者身份在葡萄牙焊接质量研究所(ISQ)工作,兼任中国机械工程学会失效分析分会失效分析工程师。主要从事高温合金,金属材料的腐蚀与防护,失效分析及工业设备寿命评估等方面的工作。已在国内外学术刊物上发表论文10余篇。收稿日期:1997年8月19 日。 图1 螺栓基体组织 ×500 表1 螺栓的硬度HRC 选点12345 试样14137393937 试样24039.5413937 类是断口边缘有3个剪切唇(3号样品),且以第3类断口数量居多。图2是2号样品的宏观断口形貌。这些断口边缘除剪切唇处或凸起或凹进以外,其余边缘处都较平滑,这与一般断裂由心部起源,最后断裂边缘处为杯口状剪切唇的断口形貌特征显然不同,而且,从断口的放射辉纹的走向看,断裂的起源都在断口的边缘即螺纹的根部上,而不是在螺栓的心部。对3类断口分别在扫描电镜下进行了详细的观察,图3a~3d 为2号样品的微观形貌。a是始断区,从右侧的螺纹面上可见明显发兰处理后的表面氧化膜,在螺纹面与断口的交界处(即螺纹根部)可见二次裂纹和摩擦痕存在;将a放大至b,可见摩擦痕底下是氧化物,而摩擦痕明显位于断口一侧,由此可以推断:此摩擦痕处在断裂前就已经有裂纹存在,裂纹为搓制螺纹时所产生,在随后的发兰处理过程中此裂纹内部也进行了发兰处理,形成了氧化膜,其形态与螺旋表面的发兰膜相 43《金属热处理》1998年第2期

13种方法取断螺丝方法总结

下面有种方法取断螺丝方法总结 ,应根据自己地实际情况来选择,也可以几种方法一起用.要讲究灵活性,希望可以帮助大家. 、可以使用砂轮机把断丝地部位磨平,再用小钻头先钻,再逐渐改用较大地钻头,断丝就逐渐脱落,脱落之后用原来大小地丝锥重新攻一下牙,这样地优点可以不用增大孔径. 、在断入物上焊接一铁棒,然后拧出.(缺点:、太小地断入物无法焊接;、对焊接技巧要求极高,容易烧坏工件;、焊接处容易断,能取出断入物地几率很小.) 、用比断入物硬地锥状工具撬.(缺点:、只适宜脆性断入物,将断入物敲碎,然后慢慢剔出;、断入物太深、太小都无法取出;、容易破坏原有孔.) 、做一个比断入物直径小地六角电极,用电火花机床在断入物上加工一六角沉孔,然后用内六角扳手拧出.(缺点:、对锈死地或卡死地断入物无用;、对大型工件无用;、对 太小地断入物无用;、耗时、费事.) 、直接用比断入物小地电极,用电火花机床打.(缺点:、对大型工件无用,无法放入电火花机床工作台;、耗时;、太深时容易积碳,打不下去.) 、用合金钻头打(缺点:、容易破坏原有孔;、对硬质断入物无用;、合金钻头较脆易断.) 、现在有一种用电加工原理设计制造地便携式工具机,能轻松快速将断螺丝、断丝锥钻头取出. 、如果螺丝不太硬,可以把端面挫平,再找出找中心点,用样冲打一小点上去,用小一点地钻头先钻,要垂直,然后用断丝取出器反向拧出即可. 、如果买不到断丝取出器,就用大一点地钻头继续扩孔,在孔径接近螺丝时,有些丝会吃不住劲脱落下来了,剔除余下地丝牙,然后用丝锥重新修整就行. 、如果螺丝断丝有露出来,或断螺丝处要求不严格,还有用手锯能够锯着,可以锯条缝,连外壳也锯,然后用平口螺丝刀卸下来. 、如果断丝露出一定长度在外面,而且机械材料溶点又不太低,可用电焊在螺丝上面焊一个加长型杆,这样就能从焊接地杆轻易拧出. 、如果螺丝生锈非常严重,用上面地方法不好处理地,建议用火烤红后加进一点润滑油,再用以上相应地方式处理. 、经过多努力后,螺丝虽然是取出来了,但这时孔也废了,索性就钻个更大地孔攻丝,要是原来地螺丝位置与大小有限制,也可以打更大地螺丝进去,或者直接焊死攻丝,再在大螺丝

钢结构地脚螺栓偏差处理措施

钢结构地脚螺栓偏差处理措施 【信息时间:2012-10-22 阅读次数:200】【我要打印】【关闭】 随着社会的进步,科技的发展,由于安装简便、施工快速等特点,厂房使用钢结构的情况越来越普遍,尤其是轻钢结构厂房。在钢结构施工的时候,最基础的工作就是地脚螺栓的预埋。因为地脚螺栓预埋的位置、标高是否正确直接决定着整个厂房的能否正常使用及使用年限。 浇筑混凝土前,螺栓上部的螺杆及螺母须抹上固体黄油后用塑料布包裹,并用铁丝扎紧。浇筑混凝土,特别是采取泵送混凝土施工时,须避免混凝土的挤压导致地脚螺栓移位。混凝土泵管应避免直接对着地脚螺栓浇筑,尽可能在地脚螺栓及周边30 cm范围内采取人工布料。在使用振捣棒时,切勿在上述区域内振动过频。在浇筑混凝土时,施工人员须加强对地脚螺栓的监测,用水准仪、经纬仪随时对各组地脚螺栓(特别是周围正进行浇筑混凝土的地脚螺栓)复核,一旦发现偏差,立刻进行校正。 地脚螺栓的偏差处理措施 在施工过程中,由于测量、操作出现错误或误差,安装固定不牢,或者浇筑混凝土时受冲击或者振动等原因,常会使部分螺栓出现偏差。地脚螺栓是连接上部结构与基础的重要部件,如果埋设偏差过大,将产生过大应力,会影响结构的正常使用和使用寿命,一旦出现较大偏差现象,应认真进行调整纠正。处理方法的选择,应根据螺栓直径大小和偏差情况等确定,同时还要考虑结构类型、施工现场条件等因素择优选用,下面介绍几种常用处理方法。 1、地脚螺栓平面位置偏差处理 当螺栓中心与设计中心线偏差在10mm以内,可以调整柱脚板的螺栓孔位置或搪(割)孔来调整,但要特别仔细,避免损伤底座。 当螺栓直径在30mm以内,偏差距离小于1.5d时,一般采用热弯螺栓法处理。可在根部凿一条深150-200mm的凹槽,用氧气乙炔枪烘烤螺栓根部,将螺栓弯成S形,热弯时应用圆角过渡,弯曲部分应埋在混凝土中,以防转角处应力集中,因为地脚螺栓弯折或变形将会使螺栓的工作应力比正常大数倍。加热温度应在700-800℃范围内,并应避免浇水冷却,以防螺栓变脆。如果螺栓直径等于或大于30mm时,也可用热弯,但需在弯曲部位加焊钢板或钢筋等锚固体,其长度不小于S弯上下两切点的距离,并验算焊缝长度,使螺栓拉直和拉断等强。 当地脚螺栓偏差很大(大于1.5d时),可采用设过渡钢框架的方法即先将螺栓割断,加焊槽钢框架,再在槽钢上加焊新的螺栓,槽钢焊缝均须计算。将新设置的螺栓通过槽钢或下字钢与原有埋设在基础中偏差较大的螺栓牢固焊接在一起,以传递上部结构上的水平和垂直力。框架设计应保证足够的强度和刚度,使其成为一个可靠的整体 当地脚螺栓偏差过大,无法安装上部结构,或因图纸尺寸错误,预埋地脚螺栓位置、标高与设计图纸不符,或柱脚板加工误差过大时,需要将已埋设的地脚螺栓更换,另外埋设新螺栓。此时可用钻机取出原地脚螺栓或者将原地脚螺栓截断,在原螺栓附近钻孔,重新在孔内装设化学螺栓。 2、地脚螺栓标高偏差处理 当地脚螺栓标高偏差为-10~30mm,但柱脚安装仍能保证其丝扣有2个螺帽的长度时,可不做处理,或者将螺帽拧紧后将螺帽与垫板以及柱脚板焊接,防止螺帽松动;丝扣高的,可加钢垫板进行调整。 如果螺栓标高偏差大于一10~30mm,无法满足安装要求时,可以采用接长螺栓的方法进行处理。先将螺栓周围的混凝土凿成凹形坑,用同直径的螺栓,上下坡口焊对接,或对接

紧固件断裂失效类型及原因分析

紧固件断裂失效类型及原因分析 前言 机器或钢结构件是由许多个零件和部件组成,这些零件和部件绝大部分是通过螺纹紧固件连接在一起的。一旦紧固失效将造成机器失灵,严重者甚至出现人员伤亡事故。由于紧固失效的常见性和潜在的严重性,所以我们应认真仔细地分析并找出紧固失效的原因,采取纠正措施,以杜绝紧固失效的发生。 紧固失效有两种,一种是螺栓断裂,被紧固零件瞬间分离,这种失效往往会造成严重的后果;还有一种是螺纹副松动和螺栓或螺母滑牙,被紧固零件出现一定范围的相互位移,造成机器部分功能失常。人们发现,及时采取措施可以避免事故的发生。如因未发现任其继续发展,螺栓和螺母终将分离,同样会引发重大安全事故。紧固失效后直观现象是螺栓断裂或螺母与螺栓分离,因此人们一般认为螺栓断裂是螺栓质量有问题,螺母松动是螺母质量不好。大家往往忽略了设计和安装中的问题。 一、剪切断裂 剪切断裂出现在螺栓只受预紧力的连接中(见图1)。剪切断口出现在螺栓杆部,位于两个被紧固零件的结合面处(见图1),断口有小面积的平整光亮剪切面。出现剪切断裂有下列原因:

图1 图2 1、设计原因 ⑴被紧固零件的结合面间摩擦系数太小或螺栓规格不够大造成预紧力F'不够,即: fF'<F ( f-结合面间的摩擦系数 )此时结合面间摩擦力小于横向工作载荷F,被紧固零件出现相对滑移,螺栓承受孔壁的挤压,当挤压力足够大时螺栓被剪切断。在运动部件上因冲击力更大,所以出现的可能性也更大。为了避免这种现象的发生,在设计上可以采用减载件和台阶来承受横向载荷,使螺栓仅起纯连接作用(见图2)。 ⑵在振动工作环境下工作零件的紧固,未采用具有防松功能的紧固件。在工作一段时间后,紧固件螺纹副出现松动,螺栓夹紧力(预紧力F')下降,此时也将发生上述同样的结果。为了避免因松动而造成紧固失效,设计时应采用具有防松功能的紧固件,如美国施必牢防松螺母、有效力矩螺母。 2、装配原因 装配时预紧扭矩过小,造成预紧力不够,即F'小,出现上述同样的结果。螺纹紧固件安装时的紧固力矩在钢结构设计、施工和发动机装配上作为一个重要的工艺指标被严格执行。而在其它行业就常被设计和施工单位疏忽,或是根本就无此概念。笔者在实际工作中常见到螺纹连接失效的实例,究其原因,实际上许多都是因安装扭矩不合适而造成的松脱和螺栓拉断。 螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时,紧固力是通过旋转螺母或螺栓(通常是螺母)而获得的,紧固力与旋转螺母所用的扭矩(安装扭矩)成正比,为了保证达到设计所需

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