螺栓断裂分析 附图
破碎锤上的侧板螺栓材料:42CrMo
表面硬度:32-36HRC,10.9级螺栓
外协加工和热处理 注:先热处理后车螺纹
现象:每个月总有10根左右断裂,而且断裂的位置都是螺纹处。
附上断口的照片,希望各位高人给予指点,分析下断裂原因以及如何改善,不胜感激!
高周低应力疲劳断口,断裂原因是螺纹根部存在严重应力集中,考虑改善螺纹根部加工质量,减少应力集中 典型疲劳裂纹,看看裂纹起源的地方有什么缺陷,然后再想对策 先热处理再做的螺纹加工,螺栓内会存在加工应力,然后造成高周期低应力疲劳断口,可以考虑先加工后热处理工序。 加工应力的缘故 多是高周疲劳断裂,看看螺纹底部车削痕迹,是否有毛糙的现象,还有就是车削后再加一道去应力处理试试。
想彻底解决这个问题,还是做下扫描电镜观察裂纹源是否有冶金缺陷,是否断裂起源确实在刀痕处等等的断口分析比较保险。 发个金相照片看看 图修饰了一下,
高周疲劳双向弯曲,多源单向弯曲图片,螺栓有单边着力现象,请从装配及实际工件使用环境着手考虑分析, 8楼分析得不错,:lol 最好是加工后才热处理,你可以小批量试做一下。 可以把有牙的切一块下来 做个金相应该在牙底部有褶皱或裂纹英语叫ROOT LAPS
是车螺纹是造成的 先作金相分析,如热处理和螺纹加工无问题,建议改换材料。 本帖最后由 天天小非 于 2010-12-15 08:08 编辑
回复 1# xqhhua
属于疲劳断裂,很典型的。
失效分析中不仅仅要考虑材料和热处理的问题,还需要考虑形体的问题,是否存在应力集中。
该产品建议在螺纹疲劳断裂源部位纵向取样,看看螺纹底部是否存在R角,并且R角是否满足相关国家标准。我记忆中螺纹牙型国家有相关规定,自己查阅一下。以下两个图排是在同倍数下螺纹牙型底部R较不一致图排,请参考。 如果R角太小的 话那应该用通止规检验时 不合格的 此螺栓的设计安全系数是多少? 1希望LZ提供螺栓连接图片或者示意图,最少也要说明是“几根”螺栓在工作,这很关键。
2疲劳断裂的螺栓有可能是找不到问题的;或者说问题不出在该条螺栓上。
3从疲劳扩展区和瞬断区面积分布看,该螺栓工作负荷并不大,问题是出在装配预紧力控制上。
4从LZ介绍的螺栓制造工艺上看,存在不合理的地方,主要表现在10.9级螺栓不应该采用车削螺纹的办法,而应该采用辊轧螺纹,这样对提高螺纹抗过载能力会有很大好处。当然,辊轧要考虑量的问题,量小时车削成本低。 回复 14# sunhua123AC
螺纹环规检测的是螺纹中径,和R角无关
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