Mengapa Bolt{0}}Kekuatan Tinggi Pecah?

Kami secara tidak sedar berfikir bahawa semakin tinggi kekuatan bolt, semakin kecil kemungkinan ia pecah. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku-sebaliknya,bolt-kekuatan tinggipecah lebih kerap daripada bolt biasa, dan terdapat logik teras di sebalik fenomena ini.

Pertama, kita perlu menjelaskan prinsip utama: semakin tinggi kekuatan bolt, semakin tinggi kekerasannya (ia berkorelasi secara positif); manakala lebih tinggi kekerasan, lebih miskin keliatan (mereka berkorelasi negatif). Ini bermakna bolt{1}}kekuatan tinggi mempunyai pemanjangan yang rendah. Jika tegasan melebihi had, ia akan terus mengalami keretakan rapuh, bukannya berubah bentuk dengan ketara seperti bolt biasa sebelum gagal. Lebih penting lagi, bolt-kekuatan tinggi sememangnya digunakan dalam senario beban-tinggi dan direka bentuk untuk memadankan julat sifat mekanikalnya. Jika tekanan sebenar melebihi had disebabkan oleh operasi yang tidak betul atau keadaan kerja yang tidak normal, kemungkinan patah tulang akan berlaku. Untuk-persekitaran beban rendah, bolt biasa boleh digunakan untuk mengawal kos, jadi tidak ada keperluan untuk-bolt kekuatan tinggi-yang merupakan sebab utama mengapa bolt{11}}tinggi pecah lebih kerap.

Punca khusus patah bolt -kekuatan tinggi terutamanya termasuk kategori berikut:

1. Patah Beban Terlebih Pemasangan

Teras pengikat bolt berkekuatan tinggi-adalah untuk membuat tegangan bolt dengan mengetatkan nat untuk menjana pramuat (daya penguncian) yang ditentukan, bukannya "memutar dan menekan benang pada hujung ekor bolt". Tork pengetatannya mempunyai parameter piawai yang jelas, biasanya dikawal pada kira-kira 75% daripada kekuatan alah bahan bolt-torsi ini boleh membuatkan bolt menghasilkan ubah bentuk elastik yang sedikit, dan ketegangan terbalik yang dihasilkan oleh ubah bentuk ialah pramuat. Jika tork pengetatan melebihi julat standard, bolt akan menanggung beban tegangan yang berlebihan, secara langsung menyebabkan patah beban lampau.

Mengawal tork pengetatan memerlukan tiga syarat: reka bentuk proses pemasangan-yang munasabah di tapak, alatan pemasangan yang tepat (seperti sepana tork, pengganda tork) dan pengendali yang telah menerima latihan formal sebelum menjalankan tugas (mereka mesti boleh membaca dan menetapkan parameter alat dengan tepat). Perlu diingatkan bahawa sepana tork dengan tahap ketepatan yang berbeza mempunyai toleransi yang berbeza, biasanya ±4%10% (bukan 20%). Hanya apabila keadaan seperti bekalan kuasa dan tekanan udara stabil dan alat berada dalam tempoh sah penentukuran, toleransi tidak menyebabkan risiko patah; jika toleransi melebihi julat, tork yang tidak betul mungkin berlaku.

2. Patah Disebabkan oleh Turun Naik Pekali Geseran

Apabilabolt dan natbenang terlibat, pekali geseran akan menjejaskan pramuat sebenar-walaupun tork yang sama ditetapkan, turun naik dalam pekali geseran akan menyebabkan serakan pramuat. Jika pekali geseran tidak dipertimbangkan sepenuhnya dan hanya parameter tork bergantung pada, pramuat atau beban berlebihan yang tidak mencukupi mungkin berlaku: apabila pekali geseran terlalu besar, pramuat terlalu kecil di bawah tork yang sama (yang boleh menyebabkan longgar); apabila pekali geseran terlalu kecil, pramuat terlalu besar di bawah tork yang sama (yang boleh menyebabkan patah).

Dalam senario perindustrian, punca biasa pekali geseran berkurangan ialah pelinciran yang tidak dibenarkan: sesetengah kilang menggunakan serbuk talkum, minyak pelincir biasa, dll. pada benang bolt untuk pemasangan yang mudah. Walaupun ini boleh mengurangkan geseran dan memudahkan skru masuk, ia akan mengurangkan pekali geseran dengan ketara, mengakibatkan pramuat jauh melebihi standard di bawah tork yang sama, dan akhirnya membawa kepada patah. Pendekatan yang betul ialah menggunakan sebatian anti-seize khusus (yang perlu dipadankan dengan bahan bolt) dan bukannya media pelincir rawak.

3. Patah Keletihan

Patah keletihan ialah mod kegagalan yang paling tersembunyi bagi-bolt kekuatan tinggi-tidak ada tanda yang jelas sebelum patah, dan ia mungkin berlaku secara tiba-tiba semasa keadaan statik atau bekerja. Selain itu, lokasi patah kebanyakannya tertumpu di kawasan kepekatan tegasan seperti fillet peralihan antara kepala dan batang, dan akar benang.

Punca utama patah jenis ini ialah "penggunaan melebihi had keletihan": walaupun bolt-kekuatan tinggi mempunyai nilai tambah yang tinggi, sesetengah perusahaan akan menggunakannya semula selama-lamanya untuk menjimatkan kos. Apabila bilangan kegunaan atau beban berselang-seli yang ditanggung melebihi had keletihannya, retakan mikro secara beransur-ansur akan terbentuk di dalam bolt, akhirnya membawa kepada keretakan keletihan. Oleh itu, adalah sangat perlu untuk menjalankan pemeriksaan berkala yang menyeluruh terhadap-bolt kekuatan tinggi (seperti pemeriksaan zarah magnet, ujian ultrasonik), bukan "jarang diperlukan".

4. Patah Akibat Ketat Tidak Mencukupi

Nampaknya bolt yang "tidak diketatkan sepenuhnya" tidak akan menanggung tekanan, tetapi sebenarnya, keretakan boleh disebabkan oleh kelegaan yang dihasilkan oleh longgar. Contohnya: apabila dua paip gerudi disambungkan dengan-bolt berkekuatan tinggi untuk menggerudi ke bawah di atas tanah, jika bolt tidak diketatkan sepenuhnya, akan terdapat kelegaan yang besar. Apabila tork tinggi penggerudian dihantar melalui paip gerudi, kelegaan akan menyebabkan bolt menanggung daya ricih tambahan dan daya hentaman berselang seli-daya ini jauh melebihi julat galas yang direka bentuk bagi bolt, akhirnya membawa kepada patah tulang. Pada dasarnya, bolt yang tidak cukup diketatkan akan bertukar daripada "anggota tegangan" kepada "anggota ricih dan hentaman", gagal kerana ia melebihi jenis galas bebannya-.

5. Patah Disebabkan oleh Isu Kualiti

Bahan substandard atau proses rawatan haba diperolehi masalah kualiti dan punca langsung patah tulang:

Bahan substandard: Menggunakan gred keluli yang tidak memenuhi keperluan (seperti menggantikan keluli struktur aloi dengan keluli karbon biasa), atau bahan mempunyai kecacatan yang wujud seperti kekotoran dan retak;

Proses rawatan haba substandard: Penyimpangan dalam parameter seperti suhu pelindapkejutan dan masa pembajaan akan mengakibatkan sifat mekanikal bolt yang tidak memenuhi syarat (seperti kekerasan tinggi tetapi keliatan yang sangat lemah).

Masalah sedemikian boleh diselesaikan sepenuhnya dengan mengawal ketat perolehan bahan (mengesahkan sijil bahan), proses pengeluaran (memantau proses rawatan haba), dan pemeriksaan kilang (ujian harta mekanikal).