10.9级高强度螺栓断裂两个主要原因,你知道吗？

你知道高强度螺栓断裂的两大主要原因吗，今天，法士威就给大家做个详细介绍。

在实际的生产使用中，如果遇到螺栓断裂的情况我们该如何去去分析原因，我们拿10.9级高强度螺栓断裂来举例子，其实主要原因有两个:过载断裂和缺陷断裂。

下面我们来看看详细分析：

      1、过载断裂

引起过载断裂的原因有3个:疲劳、过载、与连接面不垂直。

(1)疲劳:螺栓在交变的载荷作用下，达到一定的次数即会发生疲劳断裂，一般疲劳的次数在百万次以上。而回旋转工件的连接螺栓使用次数才达到数百次，所以不会发生疲劳失效。

(2)过载:10.9 级高强度螺栓连接时需要有预紧力(螺栓预拉伸),按照回转支承的要求:螺栓的预紧力矩为 900Nm。螺栓受力情况见表 1。从表中可以得出，螺栓预紧力与载荷最大拉力之和为 229.7kN，小于许用拉力 293kN，安全系数为 1.28，满足机械转台对于安全系数的要求。经复查复核，定力矩(900Nm)液压扳手为数显指示，使用前由操作者和检验人员确认在有效期内、定力矩的数值准确，因此可以排除预紧力过大原因。如果操作失误，也可能会导致螺栓的拧紧力矩过大，最终导致螺栓过载断裂，但是此种过载断裂的宏观断口如图2所示，与发生断裂螺栓的宏观断口有明显的区别，从图中可以看出断口有明显的拉伸过程，所以可以排除预紧力过大导致断裂。

3)与连接面不垂直:螺栓的轴线与安装面不垂直，会导致螺栓头的受力不均，螺栓的拉力增大，最终螺栓断裂。实测发生断裂螺栓安装面的不平度小于 0.5mm，完全满足螺栓的使用要求，并且标准中规定，螺栓在楔形负载上试验，头杆结合部不应该发生断裂”。

      2、缺陷断裂

引起缺陷断裂的原因有 4 个:镦头时产生裂纹、氢脆、硬度过高、原材料存在缺陷。

(1)镦头时产生裂纹:螺栓镦头的制造工序中，局部区域材料塑性变形可达 60%~80%，产生裂纹导致断裂。而镦头时如果产生裂纹，在装配过程中的预紧力作用下，应力集中的部位会即刻发生断裂，而实际断裂的螺栓均为延迟断裂，所以可以排除镦头时产生裂纹导致断裂。

(2)氢脆:标准上关于热处理防氢脆的规定，最大抗拉强度额定值大于 1050MPa 高强螺栓和表面淬火工件，电镀前都需要热处理，以减少氢脆破坏的危险，电镀后应除氢进行消除氢脆处理，否则易发生氢脆断裂 。将断裂的螺栓共3 个送至某材料质量监督检测中心进行失效分析，根据该中心的电镜扫描、金相分析及化学成分分析得出以下结论。

1)宏观断口形貌分析:发生断裂的螺栓断口宏观形貌，三个断口相似，断裂均沿螺帽根部，断口边缘无宏观塑性变形。断口平齐，除终断区外,可分为两个区域。其中颜色较深、呈黑灰色的光滑区为早期开裂区，断面存在污染或氧化现象，断裂源产生于该区外表面螺栓根部，断裂源区有应力台阶，说明存在应力集中现象。另一区域为二次开裂区，表面呈灰色，略显粗糙，可见放射状及台阶花样。

        更多关于紧固件相关产品请联系法士威咨询。