高强度螺栓常见的失效形式
2025-01-22 11:46 陕西钢结构 华邦钢结构
一、断裂
当高强度螺栓承受的轴向拉应力超过其危险截面所能承受的拉应力时,会发生塑性变形并最终导致断裂。断口有明显的塑性变形,出现 “缩颈” 现象,并呈 “杯锥” 状。一般把断面收缩率小于5%的断裂称为脆性断裂。断口平齐光亮,常出现放射状、人字纹或光亮的结晶状。在静应力作用下,经过一定时间后发生的脆性断裂现象。断口一般呈冰糖状,断面分脆性断裂区和瞬时断裂区两个区。承受交变循环应力或应变时,引起的局部结构变化和内部缺陷不断发展,使其力学性能下降,最终导致的完全断裂。断口处无明显的塑性变形现象,断裂面由疲劳断裂区和最终断裂区两部分组成。
二、松动
在动态载荷如振动、冲击以及循环载荷等作用下,螺纹的接触部位发生微观滑动现象,然后渐渐转化为宏观的松动现象。横向位移幅值是螺栓松动的主要原因。在轴向载荷作用下,螺纹接触面间会发生磨损,而磨损会导致螺栓张紧力下降,进一步导致摩擦力下降,在这种相互负反馈的作用下,螺栓连接开始松动。
三、螺纹损坏
由于该部位存在应力集中点,容易发生断裂。长期使用或频繁拆装可能导致螺纹磨损,影响螺栓的紧固效果和使用寿命。
四、腐蚀
在腐蚀性环境中,受到拉伸应力的作用,高强度螺栓可能会发生应力腐蚀开裂。在酸洗、电镀等工艺中吸收氢原子,导致材料变脆,从而在较低应力下发生断裂。
五、掉头
头杆结合处应力集中、垫圈面边沿应力集中、锻造裂纹、氢脆断裂、设计与选材不当等原因都可能导致高强度螺栓掉头。
了解高强度螺栓常见的失效形式有助于采取相应的预防措施,提高高强度螺栓的使用寿命和可靠性。
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