高強度螺栓常見的失效形式
2025-01-22 11:46 陜西鋼結構 華邦鋼結構
一、斷裂
當高強度螺栓承受的軸向拉應力超過其危險截面所能承受的拉應力時，會發生塑性變形并最終導致斷裂。斷口有明顯的塑性變形，出現 “縮頸” 現象，并呈 “杯錐” 狀。一般把斷面收縮率小于5%的斷裂稱為脆性斷裂。斷口平齊光亮，常出現放射狀、人字紋或光亮的結晶狀。在靜應力作用下，經過一定時間后發生的脆性斷裂現象。斷口一般呈冰糖狀，斷面分脆性斷裂區和瞬時斷裂區兩個區。承受交變循環應力或應變時，引起的局部結構變化和內部缺陷不斷發展，使其力學性能下降，最終導致的完全斷裂。斷口處無明顯的塑性變形現象，斷裂面由疲勞斷裂區和最終斷裂區兩部分組成。
二、松動
在動態載荷如振動、沖擊以及循環載荷等作用下，螺紋的接觸部位發生微觀滑動現象，然后漸漸轉化為宏觀的松動現象。橫向位移幅值是螺栓松動的主要原因。在軸向載荷作用下，螺紋接觸面間會發生磨損，而磨損會導致螺栓張緊力下降，進一步導致摩擦力下降，在這種相互負反饋的作用下，螺栓連接開始松動。
三、螺紋損壞
由于該部位存在應力集中點，容易發生斷裂。長期使用或頻繁拆裝可能導致螺紋磨損，影響螺栓的緊固效果和使用壽命。
四、腐蝕
在腐蝕性環境中，受到拉伸應力的作用，高強度螺栓可能會發生應力腐蝕開裂。在酸洗、電鍍等工藝中吸收氫原子，導致材料變脆，從而在較低應力下發生斷裂。
五、掉頭
頭桿結合處應力集中、墊圈面邊沿應力集中、鍛造裂紋、氫脆斷裂、設計與選材不當等原因都可能導致高強度螺栓掉頭。
了解高強度螺栓常見的失效形式有助于采取相應的預防措施，提高高強度螺栓的使用壽命和可靠性。
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