螺栓断裂分析附图

xqhhua · 发表于 2010-12-14 09:57:01

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！

ccfx99 · 发表于 2010-12-14 10:08:55

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

longtan2001 · 发表于 2010-12-14 10:26:59

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

ljlccy · 发表于 2010-12-14 10:38:24

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。

23858 · 发表于 2010-12-14 10:53:57

加工应力的缘故

gtn1314 · 发表于 2010-12-14 17:24:37

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。

HRC · 发表于 2010-12-14 17:28:06

发个金相照片看看

fangqingfeng123 · 发表于 2010-12-14 17:54:14

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，

毛毛的 · 发表于 2010-12-14 18:07:03

8楼分析得不错，

毛毛的 · 发表于 2010-12-14 18:08:02

最好是加工后才热处理，你可以小批量试做一下。

sunhua123AC · 发表于 2010-12-14 18:14:50

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

MYG · 发表于 2010-12-14 20:19:47

先作金相分析，如热处理和螺纹加工无问题，建议改换材料。

天天小非 · 发表于 2010-12-15 08:07:23

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。

sunhua123AC · 发表于 2010-12-16 10:00:00

如果R角太小的话那应该用通止规检验时不合格的

wahg · 发表于 2010-12-16 10:33:42

此螺栓的设计安全系数是多少？

motion_0576 · 发表于 2010-12-16 10:34:58

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。

天天小非 · 发表于 2010-12-16 15:55:05

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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