螺丝断裂的原因
1、质量问题
螺丝的质量问题包括原材料质量和生产工艺。如果原材料质量不好,含有很多残渣,不纯,会造成螺丝硬度不足。生产工艺问题,例如热处理不当,也可能导致螺丝断裂。
2、预紧力矩
如果螺丝的预紧力矩过大,可能会导致螺丝断裂。
3、强度和疲劳强度
螺丝的强度和疲劳强度也是影响其断裂的重要因素。如果螺丝的强度和疲劳强度不足,可能会在使用过程中断裂。
4、腐蚀
螺丝与服役环境发生物理或化学反应,可能导致失效断裂。
5、松动
螺丝在冲击、震动、变载荷、温度变化大等情况下逐渐松动,产生动能,受轴向力螺栓,螺纹被破坏,螺栓被拉断,受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成椭圆。
6、使用问题
用户在使用螺丝时,如果用劲过大,也可能导致螺丝断裂。

实际上,螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的,是由于松动而被打坏的,因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同,我们总能从疲劳强度上找到原因,实际上,疲劳强度大得我们无法想象,螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。
如M20×80的8.8级高强螺栓为例,它的重量只有0.2公斤,而它的最小拉力载荷是20吨,高达它自身重量的十万倍,一般情况下,我们只会用它紧固20公斤的部件,也只使用它最大能力的千分之一。

即便是设备中其它力的作用,也不可能突破部件重量的千倍,因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的,不可能因为螺栓的强度不够而损坏。
螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动,而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说,螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了,我们只使用了它大能力的万分之一,所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。
螺纹紧固件松动后,产生巨大的动能,这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备,致使紧固件损坏。紧固件损坏后,设备无法在正常的状态下工作,进一步导致设备损坏。
受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。
受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打成橢圆。
螺栓断裂,人们最容易得出的结论是强度不够,因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。这种办法可以增加螺栓的预紧力,其摩擦力也得到了增加。
碳钢螺丝断头是因为氢脆的原因,当氢分子渗入到碳钢螺丝后,在碳钢螺丝面对压力时,即使在远低于碳钢材料所抗提拉强度时,也会出现断头的情况。
而碳钢螺丝发生氢脆大部分是内部氢脆。一般在酸洗或电镀过程中有原子氢渗入碳钢螺丝上,就可能会发生氢脆,如氢留在碳钢螺丝内,氢会聚集到最高压力的地方并形成小空隙,在压力变大时,就会导致螺丝的头部突然断裂。
环境氢脆是碳钢螺丝发生断头的原一个原因,是另外一种在周边环境令螺丝当承受压力时渗入氢所形成的氢脆情况。表面腐蚀的碳钢螺丝也会增加氢渗入螺丝的机会,这咱是最不明显的氢脆情况,也是最容易被人们所忽视的,当然也是最难解决的。
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