預(yù)防緊固件失效的常用技術(shù)措施有那些？

緊固件的失效造成機(jī)械設(shè)備事故的危害可能很?chē)?yán)重, 因此，對(duì)緊固件的失效應(yīng)引起高度重視，研究如何提高緊固件的失效抗力并采取如下預(yù)防技術(shù)措施。

(1) 加強(qiáng)原材料表面缺陷檢查

螺栓的表面缺陷指表面裂紋、折疊、碰傷、壓坑、皺紋、拉痕、發(fā)紋、麻點(diǎn)等，以表面裂紋、折疊、拉痕等危害最常見(jiàn)，原材料表面缺陷超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不投產(chǎn)。表面缺陷檢查采用磁力探傷或熒光探傷，缺陷的深度采用金相顯微鏡檢查判定。

(2) 加強(qiáng)原材料內(nèi)部顯微缺陷檢查

原材料內(nèi)部缺陷指偏析、白點(diǎn)、夾雜、氣泡、空洞、針孔、疏松、縮孔、內(nèi)裂紋、脫碳、晶粒粗大。加強(qiáng)原材料入廠復(fù)驗(yàn)；發(fā)現(xiàn)原材料殘余縮孔缺陷，采用金相法200﹪挑選，不合格的材料不入庫(kù)、不流入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

對(duì)緊固件材料實(shí)行合格定點(diǎn)廠家供應(yīng)。

(3) 預(yù)防鐓鍛缺陷

熱鐓成形解決了高溫合金變形抗力大的問(wèn)題，但要注意熱影響區(qū)難控制的問(wèn)題，例如GH159合金是一種特殊冷變形強(qiáng)化高溫合金，不能因頭部熱鐓成形使桿部強(qiáng)度降低，因此，必須控制加熱毛坯的長(zhǎng)度，使螺栓加熱部分正好是頭部變形部分，成形后, 桿部不受熱影響。

嚴(yán)格控制鐓鍛加熱溫度，加強(qiáng)鐓鍛工序檢查。

(4) 預(yù)防熱處理脫碳

防止熱處理脫碳，鹽爐及時(shí)脫氧，電爐或連續(xù)網(wǎng)帶爐熱處理的保護(hù)氣體達(dá)到工藝文件要求。

(5) 嚴(yán)格按照熱處理工藝進(jìn)行操作

在熱處理過(guò)程中，要嚴(yán)格按照熱處理工藝進(jìn)行操作，冷卻介質(zhì)要符合工藝要求，對(duì)淬火油要定期送檢。淬火和回火溫度和時(shí)間一定要控制在工藝參數(shù)范圍內(nèi)，加強(qiáng)工序檢查和成品入庫(kù)前的硬度、強(qiáng)度檢查。

結(jié)構(gòu)鋼緊固件淬火冷卻，應(yīng)采用合適的淬火油，防止淬火油有水，造成淬火裂紋。

防止結(jié)構(gòu)鋼、馬氏體不銹鋼、高溫合金緊固件熱處理的淬火加熱溫度過(guò)高，產(chǎn)生過(guò)熱；防止淬火溫度低，造成組織轉(zhuǎn)變不充分，硬度低。

高溫合金緊固件采用真空熱處理。不能采用真空熱處理時(shí)，加強(qiáng)不銹鋼、高溫合金淬火或固溶處理加熱過(guò)程的保護(hù)氣體檢查，并把表面氧化檢查納入工藝文件。

(6) 及時(shí)除氫預(yù)防氫脆

高強(qiáng)度緊固件的強(qiáng)度愈高,氫脆斷裂敏感性愈強(qiáng)。高強(qiáng)度緊固件在電鍍和酸洗過(guò)程后及時(shí)除氫處理很重要，原除氫工藝規(guī)定電鍍鋅件在180℃保溫1～~4小時(shí)進(jìn)行除氫處理。文獻(xiàn)提示除氫時(shí)間1～4小時(shí)顯然已經(jīng)不夠，建議除氫工藝應(yīng)為180℃溫度保溫4～8小時(shí)較合理。

對(duì)抗拉強(qiáng)度大于1000MPa的高等級(jí)緊固件，應(yīng)盡量不采用鍍鋅。如果采用了鍍鋅, 應(yīng)在電鍍前增加去應(yīng)力回火，鍍后及時(shí)除氫。

緊固件強(qiáng)度級(jí)別越高，除氫時(shí)間越長(zhǎng)。

(7) 增加晶粒度檢查

高溫合金緊固件的晶粒粗大是一個(gè)質(zhì)量隱患，把晶粒度檢查，納入工藝文件，防止有粗大晶粒的緊固件流入裝配現(xiàn)場(chǎng)。

(8) 保證螺紋精度

外螺紋一般都是滾壓而成，滾壓螺紋的精度是由滾壓前的光桿部分的直徑和滾壓工具的精度決定的，緊固件螺紋滾壓工具應(yīng)合格，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)。

(9) 檢測(cè)工具按期送檢

   生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)工具應(yīng)在有效期內(nèi)。千分尺、環(huán)規(guī)、塞規(guī)等都會(huì)磨損，磨損的檢測(cè)工具造成產(chǎn)品尺寸超差，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工具應(yīng)按檢定周期進(jìn)行檢定。

(10) 采取必要措施預(yù)防疲勞斷裂

疲勞斷裂指緊固件在交變應(yīng)力作用下發(fā)生的突然斷裂，斷裂源容易發(fā)生在應(yīng)力集中處，通常為截面收縮圓角處或表面損傷處。預(yù)防措施如下：

A 螺紋采用滾壓，滾壓螺紋采用MJ螺紋，改變緊固件螺紋牙底的形狀，使螺紋牙底成為具有更大圓角半徑。

B. 螺栓經(jīng)淬回火后進(jìn)行滾壓螺紋增加螺紋處表面壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度。

C. 高強(qiáng)度螺栓(釘)采用冷鐓、熱鐓成形頭部， 以提高螺栓的連接強(qiáng)度，控制頭部鐓制流線，使頭部金屬流線沿螺栓頭部外形連續(xù)分布，不切斷。合格的金屬流線，可提高緊固件的疲勞強(qiáng)度。

D. 螺栓頭下圓角處進(jìn)行冷滾壓，提高頭桿連接處的疲勞強(qiáng)度。

E. 緊固件經(jīng)過(guò)磨削、熱處理、校正等工藝后，及時(shí)進(jìn)行去應(yīng)力回火。

F. 采用噴丸強(qiáng)化，使殘余拉應(yīng)力變?yōu)闅堄鄩簯?yīng)力。

G. 防止緊固件表面損傷。

(11) 加強(qiáng)關(guān)鍵、重要緊固件的檢查和試驗(yàn)

關(guān)鍵、重要的緊固件需要進(jìn)行嚴(yán)格的宏觀和微觀組織檢查和試驗(yàn)，除表面質(zhì)量、外形尺寸、螺紋精度、硬度檢查外，還要進(jìn)行金相組織、力學(xué)性能、無(wú)損檢測(cè)(磁力或熒光檢測(cè))等檢查和試驗(yàn)。

高溫合金螺栓試驗(yàn)內(nèi)容多，需要進(jìn)行頭部金屬流線、表面氧化、晶粒度、過(guò)熱、過(guò)燒、螺紋折迭，以及室溫和高溫力學(xué)性能等試驗(yàn)。

高溫合金、鈦合金自鎖螺母除金相組織檢查外，還需要進(jìn)行室溫15次擰入擰出耐久試驗(yàn)、加溫加載后室溫下的耐久試驗(yàn)。永久變形鎖緊試驗(yàn)、軸向載荷、振動(dòng)、扳擰等試驗(yàn)。

(12) 防止裝配扭力過(guò)大

在裝配現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的螺栓斷裂現(xiàn)象，除螺栓存在質(zhì)量問(wèn)題以外，裝配扭力過(guò)大是造成螺栓斷裂的原因?，F(xiàn)場(chǎng)采用帶扭矩值的扭力搬手，裝配時(shí)按規(guī)定的扭矩值操作，控制裝配應(yīng)力不大于設(shè)計(jì)允許的預(yù)緊力，防止裝配扭力過(guò)大。