4.8级十字槽螺钉断裂失效分析

强度等级要求为4.8级的十字槽螺钉在装配过程中出现数起断裂现象,选取其中4个断裂螺钉和2支库存未安装螺钉进行检验和分析。结果表明:1号和2号螺钉是由于在冷镦十字沉孔过程中在其下方卷入深色氧化皮夹杂,导致其在装配受力时沿该处开裂;3号和4号螺钉是由于滚制螺纹的工艺不当,在螺纹根部产生裂纹,导致其在装配时于较大的扭力作用下裂纹失稳扩展而扭断;另外,3号螺钉的螺纹形状不规则,存在紊乱现象,造成装配时应力过大,也是导致其断裂的重要原因之一。     

十字槽沉头螺钉断裂失效分析

材料为ML30CrMnSiA钢的十字槽沉头螺钉在初次装配过程中发生批量断裂失效,通过宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、金相分析、断口扫描电镜及能谱分析、氢含量测定等方法对螺钉断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉头部的十字槽底部在冷镦或热处理过程中产生微裂纹,在酸洗、镀镉等工序中,氢沿微裂纹渗入基体,加之螺钉强度偏高,超过设计要求,从而导致螺钉发生氢脆开裂并扩展,实际承载面积降低,最终在装配应力作用下发生断裂失效。     

65Mn钢锁片断裂分析

通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析等方法,对65Mn钢锁片在装配过程中出现断裂的原因进行了分析。结果表明:断裂锁片由于热处理时回火工艺不当,产生了回火脆性,在装配外力作用下导致锁片发生了脆性断裂。据此提出了采取调整回火工艺参数的措施,从而消除了回火脆性,锁片在装配过程中再未出现断裂现象,确保了产品质量。     

SWRCH22A十字头螺钉断裂分析

SWRCH22A盘条生产的十字头螺钉在进行扭力和攻速测试时发生断裂。通过对盘条和螺钉的组织和断口进行分析,探讨了断裂的原因。结果表明:在螺钉生产的搓丝过程中形成的齿间严重表面裂纹是造成螺钉断裂的根本原因。此外,盘条冷镦前球化退火工艺不良造成表面严重脱碳并形成粗大铁素体,而后表面过度渗碳处理致使螺钉表层严重脆化,并在渗碳层下形成铁素体+马氏体过渡层组织和沿晶渗碳体,螺钉表面裂纹在最大剪切应力作用下通过沿晶断裂最终导致螺钉失效。     

摩托车链轮螺栓的失效分析和工艺改进

摩托车链轮螺栓在装配时及在装配好放置几天后出现断裂。应用扫描电镜、光学显微镜和化学分析等检测手段，对链轮螺栓断裂原因进行了探讨。结果表明，链轮螺栓发生脆性断裂属氢脆特征，电镀前酸洗过度是造成螺栓发生瞬间脆性断裂的主要原因，加上模具成型产生折叠缺陷，除氢不彻底等因素的综合影响，加速了螺栓的断裂。提出了提高链轮固定螺栓综合强度的工艺改进方案。     

SWRCH22A钢自攻螺钉断裂原因分析

SWRCH22A钢自攻螺钉在装配一天后发生断裂,通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、断口分析及氢含量测试等方法,对其断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉的断裂性质为氢致延迟脆性断裂;螺钉经过热处理后的显微组织为回火马氏体和少量残余奥氏体,而马氏体为氢脆敏感组织,且螺钉经过电镀处理,使得其内部氢的质量分数高达0.000 49%,最终导致螺钉于应于集中的螺纹起始位置根部发生氢致延迟脆性断裂。     

SWRCH15A钢螺钉断裂原因分析

某批SWRCH15A钢螺钉在装配使用一个星期后,有10件螺钉发生自然断裂。通过宏观检验、金相检验、硬度及渗碳层深度测试、断口分析的方法,分析了螺钉断裂的原因。结果表明:在该批螺钉的电镀锌过程中,溶液中存在H~+和H_2O分子,促使发生阴极反应析出的氢原子富集,诱发阴极氢脆型应力腐蚀,从而造成螺钉的延迟断裂。     

某导弹位标器用弹簧垫圈失效分析

某型号导弹住标器用弹簧垫圈在现场装配时发生断裂，对断裂件进行了化学成分、硬度和宏、微观检验。结果表明．弹簧垫圈冶金质量符合要求；其断裂失效是镀锌后除氢不彻底．导致装配时发生氢脆断裂。提出了建议。     

某型飞机转接环螺钉断裂原因

某型飞机转接环和发动机安装边的连接螺钉发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析、金相检验、十字槽深度检测、力学性能测试等方法对螺钉断裂原因进行分析。结果表明：飞机服役时，含有氯元素的腐蚀性介质沉积在螺钉十字槽处，且螺钉的十字槽深度超出标准要求，使该部位产生应力集中，在二者的综合作用下，十字槽根部发生应力腐蚀开裂，裂纹由十字槽根部向外表面扩展，最终导致螺钉发生断裂。     

7075-T73铝合金高锁螺母断裂原因

7075-T73铝合金高锁螺母在装配时发生纵向断裂。通过宏观观察、扫描电镜分析、能谱分析以及金相检验等方法,结合生产工艺和零件复查结果,对高锁螺母的断裂原因进行了分析。结果表明:原材料中存在氧化铝夹杂,在装配应力作用下裂纹起源于氧化铝夹杂处,并沿厚度方向扩展,最终导致高锁螺母断裂。建议增加原材料缺陷检查工序以及严格执行无损检测工艺,避免此类故障再次发生。     

高强度螺栓断裂失效分析

针对装配现场发生的几起高强度螺栓断裂失效事故，采用金相分析、化学成分分析和力学性能测试等方法进行检测。分析结果认为螺栓失效的原因有：(1)螺纹成形时产生裂纹，螺栓因之而脆断；(2)杆部与头部交接处表面脱碳、使局部强度降低而断裂；(3)装配时扭矩过大，螺栓明显缩颈而断裂；(4)原材料中心存在裂纹。     

销孔螺栓断裂分析

销孔螺栓在服役期限内发生断裂。借助扫描电子显微镜对断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,由于销孔螺栓的热处理工艺不当,使其显微组织成为珠光体＋沿晶界分布的网状铁素体及魏氏体组织,造成晶界弱化,使得销孔螺栓强度降低,在应力的作用下发生疲劳断裂。     

汽车螺栓断裂失效分析

对汽车上某一连接发动机和车身的高强度级别螺栓在使用过程中发生的断裂进行了分析.结果表明,螺栓的化学成分和金相组织均正常,其断裂为多源疲劳断裂.经对螺栓使用过程中的受力情况分析,认为螺栓断裂主要是由于该螺栓在安装时预紧力不足或汽车在运行过程中,发动机自身振动和汽车行进中颠簸而使螺栓产生了松动,从而受到交变载荷而在应力集中最为严重的螺纹根部发生疲劳断裂.     

CFH-Ⅱ型翻车机传动齿轮轴承座的座脚螺栓联接失效分析与改进

分析了CFH-Ⅱ型翻车机传动齿轮轴承座的座脚螺栓组联接失效(松动)的原因，得出控制和保证合适的螺栓组联接预紧力是防止螺栓联接失效(松动)的关键；依据现场条件，对座脚螺栓进行了设计改进；提出了一种适合现场使用的螺栓预热伸长的装配方法，经实践验证此法是简单可靠的装配方法。     

304不锈钢密封垫片开裂原因分析

采用化学成分分析、拉伸试验和断口分析等方法对304不锈钢裂解气压缩机出口法兰密封垫片的开裂原因进行了分析。结果表明：裂纹起源于螺栓槽处,氯离子的应力腐蚀开裂是造成垫片开裂的主要原因。含氯离子的沿海潮湿大气是导致垫片产生应力腐蚀的介质因素,装配不当造成螺栓槽处垫片过大的应力和应变是导致垫片出现应力腐蚀开裂的力学因素。     

多块混凝土板拼装组合钢板剪力墙试验与有限元参数影响研究

对竖向拼装组合钢板剪力墙、横向拼装组合钢板剪力墙及传统组合钢板剪力墙开展拟静力试验,对比分析各试件破坏特征、滞回性能、耗能能力、刚度退化及位移延性,采用ABAQUS软件建立数值模型并针对不同拼缝宽度、螺栓距厚比和混凝土板厚度的竖向拼装组合钢板剪力墙进行了参数影响研究。结果表明:混凝土板分块布置会一定程度地降低其耗能能力和抗侧刚度,但可以减少内藏钢板对边缘框架柱产生附加弯矩的不利影响;竖向拼装组合钢板剪力墙是一种抗震性能更为优越的抗侧力构件,竖向拼装组合钢板剪力墙的耗能能力是横向拼装组合钢板剪力墙的1.3倍,且竖向拼装组合钢板剪力墙刚度退化相对缓慢;为保证组合钢板剪力墙具有较好的抗侧能力,螺栓距厚比为100和125时,其拼缝宽度分别不宜大于48 mm和72 mm;混凝土板约束刚度足够情况下,螺栓距厚比不宜大于125。     

声时差法测定螺栓的预紧应力

本文利用超声波沿轴向传播时的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系，推导了声时差与应力的关系，采的时差法多探头同时测量同一法兰上的各螺栓的预紧应力，整个过程中各探头位置不变，可以克服多次耦合误差并使测量过程简便，精度高，本文还应研究了温度变化对声时差的影响，提出并且从实验数据算出几个只与材料有关，与螺栓的夹紧距离，直径以及总长我关的常数，使测量和应力计算变得简单，实验结果表明应力低于２４０ＭＰａ，夹     

碳纤维增强环氧树脂复合材料层合板干涉连接插钉轴向力建模与分析

碳纤维增强环氧树脂复合材料（CFRP）构件干涉配合连接的插钉轴向力过大会引起层合板弯曲和分层,严重影响产品的安全性。针对CFRP层合板的高锁螺栓干涉连接过程,分析了其制孔、插钉及拧紧等装配连接工艺,将其干涉插钉过程划分为4个阶段,并对各个阶段进行了详细的力学行为分析;对螺栓杆处和倒角处的挤压力和摩擦力分别进行力学建模,并结合各作用力的边界条件与阶段划分,构建了干涉插钉全过程的轴向力模型;通过ABAQUS有限元模拟了CFRP层合板干涉插钉工艺过程,并开展了干涉螺栓安装实验,对比分析了层合板孔周径向挤压应力分布和插钉轴向力变化规律,解析结果与模拟和实验结果吻合较好,为后续CFRP层合板的插钉分层损伤和工艺优化研究奠定基础。      

配合方式对复合材料单钉单剪螺栓连接接头刚度的影响及其机制

针对单钉单剪复合材料螺栓连接,研究了间隙与干涉2种配合方式对接头刚度的影响及其机制。通过与试验结果的对比,验证了所采用的有限元方法的有效性。结果表明:对于复合材料单钉单剪螺栓连接,间隙配合导致接头刚度变小, 3%钉直径的间隙量导致接头刚度下降16%~17%,并且随着间隙量的增大,接头刚度基本呈线性下降;而对于装配过程中没有产生孔边分层损伤的干涉配合连接件, 0.5%钉直径的干涉量使得接头刚度增加了约15%。配合方式不同,连接件孔周接触应力峰值方向及厚度方向接触应力分布不均匀的程度不同,进而影响了接头刚度。      

Failure of cadmium plated maraging steel tension bolt

Cadmium electroplated (EP) high strength steel fasteners are widely used for assembling threaded joints as cadmium gives lubrication and provides excellent corrosion resistance. However, in-house-failure case histories revealed that in some cases delayed failure of cadmium EP high strength steel fasteners occurred. Recently, one such premature failure of a cadmium EP 18 Ni 1800 MPa maraging steel tension bolt occurred at a sustained stress of about 40% of the ultimate tensile stress (UTS), after 11,500 h. For their successful functional application, cadmium EP fasteners require proper and adequate baking treatment after electroplating. This paper highlights details of analysis carried out on the failed bolt to find out the reason for the failure, using standard metallographic and NDT techniques. Remedial measures to minimise, if not totally prevent, such failure are also discussed.