案例分享：M56螺栓断裂失效
M56螺栓断裂失效
我公司生产的用于回转部上上框架外侧弧形框连接法兰最外侧上部的两件M56×210螺栓发生断裂。螺栓规格为M56，所用材料为40Cr，设计要求硬度为28～32HRC，表面镀锌，镀层厚度设计要求为7～12μm。两件断裂螺栓宏观形貌如图1所示，断裂位置均位于螺纹段，1#螺栓断裂位置距端头约50mm（装配面附近），2#螺栓断裂位置距端头约70mm，断裂位置未见机械损伤及明显塑性变形痕迹，断口及螺栓表面存在明显的腐蚀痕迹。螺栓紧固件是机械设备上不可缺少的通用零部件，用量大，使用范围广，对其断裂失效原因进行分析是十分必要的。
图1 断裂螺栓宏观形貌
1. 检验与结果
（1）宏观分析
体视显微镜下观察两螺栓断口，宏观形貌相似，断口凹凸不平，断面粗糙，存在明显的腐蚀痕迹，其中2#断口腐蚀程度更严重；源区位于螺纹根部表面，为线源起裂，扩展区呈放射状，如图2所示。
图2
（2）断口扫描电镜分析
采用扫描电镜对两个螺栓断口进行微观形貌观察，1#断口和2#断口源区及其附近扩展区均呈沿晶+腐蚀形貌，沿晶区域最大深度约5mm，可见较多沿晶二次裂纹，晶面可见微孔及“鸡爪纹”，部分晶面可见腐蚀痕迹，如图3、图4所示。
图3 源区沿晶形貌
图4 源区晶面腐蚀形貌
（3）能谱成分分析
对断面进行能谱分析，未腐蚀晶面含有Fe、Cr（1.3%）、Mn（0.8%）元素，主合金元素及含量与40Cr牌号相符，腐蚀区域除基体元素外还含有较高的O元素，能谱图如图5所示。
图5 断面能谱分析
原材料复验成分及力学性能如表1、表2所示。
表1 原材料40Cr成分复验情况汇总
表2 原材料力学性能复验情况汇总
（4）金相检验
从2#螺栓断口区域截取部分试样进行金相分析，断口剖面呈锯齿状，可见腐蚀产物及较多沿晶分叉裂纹，个别裂纹内部可见腐蚀产物，如图6所示。
图6 断口表面腐蚀及沿晶分叉裂纹形貌
浸蚀后观察，断口区域组织与其他区域组织未见明显差异，均为马氏体组织，如图7所示。
图7 显微组织形貌
螺栓外表面可见断续分布的镀锌层，厚度7～8μm，符合设计要求（7～12μm），镀层形貌
如图8所示。
（a）（b）
图8 表面镀层形貌
（5）硬度测试
对2#金相试样进行显微硬度测试，测试结果为460HV0.3、60HV0.3、465HV0.3、463HV0.3、465HV0.3，平均463HV0.3，换算为约46.2HRC，远高于设计要求，根据GB/T 1172—1999标准换算为抗拉强度大于1400MPa。对1#螺栓端面进行洛氏硬度测试，结果为47.8HRC、48.8HRC、45.5HRC、45.2HRC、48.8HRC，平均47.2HRC，换算为抗拉强度大于1500MPa。
2.结果分析与讨论
（1）能谱分析结果表明螺栓所用材料的主成分未见异常，原材料入厂复验成分及力学性能均符合GB/T3077要求。
（2）金相分析结果表明螺栓材料组织为马氏体组织，材料硬度大于46HRC，远高于设计要求，应是热处理工艺控制不当所致。
（3）螺栓表面存在镀锌层，厚度符合设计要求。QJ450B—2005标准规定，直径大于10mm、抗拉强度大于1300MPa的高强度螺栓禁用镀锌工艺，由于该强度下材料具有高的氢脆敏感性，极易发生氢脆。
（4）两件螺栓均断于螺纹段，断裂部位未见明显塑性变形痕迹，断口表面存在不同程度的腐蚀痕迹。两断口宏观、微观形貌较为相似，源区位于螺纹根部表面，为线源起裂，源区及扩展区微观均呈沿晶+腐蚀形貌，可见较多沿晶二次裂纹，晶面可见微孔及“鸡爪纹”，部分晶面存在腐蚀痕迹。根据以上形貌特征判断，两件螺栓的断裂模式均为脆性延迟断裂，机理为氢脆及应力腐蚀。
3.结语
综合分析认为，两件螺栓的断裂模式均为脆性延迟断裂，机理为氢脆及应力腐蚀。螺栓在使用过程中螺纹根部首先产生氢损伤，后续使用过程中在氢脆及应力腐蚀的共同作用下发生扩展并断裂。发生断裂的原因应与热处理工艺控制不当导致材料硬度过高、具有较高的氢脆敏感性有关。
螺栓断裂分析报告
螺栓断裂分析报告(总9页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
高强度螺栓断裂分析 曾振鹏 (上海交通大学高温材料及高温测试教育部重点实验室，上海200030) 摘要:采用断口分析、金相检验和硬度测定等方法，对高强度螺栓断裂原因进行了分析。断口分析结果表明，断口平坦，呈放射状花样，微观形态主要为准解理花样，表明螺栓的断裂是脆性断裂;同时发现，在断口附近还存在横向内裂纹，内裂纹的断口形态与断裂断口一样。金相分析表明，材料棒中存在严重的中心碳偏析，而中心碳偏析是引起断裂的主要原因。 关键词:高强度螺栓;准解理;横向内裂纹;中心碳偏析 某厂生产的一批规格为M30×160mm的高强度大六角头螺栓，在进行验收试验时发生断裂。螺栓材料为35CrMoA，采用常规工艺生产，硬度要求为35～ 39HRC。 1 检验 1.1 材料的化学成分 用VD25直读光谱仪进行了材料化学成分分析，分析结果(质量分数)列于表1。从表1可以看出，材料的化学成分符合标准要求。 1.2 硬度测定 硬度测定结果列于表2。由表可见，螺栓材料硬度虽符合技术要求，但已接近上限。 1.3 材料的显微组织 (1)在抛光态下，可见材料中含有较严重的夹杂物，其形态、分布见图1。对照标准[2]，夹杂物级别为3～4级。
图1 夹杂物形态及分布状况 100×图2 螺栓的显微组织280× 4%硝酸酒精溶液侵蚀 (2)显微组织见图2。组织为回火马氏体+粒状贝氏体，并有少量铁素体。从图2可明显看出，组织中存在严重偏析，出现回火马氏体和粒状贝氏体带，致使显微组织不均匀，而且在回火马氏体带中存在MnS夹杂。对样品螺纹根部附近的组织进行了观察，未发现脱碳现象。 1.4 断口分析 (1)图3a为断口的宏观形貌，断口较平坦，表面呈灰色，有明显的撕裂脊，呈放射状花样，放射线从中心向四周发射。表明裂纹先在中心形成，然后向外扩展。当裂纹扩展至整个横截面时，螺栓断裂。
紧固件螺栓断裂常见原因分析
紧固件螺栓断裂的原因有多种多样,归纳来说,一般螺栓的损坏由应力因数、疲劳、腐蚀和氢脆等原因形成。 1、应力因数 超过常规应力(超应力)由剪切、拉伸、弯曲和压缩中的任一个或其组合而产生。 大多数设计人员首先考虑的是拉伸负荷、预紧力和附加实用载荷的组合。预紧力基本是内部的和静态的,它使接合组件受压。实用载荷是外部的,--般是施加在紧固件上的循环(往复)力。 拉伸负荷试图将接合组件抗开。当这些负荷超过螺栓的屈服极限时,螺栓从弹性变形变为塑性区,导致螺栓永久变形,因此在外部负荷除去时不能再恢复原先的状态。类似原因,如果螺栓上的外负荷超过其极限抗拉强度,螺栓将断裂。 螺栓拧紧是靠预紧力扭转得来的。在安装时,过量的扭矩导致超扭矩,同时也使紧固件受到了超应力而降低了紧固件的轴向抗拉强度,即在连续扭转的螺栓与直接受张力拉伸的相同螺栓相比,屈服值比较低。这样,螺栓有可能在不到相应标准的最小抗拉强度时就出现屈服。扭转力矩大可以使螺栓预紧力增大.使接合松弛相应减少。为了增加锁紧力,预紧力一般采取上限。这样,除非屈服强度和极限抗拉强度之间差异数目很小,一般螺栓不会因扭转而出现屈服现象。 剪切负荷对螺栓纵轴方向施加一个垂直的力。剪切应力分为单剪应力和双剪应力。从经验数据来讲,极限单剪应力大约是极限抗拉应力的65%。许多设计人员优选剪切负荷,因为它利用了螺栓的抗拉和抗剪强度,它主要起类似销钉的作用,使受剪切的紧固件形成相对简单的联接.缺点是剪切联接使用范围小而且剪切联接不能经常使用,因其要求更多的材料和空间。我们]知道,材料的组成成分和精度也起一定的决定性。但是,将抗拉应力转换成剪切负荷的材料数据往往却是得不到的。 紧固件预紧力影响剪切联接的整体性。预紧力越低,在与螺栓接触时接合层越易滑动。剪切负荷能力通过乘以橫平面数计算(一个剪切平面通称单剪,两个剪切平面通称双剪),这些平面应该是无螺纹螺栓的横截面。我们不提倡设计通过螺纹的剪切,因为紧固件的剪切强度可在横截面变化时被应力集中克服。在核定紧固件剪切强度时,有些设计人员采用抗拉应力面积,而另一些设计人员优选小直径截面。如果剪切联接中螺栓扭转到规定值,接触层的配合面在外未超过摩擦阻力前,不能开始滑动。增加配合面之间的摩擦可提高联接的整体性,有时候由于零件的大小及设计的需要,会限制必须使用螺栓的数目。 除了拉伸负荷和剪切负荷外,弯曲应力是螺栓经受的另一个负荷,是由不垂直于螺栓纵轴方向的、在承载面和配合面的位置的外力所引起的,从整体上来讲,紧固件联接越简单,其整体性和可靠性就越大。 2、疲劳 现在工业紧固件的有关条例,没有专门立法指示供应商必须采购符合工业标准的关键元件,特别是没有提到造成紧固件失效的主要原因一一疲劳。疲劳造成的损坏估计要占到紧固件失效的总量的85%。 螺栓中的疲劳是循环拉伸负荷的不断作用,这样螺栓受到比较小的预紧力和交变工作负荷的作用。在长期受到这类双重负荷情况下,螺栓在小于它们额定抗拉强度下就会造成失效。疲劳寿命取于加载应力循环的次数和振幅。有些受压的联接件.如压机、冲压设备和模压机械中也可能存在疲劳断裂。操作时的动力与预紧力之间产生多种复合应力。如在反复拉伸运动中,应力变化次数和振幅大小受到疲劳程度、损坏程度的影响。 典型的工业紧固件如内六角螺钉,在一定的弹性范围内,恒定地伸长和回复到原来的形状。如果受到超过正常的应力作用,超过了弹性范围,它们就会产生永久变形直到最后断裂。伸长-回复一伸长的行为称为循环。一个内六角螺钉大约可承受每天240~10°个循环(最多)。
紧固件断裂失效类型及原因分析
紧固件断裂失效类型及原因分析 前言 机器或钢结构件是由许多个零件和部件组成，这些零件和部件绝大部分是通过螺纹紧固件连接在一起的。一旦紧固失效将造成机器失灵，严重者甚至出现人员伤亡事故。由于紧固失效的常见性和潜在的严重性，所以我们应认真仔细地分析并找出紧固失效的原因，采取纠正措施，以杜绝紧固失效的发生。 紧固失效有两种，一种是螺栓断裂，被紧固零件瞬间分离，这种失效往往会造成严重的后果；还有一种是螺纹副松动和螺栓或螺母滑牙，被紧固零件出现一定范围的相互位移，造成机器部分功能失常。人们发现，及时采取措施可以避免事故的发生。如因未发现任其继续发展，螺栓和螺母终将分离，同样会引发重大安全事故。紧固失效后直观现象是螺栓断裂或螺母与螺栓分离，因此人们一般认为螺栓断裂是螺栓质量有问题，螺母松动是螺母质量不好。大家往往忽略了设计和安装中的问题。 一、剪切断裂 剪切断裂出现在螺栓只受预紧力的连接中（见图1）。剪切断口出现在螺栓杆部，位于两个被紧固零件的结合面处（见图1），断口有小面积的平整光亮剪切面。出现剪切断裂有下列原因：
图1 图2 1、设计原因 ⑴被紧固零件的结合面间摩擦系数太小或螺栓规格不够大造成预紧力F＇不够，即： fF＇＜F ( f-结合面间的摩擦系数 )此时结合面间摩擦力小于横向工作载荷F，被紧固零件出现相对滑移，螺栓承受孔壁的挤压，当挤压力足够大时螺栓被剪切断。在运动部件上因冲击力更大，所以出现的可能性也更大。为了避免这种现象的发生，在设计上可以采用减载件和台阶来承受横向载荷，使螺栓仅起纯连接作用（见图2）。 ⑵在振动工作环境下工作零件的紧固，未采用具有防松功能的紧固件。在工作一段时间后，紧固件螺纹副出现松动，螺栓夹紧力（预紧力F＇）下降，此时也将发生上述同样的结果。为了避免因松动而造成紧固失效，设计时应采用具有防松功能的紧固件，如美国施必牢防松螺母、有效力矩螺母。 2、装配原因 装配时预紧扭矩过小，造成预紧力不够，即F＇小，出现上述同样的结果。螺纹紧固件安装时的紧固力矩在钢结构设计、施工和发动机装配上作为一个重要的工艺指标被严格执行。而在其它行业就常被设计和施工单位疏忽，或是根本就无此概念。笔者在实际工作中常见到螺纹连接失效的实例，究其原因，实际上许多都是因安装扭矩不合适而造成的松脱和螺栓拉断。 螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时，紧固力是通过旋转螺母或螺栓（通常是螺母）而获得的，紧固力与旋转螺母所用的扭矩（安装扭矩）成正比，为了保证达到设计所需
紧固螺栓断裂分析
紧固螺栓断裂分析 摘要：通过螺栓断口宏微观形貌检测、电镜检测、金相检测、机械性能分析、化学成分分析手段，综合分析紧固螺栓断裂 性质，并分析断裂失效的原因，结果表明失效的原因可能有两点：一是酸洗过程氢进入金属内部导致氢脆；二是高温回火时导致材 料出现高温回火脆性，其中发生氢脆的可能性较大。 关键词：螺栓；氢脆；合金结构钢；高温回火脆性 1前言 发蓝处理，是将钢在空气中加热或者直接浸泡在浓氧化性溶液中，使其表面 产生极薄的氧化物膜的材料保护技术。发蓝处理在酸洗过程中，酸洗液中酸分解 后会产生H-，H-成为吸附在钢铁表面的H原子,由于H原子具有最小的原子半径，容易在钢等金属中扩散,部分H原子越过金属表面，并扩散进入金属的晶格,在应 力集中处或缺陷处富集,聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在 钢内部形成细小的裂纹被称为氢脆。氢脆敏感性与材料强度密切相关,氢脆断裂 的临界应力极限随着材料强度的升高而急剧下降。这是因为金属晶体中位错、晶界、沉淀相等氢积聚点多,在酸洗、电镀过程中易于吸H,基体内应力较大。一般 认为,抗拉强度低于1 GPa的合金钢一般不发生氢脆。 合金结构钢在450～600℃之间出现的回火脆性称高温回火脆性。出现这种回 火脆性时，钢的冲击韧性降低，脆性转折温度升高，但抗拉强度和塑性并不改变，对许多物理性能也不产生影响。引起高温回火脆性的杂质元素有P、S、B、Sn、Sb、As等。但当钢中不含Ni、Cr、Mn、Si等合金元素时杂质元素的存在不会引 起高温回火脆性。但当杂质元素含量一定时，Ni、Cr、Mn、Si元素含量愈多，脆 化就愈严重。当两种以上元素同时存在时，脆化作用就更大。高温回火脆性的脆 化速度和脆化程度均与回火温度和回火时间密切相关。温度一定时，随回火时间
案例分享：M56螺栓断裂失效
M56螺栓断裂失效 我公司生产的用于回转部上上框架外侧弧形框连接法兰最外侧上部的两件M56×210螺栓发生断裂。螺栓规格为M56，所用材料为40Cr，设计要求硬度为28～32HRC，表面镀锌，镀层厚度设计要求为7～12μm。两件断裂螺栓宏观形貌如图1所示，断裂位置均位于螺纹段，1#螺栓断裂位置距端头约50mm（装配面附近），2#螺栓断裂位置距端头约70mm，断裂位置未见机械损伤及明显塑性变形痕迹，断口及螺栓表面存在明显的腐蚀痕迹。螺栓紧固件是机械设备上不可缺少的通用零部件，用量大，使用范围广，对其断裂失效原因进行分析是十分必要的。 图1 断裂螺栓宏观形貌 1. 检验与结果 （1）宏观分析 体视显微镜下观察两螺栓断口，宏观形貌相似，断口凹凸不平，断面粗糙，存在明显的腐蚀痕迹，其中2#断口腐蚀程度更严重；源区位于螺纹根部表面，为线源起裂，扩展区呈放射状，如图2所示。
图2 （2）断口扫描电镜分析 采用扫描电镜对两个螺栓断口进行微观形貌观察，1#断口和2#断口源区及其附近扩展区均呈沿晶+腐蚀形貌，沿晶区域最大深度约5mm，可见较多沿晶二次裂纹，晶面可见微孔及“鸡爪纹”，部分晶面可见腐蚀痕迹，如图3、图4所示。
图3 源区沿晶形貌 图4 源区晶面腐蚀形貌
（3）能谱成分分析 对断面进行能谱分析，未腐蚀晶面含有Fe、Cr（1.3%）、Mn（0.8%）元素，主合金元素及含量与40Cr牌号相符，腐蚀区域除基体元素外还含有较高的O元素，能谱图如图5所示。
图5 断面能谱分析 原材料复验成分及力学性能如表1、表2所示。 表1 原材料40Cr成分复验情况汇总 表2 原材料力学性能复验情况汇总
风机联轴器螺栓断裂的分析和解决
风机联轴器螺栓断裂的分析和解决 摘要：联轴器是风机系统中的核心组成部分，因其特有的工作特性，导致联 轴器的损耗很大，严重时会导致严重的生产事故，甚至危及到人员的生命安全。 所以，对联轴器进行检修是一项非常关键的工作。而在这种情况下，对联轴器进 行检修的方式主要是依靠人工进行分析和判定，这需要技术人员有非常强的操作 能力，而且还存在着漏检率高，检修效率低下等问题。随着检测技术的进步，对 联轴器的检修提出了更高的要求，本文通过分析其故障的排查与检修工作，对风 机联轴器的现代检修方法进行进行了总结。经过比较，在精度和检修效率方面， 与常规的检测方式相比，都有了很大的提高。 关键词：风机；联轴器；检修方法 引言 随着科学技术的发展和社会分工越来越细化，现代工业正以空前的复杂性和 精准性为人类生产和生活带来越来越多的工业产品和服务。在整个工业生产过程中，风机作为一个关键的组成部分，对于保证其它精密元器件的安全运行起着非 常关键的作用。同时，由于风机工作时间长，工作强度大，通常会造成很大的物 理损失，从而对其安全工作造成了很大的威胁，特别是作为风机的关键部分的联 轴器，常常会首先出现较大的磨损，所以，强化对联轴器的检查，并对其进行科学、合理的检修，显得尤为重要。 一、风机及风机联轴器的检修意义 风机主要包括抽风机、轴流风机、鼓风机、排烟风机、高压离心风机等，风 机是给废气等功能的承担者，在工业系统中起着十分关键的作用。风机的内部构 造比较复杂，而联轴器作为其关键部件，是保证其安全、平稳地运转的关键。但是，在机械和工业装备的日常运转中，经常会发生不可避免的老化和劣化，尽管 标准化的操作能够推迟和推迟这个进程，但是仍然不能完全避免，因此，必须要 有规律地、科学地进行检修。在装备渐渐退化到停机、乃至出现严重的事故之前，
螺栓断裂的原因分析及预防措施
1、螺栓断裂的原因： 1.由于螺栓的材料导致的，假如我们选用的材料比较好了之后，那么我们的螺栓质量也就会比较好。假如我们选用的材料比较差，那么我们的螺栓在一定程度上断裂的程度就会比较多。 2.螺栓的强度不够高导致的，由于螺栓在承受的压力如果大于螺栓的强度，那么螺栓就会很容易出现断裂的现象。因此我们在使用螺栓的时候最好能够了解一下该螺栓所能够承受的强度是多大，这样我们就能够选择高于这个强度的螺栓，螺栓断裂的可能性也会减少很多。 3.制造不合格导致的，很多的螺栓会因为生产不合格，这样就没有办法发挥出标准螺栓的质量，在一定程度上就会导致了螺栓的断裂。我们在生产螺栓之后一定要经过检测，这样才能够保证螺栓是合格的才进行销售，这个也是对于消费者的一种最基本的保证。 4.由于螺栓的疲劳强度导致的。螺栓会断裂最多的因素就是由于螺栓的疲劳强度所致。我们在使用螺栓一开始是没有什么问题的，但是在经过物件的作业之后就有可能会产生一定的松动，在松动的时候继续作业是会让螺栓的疲劳强度增大，在到达了螺栓所能够承受的范围极限，那么螺栓也就随之断裂了。 2、预防螺栓断裂的措施： 1.塞加垫铁 2.改进螺栓加工工艺 3.改进标准节加工工艺 3、螺栓的质量有螺栓的长度、规格、类别、连接形式等条件决定。
4、螺栓的预紧力矩使得螺栓受到拉应力、剪应力两种力，而预紧力的控制是为了保证法兰连接系统紧密不漏、安全可靠地长周期运行，垫片表面必须有足够的密封比压，特别在高温工况下垫片会产生老化、蠕变松弛，法兰和螺栓产生热变形，因此高温连接系统的密封比常温困难得多，此时螺栓预紧力的施加与控制就显得十分重要，过大或过小的预紧力都会对密封产生不利影响。螺栓预紧力过大，密封垫片会被压死而失去弹性，甚至会将螺栓拧断；过小的螺栓预紧力又使受压后垫片表面的残余压紧应力达不到工作密封比压，从而导致连接系统泄漏。因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。 5、螺栓的抗拉强度和屈服强度决定了螺栓的强度，强度越大，通常寿命越大。 6、螺栓的疲劳强度。与危险剖面积、螺栓所受的最大最小应力、螺栓应力幅、螺栓平均应力有关。 7、螺栓的过载失效是指在服役过程中发生突然瞬间的断裂，这种失效预先并无明显征兆，所以其危害严重。 过载失效特征： 高强度螺栓在水电厂的使用极为广泛，螺栓上的螺纹实际上就同缺口一样，应力集中系数较高。当其与螺母配合时，应力集中系数进一步提高。通过压缩螺母传递载荷的螺栓，应力最集中是在靠近螺母支承面的第一扣螺纹处。此外，由于螺栓的结构特点，头部和杆部交接处的应力也较集中。因此，螺栓的过载失效而导致其断裂多在这两个部位产生。 8、高强度螺栓的应力腐蚀：
工程造价管理论文【10篇】
工程造价管理论文【10篇】 在学习和工作中，大家都跟论文打过交道吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你所见过的论文是什么样的呢？的我精心为您带来了工程造价管理论文【最新10篇】，如果对您有一些参考与帮助，请分享给最好的朋友。 篇一：工程造价论文篇一 1前言 螺栓类零部件是汽车紧固件中最重要的零部件之一，通常会有断裂失效的现象。汽车螺栓类零部件断裂失效在中国汽车研究中心开展的鉴定业务中占有较大比例，危害较为严重，甚至引起较大经济损失和人员伤亡。对断裂螺栓进行失效分析，研究汽车零部件丧失其功能的原因、特征和规律，找出责任，为进行科学、公正地鉴定工作提供技术支撑。对于零部件断裂失效的分析通常是通过断口分析来实现的，因为断口总是发生在金属组织中最薄弱的地方，忠实地记录了金属断裂时的全过程，即裂纹的产生、扩展直至开裂；尤其记录着裂纹扩展的途径、扩展过程及内外因素对裂纹扩展的影响。因此，通过对断口形貌特征等信息的分析，可以分析材料组织和性能，确定断裂失效模式，找出断裂的原因及影响因素，得出鉴定结论。 2螺栓类断裂鉴定技术的探讨 疲劳断裂是在交变应力作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象。一般疲劳断裂的应力远比静载下材料的σb低，甚至比σ0.2低
很多，断裂前无明显的塑性变形，是一种低应力脆断破坏现象。疲劳断裂是损伤累积过程的结果，是与时间相关的破坏方式。其疲劳抗力不仅取决于材料本身特性，而且与其形状、尺寸、表面质量、服役条件环境等密切相关。根据上述螺栓类零部件的鉴定案例可知，汽车螺栓类零部件断裂失效一般是以疲劳断裂形式较为常见，在汽车金属零部件断裂失效中有70%～80%的为低应力高周疲劳断裂。针对螺栓类零部件断裂失效的鉴定，首先要调查与背景信息收集，然后对断裂失效零部件宏观观察，检视失效零部件的整体外观及破坏部位形貌，还可做材料方面的检测分析，如成分、金相组织、力学性能及微观断口分析，再对失效零部件工作状态分析，如受力种类、方向等，进而判定材料断裂失效模式，通过推理判断、科学分析可进一步得出鉴定意见，为找到事实真相作出贡献。 3结束语 螺栓类零部件断裂失效在汽车交通事故和质量事故中较为常见，而根据上述螺栓类零部件案例，汽车螺栓类零部件断裂失效一般是以疲劳断裂形式较为常见。针对螺栓类零部件断裂失效的鉴定，需要深入细微的观察并加以综合分析，判断零部件的失效性质(模式)，总结规律然后对失效件的设计、材质、工艺和实际使用条件等进行综合判断，得出分析鉴定的结果，可为生产、使用或维修中采取有针对性的改进与预防措施提供理论依据，防止同类断裂失效再次出现，提高汽车行驶的安全性。 篇二：工程造价论文篇二
【技术交流】风电机组叶片螺栓断裂原因分析及更换方法
【技术交流】风电机组叶片螺栓断裂原因分 析及更换方法 【摘要】我场风电机组叶根固定螺栓发生断裂后，对断裂的螺栓进行外观检查，断口宏观、微观分析，化学成分分析，金相组织检查，力学性能及硬度检测及疲劳试验等。在理化试验的基础上，运用微观断裂机理对螺栓的断裂原因进行分析，确定其断裂形式为疲劳断裂，螺栓断裂的主要原因是螺纹缺口处的应力集中，导致疲劳源的产生，从而导致螺栓开裂。文章提出改善螺栓的安装工艺、加工工艺、改进设计、避免应力集中的建议，从而提高螺栓的抗疲劳断裂能力。【关键词】风机螺栓断裂失效分析安装工艺螺栓连接是风力发电机组装配中的重要装配方式，几乎涉及到风力发电机组的所有部件。因此，螺栓的选用和强度校核是风力发电机组可靠性的重要保证。随着我国风电事业的跨越式发展，伴随着风力发电成本不断下降，风电机组的价格也越来越低，各大风电设备总装企业的价格战已经进行到了白热化阶段。如何在降低成本的情况下，保证风电机组的质量，成为各大风电企业面临的重要问题。螺栓作为风电设备的重要联结件，由于其各特性的不确定性，成为风力发电机组设计过程中降低成本的主要难点之一。1 螺栓联结现状现阶段，我国风电机组的螺栓失效问题已经在连接塔筒法兰的高强度螺栓上有所体现。主要失效形式为：安装麦抢带发生滑丝、扭断、屈服、甚至拉断等现象;设备运行过程中发生螺栓断裂，威胁机组运行，严重者甚至造成风力发电机组倒塌。塔筒高强度螺栓出现这些问题的原因，除了螺栓本身的质量不合格外，设计过程中的理论与经验不足也不容忽视。2 螺栓校核的主要方式现阶段，人们主要通过利用有限元软件分析和科学计算两种途径来对螺栓的可靠性进行设计和校核。在运用有限元软件进行分析的过程中，我们可以通过直接加载法、等效力法、等效应变法和等效温度法来实现预紧力的加载。但是这些加载方法或者不能传递剪应力，或者不能模拟现实中螺栓与被联结件的摩擦行为，且无法考虑螺母松动情况导致的预紧力损失。导致在实际的有限元模拟过程中，产生的螺栓应力偏大，因此，一般不作为风力发电机组螺栓结构校核的手段。 3 螺栓断裂原因(1)螺栓的质量(2)螺栓的预紧力矩(3)螺栓的强度(4)螺栓的疲劳强度 4 实验及分析风力发电机中的高强度螺栓主要起到连接、紧固及提供抵抗外载的预紧力的作用，叶片螺栓作为连接风机叶片和轮毂两大关键部件，一般都采用10.9级的高强度螺栓，其重要程度不言而喻。如果不能有限保证每个环节的质量，则有可能造成严重的事故。引起螺栓失效的原因主要有以下几个方面：一、螺栓本身质量不合格，不能满足标准或技术规范要求; 二、使用不当，主要包括过载、安装不合格等。本文主要以我场风机叶片螺栓在使用过程中发生断裂为例，通过具体的实验，进行分析、研究，找出叶片螺栓失效的原因——全文如下——12
螺栓断裂分析报告
螺栓断裂分析报告 摘要： 本报告针对螺栓断裂现象进行了详细的分析和研究。通过对螺 栓断裂的原因、影响以及防止措施的探讨，为相关行业的螺栓使用 提供了重要的参考。本报告基于理论分析与实际案例，对螺栓断裂 的破坏机理进行了深入剖析，为预防螺栓断裂提供了有益的建议。 1. 引言 螺栓断裂是制造行业普遍存在的问题，对设备和生产过程的正 常运行产生了严重的影响。因此，了解螺栓断裂的原因和预防方法 对确保设备和工业机械的长期运行至关重要。 2. 螺栓断裂的原因 螺栓断裂的主要原因可以归结为以下几点： 2.1 载荷过大：超过螺栓设计承载能力的载荷会加剧螺栓的应力，导致螺栓断裂。 2.2 腐蚀和疲劳：螺栓在潮湿或酸碱环境中易受到腐蚀，长期使用和重复加载会引起螺栓疲劳，最终导致断裂。
2.3 不合适的材料选择：选择低强度或不符合工作环境需求的材料使用螺栓，容易导致断裂。 2.4 不当的安装和紧固：螺栓的安装和紧固过程如果不正确，会影响其承载能力，增加螺栓断裂的风险。 3. 螺栓断裂的影响 3.1 安全问题：螺栓断裂可能导致设备或机械的故障，对人员和生产环境造成潜在的安全隐患。 3.2 生产中断：螺栓断裂会导致设备停机和生产中断，给企业带来经济损失和生产延误。 3.3 维修和更换成本：螺栓断裂需要进行维修和更换，企业需要承担额外的成本。 4. 螺栓断裂的预防措施 4.1 正确的设计和选择：根据工作环境和载荷要求，合理设计和选择螺栓材料和规格。 4.2 适当的安装和紧固：严格按照安装规范进行螺栓的安装和紧固，确保螺栓能够承受设计载荷。
4.3 定期检测和维护：定期检查螺栓的状态，及时发现问题并采取措施修复或更换。 4.4 使用防腐措施：在潮湿或有腐蚀环境的场所使用螺栓时，应采取防腐措施，延长螺栓的使用寿命。 5. 结论 通过对螺栓断裂现象进行分析和探讨，我们可以得出以下结论： 5.1 正确的设计和选择对于防止螺栓断裂至关重要。 5.2 安装和紧固过程必须按照规范进行，以确保螺栓可以承受设计载荷。 5.3 定期检测和维护对于预防螺栓断裂至关重要。 5.4 使用防腐措施可以延长螺栓的使用寿命并减少断裂风险。 综上所述，正确选择和维护螺栓，加强安装和紧固的管理，可 以有效预防螺栓断裂，提高设备和机械的运行可靠性和安全性。希 望本报告的内容可以为相关行业提供参考，促进螺栓使用的科学化 和规范化。
风电机组桨叶螺栓断裂失效原因分析
风电机组桨叶螺栓断裂失效原因分析 应华冬;何俊尉;何国栋;周晓亮 【摘要】某风电机组的桨叶螺栓频繁发生断裂,给机组的正常运行带来很大危害.通过在叶根螺栓处加装预紧力监测系统,实时采集螺栓在运行过程中的载荷数据.通过对应力幅等数据分析并结合仿真结果,对螺栓断裂原因进行了分析,初步判断出螺栓断裂是由于疲劳造成的,并给出了改进意见. 【期刊名称】《装备制造技术》 【年(卷),期】2017(000)012 【总页数】4页(P203-206) 【关键词】预紧力监测;螺栓;应力幅;疲劳 【作者】应华冬;何俊尉;何国栋;周晓亮 【作者单位】浙江运达风电股份有限公司风力发电系统国家重点实验室,浙江杭州310012;浙江运达风电股份有限公司风力发电系统国家重点实验室,浙江杭州310012;浙江运达风电股份有限公司风力发电系统国家重点实验室,浙江杭州310012;浙江运达风电股份有限公司风力发电系统国家重点实验室,浙江杭州310012 【正文语种】中文 【中图分类】TH131.3 风力发电机组是高效清洁的能源，截止目前我国已投入运行的风机超过7万台，
整机厂商20多家。目前风电场由最早的三北地区，已移到东、南部地区，该地区以山地为主，属于低风速地区，因此需要更大的风轮直径来捕获风能，提高经济效益，例如1.5 MW机组由70、77、82直到93.这也意味着机组载荷不断增大，安全裕度进一步缩小，在这个过程中机组出现问题的概率随之增大，随着时间的推移，一些问题开始暴露出来，比如螺栓断裂问题。 风电机组所有的部件都是通过螺栓将其组成一个整体，例如桨叶与变桨轴承、变桨轴承与轮毂、轮毂与主轴、机舱与塔筒、塔筒与基础之间都是通过螺栓连接的，螺栓失效问题直接关系到整机的可靠性和安全性。据了解，目前国内外不少整机厂商在风电机组的螺栓连接上出现失效并引发严重的事故，例如某国外机组因为塔架连接螺栓失效而倒塔。 本文以某机组桨叶螺栓断裂为对象，通过对螺栓断口进行金相分析、力学分析，初步定性分析出螺栓断裂原因；再在螺栓位置处加装预紧力监测装置，实时采集数据，对螺栓受载进行定量分析；结合定性和定量分析结果，找出螺栓失效原因。 1 机组情况 某风电场一期工程由33台单机容量为1.5 MW的变速恒频、变桨距控制风力发电机组组成，最早于2015年5月份开始并网发电，风轮直径为93 m，桨叶长度为45.3 m，轮毂高度为70 m.2016年2月22日下午17时48分，18#机组反馈：触发故障15708桨叶13°位置传感器超限。现场人员进入轮毂后发现有三颗桨叶 螺栓断裂，而且全都变形弯曲卡在轮毂中，情况严重，如图1所示。 图1 桨叶螺栓断裂情况 更换后，该片桨叶螺栓于2016年9月和11月又分别断裂一颗。 桨叶螺栓断口宏观形貌如图2所示。 图2 断裂螺栓断口宏观形貌 从图1、2可以看出，裂源位于螺纹根部，并以疲劳的形式向螺栓芯部扩展，裂纹
螺栓连接的主要失效形式
螺栓连接的主要失效形式 引言 螺栓连接是一种常见的连接方式，广泛应用于机械设备、建筑结构、汽车等领域。螺栓连接的质量和可靠性直接关系到整体结构的安全性和稳定性。然而，螺栓连接也存在着一些主要的失效形式，这些失效形式可能会导致连接件的松动、断裂甚至发生事故。本文将深入探讨螺栓连接的主要失效形式。 螺栓连接的基本原理 螺栓连接是通过螺纹和螺母的配合实现的。螺栓的作用是将被连接的零件夹紧，使其保持一定的受力状态。螺母的作用是将螺栓与被连接零件紧密连接，防止其松动。螺栓连接的基本原理是利用螺栓的拉伸力来保持连接的稳定性，因此螺栓连接在受力时主要承受拉力。 螺栓连接的主要失效形式 螺栓连接的主要失效形式可以分为以下几种： 1. 松动 松动是螺栓连接常见的失效形式之一。当连接受到振动、冲击或长期使用等外界因素时，连接件可能会出现相对位移，导致螺栓松动。螺栓松动不仅会导致连接的失效，还可能对整个结构产生严重影响。 松动的主要原因包括： •摩擦力不足：螺栓松动的一个常见原因是螺栓与被连接零件之间的摩擦力不足。当螺栓和螺母之间的摩擦力不足时，螺栓容易松动。 •振动和冲击：振动和冲击是导致螺栓松动的另一个重要原因。当被连接的结构受到振动或冲击时，螺栓可能因为受力不均匀而松动。
2. 断裂 螺栓连接的另一种常见失效形式是断裂。螺栓断裂可能会导致连接失效，造成事故或设备损坏。螺栓断裂的主要原因有： 断裂的主要原因包括： •过载：过载是导致螺栓断裂的常见原因之一。当螺栓承受超过其承载能力的载荷时，螺栓可能会发生断裂。 •腐蚀和脆化：腐蚀和脆化是导致螺栓断裂的另一个重要原因。长期暴露在恶劣环境中的螺栓可能会受到腐蚀和脆化的影响，从而导致断裂。 3. 疲劳失效 疲劳失效是螺栓连接常见的失效形式之一。疲劳失效是指螺栓在循环受力下发生的破坏，常见于受到振动或交变载荷的螺栓连接。疲劳失效会导致螺栓的强度和刚度降低，进而影响连接的可靠性。 疲劳失效的主要原因包括： •循环载荷：循环载荷是导致螺栓疲劳失效的主要原因之一。当螺栓在循环载荷下多次受力时，可能会出现疲劳裂纹，并最终导致螺栓断裂。 •应力集中：应力集中是导致螺栓疲劳失效的另一个重要原因。当螺栓连接处存在应力集中的情况下，螺栓的寿命将大大降低。 预防和解决螺栓连接失效的措施 为了预防和解决螺栓连接的失效问题，可以采取以下措施： 1. 加强螺栓预紧力控制 正确的预紧力是确保螺栓连接可靠的前提。通过控制螺栓的预紧力，可以提高连接的稳定性和抗松动能力。 2. 选择合适的润滑剂 合适的润滑剂可以改善螺栓和螺母之间的摩擦性能，提高连接的可靠性。根据实际情况选择合适的润滑剂，可以减少螺栓松动的风险。
风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第1讲螺栓的失效分析与预防
风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第1讲螺栓的失 效分析与预防 WANG Rong 【摘要】对风能发电机组的结构进行了简单介绍,对其上经常失效的结构件以及其材料、热处理工艺和失效形式进行了归纳.选取了机组上应用数量较多、作用比较重要的高强度螺栓作为该讲的主要内容,对螺栓在机组上的应用特点、失效特点、结构特点、受力特点及其失效原因进行了较为详细的论述.结合多年的失效分析经验,采用实际案例的方式,重点介绍了机组上螺栓最常出现的两种失效形式——疲劳断裂和氢脆型断裂,并对这两种失效产生的根本原因进行了剖析,最后提出了避免机组上螺栓失效的预防措施. 【期刊名称】《理化检验-物理分册》 【年(卷),期】2019(055)006 【总页数】10页(P371-380) 【关键词】风能发电机组;结构件;高强度螺栓;失效分析;疲劳断裂;氢脆断裂 【作者】WANG Rong 【作者单位】 【正文语种】中文 【中图分类】TM614;TG115
风能发电机组(以下简称为风电机组或机组,WTGS)的结构如图1所示，经常失效的结构件主要分布于“轮毂”总成、“齿轮箱”总成和“偏航系统”总成3个区域，另塔筒内法兰上的连接螺栓也有较多的失效事故发生。笔者主要对风能发电机组上失效概率最高的3种构件，即螺栓(第1讲)、齿轮(第2讲)和轴承(第3讲)的失效 模式、失效原因以及相应的预防措施进行了概述。 1 风能发电机组概述 1.1 机组上经常失效的结构件 图1 风能发电机组结构示意图Fig.1 Schematic diagram of structure of the WTGS 风能发电机组上常见的失效件有：齿圈、齿轴、齿轮、销轴、轴承、高强度螺栓等。 1.2 失效件受力特点 (1) 无风时，机组的叶片停止不动，相当于一个悬臂梁结构。但由于叶片的质量较大(一般MW级别的机组叶片长度达50多米，重量在20 t以上。目前世界上风电机组上最长的叶片是丹麦Vestas的V164-7MW风机，叶轮直径长164 m，单个叶片长80 m)，轮毂及其连接部分的螺栓、相互配合的齿轮及轴承等都将承受较大的静载荷。 (2) 风力的变化，特别是台风、飓风等将会使整个机组产生晃动。叶片转动时，自身会产生振动，特别是当叶片转动到与塔筒平行位置时，空气流动路线会受到塔筒的影响，叶片的振动会更加明显，也有可能会出现共振现象。 1.3 失效件的材料、热处理特点和常见失效形式 机组上失效件常见的材料、热处理工艺及其失效形式见表1。 表1 失效件的材料、热处理工艺及其失效形式Tab.1 Materials, heat treatment processes and failure types of the failure parts使用材料常见的失效件热处理
2#5万汽轮机组主汽门螺栓断裂失效分析
2#5万汽轮机组主汽门螺栓断裂失效分 析 37112219860626****日照钢铁控股集团有限公司 37060220040612****烟台青华中学 主汽门紧固螺栓采用热紧双头螺栓，型号M56x4，共16颗，其中1颗断裂失效。自上次大修后更换至今，运行约4年，即3.5万小时。从断貌、光谱、金相三个方面对螺栓失效进行分析，并对螺栓进行拉应力强度校核，分析螺栓断裂失效原因，防止类似事件再次发生。 一、M56螺栓断貌分析 图1 M56紧固螺栓宏观断貌 由图1（左）知：裂纹由位置点1向位置点2扩展，呈放射状；裂纹收敛处（结合处）为裂纹源，即为位置点1处；位置点2处为最后撕裂位置。 由图1（右）知：断裂失效发生于螺纹根部，此处加工因尖角易产生应力集中。
二、M56螺栓光谱分析 对螺栓表面进行打磨，对断裂螺栓进行光谱分析，各元素含量如图2. 图2 螺栓元素含量表 通过对螺杆表面进行光谱分析，检测元素符合材质20Cr1Mo1VTiB标准要求。依据DL/T439—2006标准，其材质最高使用温度为570℃，室温下其强度极限为785MPa，屈服极限为685MPa。主汽门蒸汽温度约535℃，20Cr1Mo1VTiB材质能够 满足工况要求。 三、M56螺栓金相分析
图3 M56螺栓试样腐蚀后 图4 M56螺栓试样组织图调质金相组织图 由图3可知，试样在做腐蚀处理后，表面呈现明显的异常组织，见图红框内；对使用进行金相分析，试样组织为马氏体，该组织通常由淬火热处理获得，该组 织使得材料较高的硬度，但同时带来较高的脆性；通常再进行回火处理进行调质。调质后组织为回火索氏体，其组织均匀有良好的韧性和塑性，具有较高的强度， 具有良好的综合力学性能。 四、螺栓校核分析 通过现场了解，蒸汽压力约8.83MPa，主蒸汽门截面直径约350mm，则蒸汽 产生的推力F: 通过16颗M56x4螺栓将主汽门法兰进行固定，应力截面积2144mm²，螺杆中 心存在φ20的加热孔，则螺栓实际承载面积S约：
案例一螺栓失效分析
案例一螺栓断裂失效分析 某螺栓生产厂家生产的螺栓在用户使用过程中发生断裂，为分析螺栓断裂原因，进行了化学成分测试、金相组织观察、螺栓断口观察、能谱测试以及硬度测试等，并对螺栓断裂做出了结论。 1、化学成分分析 螺栓成分分析采用成分分析仪，正常断裂、异常断裂螺栓成分见表1,从表中可以看出正常断裂螺栓与异常断裂螺栓成分都符合GB/T3077-1999《合金结构钢》中对45Mn2钢的要求。 表1材料化学成分分析结果(质量分数，% ) 2、金相组织分析取平行于断裂截面的试样，打磨、抛光并观察其组织形貌。 下图1(a)、 1(b) 所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓的金相组织形貌，从图中可以看出螺栓金相组织均为回火马氏体。 (a.)正常断裂螺栓；(b)异常断裂螺栓 图1螺栓金相组织形貌
3、宏观断口形貌分析 正常断裂螺栓、异常断裂螺栓宏观断口形貌如图2(a)、2(b)所示。由图可知
两个螺栓均从中心起裂，裂纹向四周扩展。正常断裂螺栓与异常断裂螺 tiSf 裂纹源、扩展区、瞬断区三个部分，正常断裂螺栓扩展区面积 811^，瞬断区面积则 比异常断裂螺栓小。这与异常断裂螺栓应力( 比正常断裂螺栓断裂应力(215KN)小相吻合。同时正常断裂螺栓断以蜃船) 4、微观断口形貌分 析图3所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面裂纹源附近的微 从图邵皆 辍看岀正常断裂螺栓组织较为平整，而异常断裂螺栓中心附近可 昊簾爵的微孔。图4所示为夹杂物所在位置，图5为夹杂物能谱分析图, 壽舅对应的元素分析表，从表中可以看出夹杂物中主要元素为0、Si,并存 、Al 、Ca 元素，其中0元素的含量很大，故较杂物主要为Si02, 常断裂螺栓在裂纹源附近呈凹陷 (a)正图2螺栓(b)异常断裂 螺栓 Mg 0>
螺栓连接的主要失效形式
螺栓连接的主要失效形式 螺栓连接是机械工程中常用的一种连接方式，其可靠性对于机械设备 的正常运行至关重要。然而，由于螺栓连接在使用过程中受到多种因 素的影响，其失效形式也较为复杂。本文将从主要失效形式、影响因 素及预防措施等方面进行详细介绍。 一、主要失效形式 1. 拉伸断裂 拉伸断裂是螺栓连接最常见的失效形式之一。当受力过大或者螺栓材 料强度不足时，螺纹部分会发生塑性变形，最终导致拉伸断裂。此外，若螺纹部分存在缺陷或者加工不良，则也容易造成拉伸断裂。 2. 剪切破坏 剪切破坏是指在承受剪切应力时，螺栓产生塑性变形而导致破坏。这 种失效形式通常出现在高速旋转设备或者高速运动设备中。 3. 疲劳破坏
疲劳破坏是指由于长期交替载荷作用下，螺栓材料受到循环应力而导致的破坏。这种失效形式通常出现在机械设备长期使用过程中。 4. 腐蚀破坏 腐蚀破坏是指由于螺栓表面受到化学物质或者大气环境的侵蚀而导致的破坏。这种失效形式通常出现在海洋设备或者潮湿环境下的机械设备中。 二、影响因素 1. 材料选择 材料选择是影响螺栓连接可靠性的重要因素之一。不同材料具有不同的强度和耐久性，因此需要根据具体使用情况选择合适的材料。 2. 加工工艺 加工工艺也是影响螺栓连接可靠性的重要因素之一。加工精度和表面光洁度对于螺纹部分的质量有着直接影响，因此需要保证加工精度和表面光洁度符合标准要求。 3. 使用环境
使用环境也是影响螺栓连接可靠性的重要因素之一。不同使用环境下，对于螺栓连接所承受的载荷和腐蚀程度都有着不同的影响，因此需要 根据具体使用环境选择合适的螺栓材料和防护措施。 4. 安装方法 安装方法也是影响螺栓连接可靠性的重要因素之一。正确的安装方法 可以保证螺栓连接的质量和可靠性，而错误的安装方法则容易导致螺 栓连接失效。 三、预防措施 1. 材料选择 在选择材料时，需要根据具体使用情况选择合适的材料。一般来说， 高强度材料可以提高螺栓连接的承载能力和耐久性。 2. 加工工艺 在加工过程中，需要保证加工精度和表面光洁度符合标准要求。同时，在加工前需要对原材料进行严格检测，确保其质量符合标准要求。
动车组高强度螺栓质量分析
动车组高强度螺栓质量分析 摘要：高速动车组牵引、动力系统中的高强度螺栓产品是动车组中经济价值 最高的标准件，对品质和可靠性的要求极高，我国生产还不能完全达到国产化， 如齿轮箱与电机、齿轮箱与齿轮箱连接、轮毂与转向架之间螺栓风险等级最高， 都是关系人民生命、财产安全的重要连接件。 关键词：动车组；高强度螺栓；原材料 随着高速动车组动力的大容量化、大型化和功率转速的不断提高，牵引、传 动的工况条件更加复杂且苛刻，纵观各类行车事故案例，动车组螺栓的断裂失效 是影响高速动车组安全运行的巨大隐患，在螺栓的断裂失效模式中，涵盖了螺栓 的疲劳断裂失效、塑性断裂失效和脆性断裂失效等三大类型。分析造成螺栓断裂 失效的因素主要有以下几种:①螺栓材质不良，钢材内非金属夹杂物严重，成为 疲劳裂纹源;②螺栓制造工艺欠合理，造成螺栓力学性能不符合标准要求或螺栓 制品具有原始裂纹，使用时扩展断裂;③设计选择的螺栓满足标准要求，但疲劳 强度难以满足实际工况需求;螺栓连接设计不科学，无法达到紧固扭矩。为此， 对高速动车组高强度螺栓的性能提出了更高的要求。 1螺栓原材料质量 1.1螺栓规格 螺栓制造必须符合IS0898-1：2009《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》标 准规范，紧固件所需材料碳素结构钢、合金结构钢符合DNEN20898-1、 DINEN20898-2及IS0898-1、IS0898-2规定的钢制螺栓及螺母与螺栓连接（件）。CRH380型动车组部分螺栓规格，见表1。 表1CRH380型动车组部分螺栓规格
序号品种规格等级 /头标 材料表面 处理 1吊杆螺栓（非标） M16 ×140 10.9 /NKM 42Cr Mo4 达克 罗 2IS04014六角头螺栓 M16 ×220 8.8/ Z 36Mn B4 电镀 黄锌 3IS04014六角头螺栓 M24 ×250 8.8/ SBE 33B2电镀 黄锌 4IS04014六角头螺栓 M14 ×105 10.9 /SBE 30Mn B4 达克 罗 5IS04014六角头螺栓 M14 ×105 10.9 /FF 38B2达克 罗 6IS04017六角头螺栓 M20 ×70 8.8/ FF 32Cr B4 电镀 黄锌 1.2化学成分对比 采用德国OBLF公司GS1000直读光谱仪，参照标准DINEN20898-1及IS0898-1、规定，对CRH380型动车组部分螺栓用材料进行成分分析，结果见表2。从其 结果来看，动车组螺栓与国内螺栓用材料有较大的不同，主要采用的标准的不同，欧盟一般采用EN10263-2005《冷镦和冷挤压钢线材、棒材和线材》第4部分的钢种，而国内生产一般用GB/T国标和采用JISG3507,JISG4053或者SAE、ASTM、台 湾中钢标准。
地脚螺栓断裂处理案例
地脚螺栓断裂处理案例 一、案例背景 地脚螺栓是建筑结构中用于固定柱子或机器设备的一种重要连接件。然而，由于材料质量、施工工艺等原因，地脚螺栓在使用过程中有可能出现断裂现象。本文将通过列举一些地脚螺栓断裂处理案例，以便工程师们在遇到类似问题时能够有所借鉴和参考。 二、案例一：钢结构地脚螺栓断裂 某钢结构建筑使用的地脚螺栓在使用几年后出现断裂现象。经过调查发现，断裂地脚螺栓的原因是由于材料质量不合格，强度不够，同时在施工时没有按照规范进行紧固。处理措施包括更换合格的地脚螺栓，并加强施工监管，确保按照规范进行紧固作业。 三、案例二：地脚螺栓预埋混凝土中断裂 在某建筑工地，地脚螺栓预埋混凝土中的部分地脚螺栓出现断裂情况。初步分析发现，断裂地脚螺栓的原因是预埋混凝土中存在空洞和质量问题，导致地脚螺栓固定不牢。处理措施包括重新施工地脚螺栓预埋混凝土，确保充实和质量，同时加强施工质量监管。 四、案例三：地脚螺栓紧固力不足导致断裂 某设备安装完毕后，地脚螺栓在使用过程中出现断裂，经过检查发现是紧固力不足导致的。处理措施包括重新紧固地脚螺栓，确保达到规定的紧固力，并增加定期检查和维护的频率，确保地脚螺栓的
工作正常。 五、案例四：地脚螺栓材料老化导致断裂 某建筑物使用的地脚螺栓在使用多年后出现断裂情况，经过检查发现地脚螺栓材料老化，强度下降。处理措施包括替换老化的地脚螺栓，并加强定期检查和维护，及时更换老化的地脚螺栓，确保建筑结构的安全性。 六、案例五：地脚螺栓锈蚀导致断裂 某机器设备的地脚螺栓出现断裂，经过检查发现地脚螺栓锈蚀严重，导致强度下降。处理措施包括清除锈蚀的地脚螺栓，涂上防锈剂，并加强设备周围的防水和防潮措施，防止地脚螺栓再次锈蚀。 七、案例六：地脚螺栓受外力冲击导致断裂 某建筑物地脚螺栓在使用过程中突然断裂，经过调查发现是受到外力冲击导致的。处理措施包括重新安装地脚螺栓，并加强设备周围的防护措施，防止外力对地脚螺栓的冲击。 八、案例七：地脚螺栓设计不合理导致断裂 某建筑物地脚螺栓在使用过程中频繁出现断裂情况，经过专家分析发现是地脚螺栓设计不合理，无法承受实际工作荷载。处理措施包括重新设计地脚螺栓，增加其强度和可靠性，并加强监管，确保地脚螺栓的设计符合要求。