高力ボルトのさまざまな破壊形態の形態図と要因

の使用高強度ボルト高強度ボルトは、航空宇宙、石油機械、大型車/トラックなど、非常に広範囲に使用されています。高強度ボルトの使用中、一般的な破損モードは破損です。ボルトの破損状況は、使用方法によって異なります。一部の高強度ボルトは疲労破損、一部は脆性破損、一部は欠陥破損です。中華標準部品ネットワークは、ファスナーとボルトの使用に関する理解に基づいて、高強度ボルトの一般的な破損形態図と対応する理由を以下に共有します。
例1：高力ボルトの疲労破壊形態の形態図

図1は高強度ボルトの疲労破壊を示す。

このうち、A破壊は延性破壊であり、B破壊は疲労破壊である。疲労破壊と靭性破壊が共存する場合、疲労破壊が最初の破壊となるため、b鋼ボルトが最初の破壊であると推測できる。ボルトBのA〜Bセクションのねじの緩みにより、B位置に応力集中が発生した。時間の経過とともに、クランクシャフトの回転による交番応力下で徐々に微小亀裂が発生し、最終的に多源疲労破壊に至った。B鋼ボルトが破損した後、A鋼ボルトはクランクシャフトの回転によって発生する力に耐えられず、過負荷破壊に至った。まとめると、BのA〜Bセクションのねじの緩みにより、B位置に応力集中が発生した。スチールボルトこの部分のボルトとネジ穴のねじ山が摩耗し、バランスブロックとクランクアームも緩み、両者の接合面に微小な振動斑点が生じています。同時に、B 位置に応力集中が発生し、クランクシャフトの回転による交番応力が長時間続くと、徐々に微小亀裂が生じ、最終的に多源疲労破壊につながります。B 鋼ボルトが破損した後、A 鋼ボルトはクランクシャフトの回転によって発生する力に耐えられなくなり、過負荷破壊、バランスブロックの飛散、エンジン部品の損傷につながります。鋼ボルトの破損は、取り付け時のバランスブロック固定ボルトの締め付け軸力が不十分であることに関係しています。
例2：高力ボルトの脆性破壊形態の形態図

図2はボルトの脆性破壊を示している。

高強度ボルトの破面をマクロ的に分析すると、図2のボルトは脆性破面に属していることがわかります。さらに機械的特性をテストすると、高強度ボルトの硬度と強度指標は比較的高く、降伏強度比は0.95と高いことがわかります。伸び、断面収縮、衝撃エネルギーはすべて、強度と硬度の増加とともに定期的に減少します。したがって、ボルトボルトは、運転中に締め付け前の力、繰り返しの交番応力、高圧振動荷重を受け、現場での使用中に脆性破壊が頻繁に発生します。テストされた機械的性能データによると、材料の靭性を向上させる必要があることがわかりました。材料固定の場合、強度指数を適切に下げて靭性を向上させることは良い回転です。犠牲強度は、ボルト径を大きくすることで補うことができます。
例3：高力ボルトの欠陥破壊形態の形態図

図3は高強度ボルトの欠陥破壊を示す。

図3：高強度ボルトが破断する場合、ねじ溝の面取り部で亀裂が発生し、応力集中度が高くなります。亀裂発生部位には、主にへき開状の多くの破断エッジがあり、粒界破壊特性を示します。ボルトは応力を受けます。
粒界破壊の発生。亀裂源から破壊が発生した後、亀裂は急速かつ不安定に伝播し、破断します。材料内部に粗大粒や粒界偏析欠陥が存在すると、実際の許容応力が低下し、これも急速で不安定な亀裂伝播の前提条件となります。マイクロクラックの形成は、製錬中の不完全な脱ガスやスラグ化に関連しています。ボルトの組み立てトルクが大きく変動し、締め付け過ぎの現象が発生します。ボルトヘッドとロッドの接合部の丸みを帯びた角の半径が大きく変動し、標準要件を満たさないものもあります。ボルト製造プロセスでは、寸法精度の制御が不十分であるという問題があります。
ボルト製造工程において、R角成形面の摩耗やボルトの作業面に熱疲労亀裂などの欠陥が発見された。高強度ボルト高温の桟橋型。型受け面の摩耗や腐食がひどく、粘着テープで調整していました。また、ボルトヘッドロッドジョイントのR値は生産現場で管理されていませんでした。これらの欠陥により、型はボルトの同軸度や直角度などの寸法安定性を確保できず、製品の品質に影響を与え、ボルトの破損のリスクが高まります。