螺纹断裂分析
螺栓断口失效分析
1、解理断裂（大多数情况下为脆性断裂）2、剪切断裂1、静载断裂（拉伸断裂、扭转断裂）2、冲击断裂3、疲劳断裂1、低温冷脆断裂2、静载延滞断裂（静载断裂）3、应力腐蚀断裂4、氢脆断裂断口微观形貌（图3/4/5/6），断口呈脆性特征，表面微观形貌为冰糖状沿晶断裂，芯部为沿晶+准解理断裂，在断裂的晶面上有细小的发纹状形貌。
结论：零件为沿晶断裂的脆性断口。
断口呈脆性特征，表面微观形貌沿晶断裂，芯部为准解理断裂；终断区（图4）微观为丝状韧窝形貌，为最终撕裂区结论：断口为脆性断裂宏观断口无缩颈现象且微观组织多处存在剪切韧窝形貌，为剪切过载断裂断口。
综上分析：零件为氢脆导致的断裂，氢进入钢后常沿晶界处聚集，导致晶界催化，形成沿晶裂纹并扩展，导致断面承载能力较弱，最终超过其承载极限导致断裂典型氢脆断口的宏观形貌如右图所示：氢脆又称氢致断裂失效是由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属零件在低于材料屈服极限的静应力持续作用下导致的失效。
氢脆多发生于螺纹牙底或头部与杆部过渡位置等应力集中处。
断口附近无明显塑性变形，断口平齐，结构粗糙，氢脆断裂区呈结晶颗粒状，一般可见放射棱线。
色泽亮灰，断面干净，无腐蚀产物。
应力腐蚀也属于静载延滞断裂，其断口宏观形貌与一般的脆性断口相似，断口平齐而光亮，且与正应力相垂直，断口上常有人字纹或放射花样。
裂纹源区、扩展区通常色泽暗灰，伴有腐蚀产物或点蚀坑，离裂纹源区越近，腐蚀产物越多。
应力腐蚀断面最显著宏观形貌特征是裂纹源表面存在腐蚀介质成分贝纹线是疲劳断口最突出的宏观形貌特征，是鉴别疲劳断口的重要宏观依据。
如果在宏观上观察到贝壳状条纹时，在微观上观察到疲劳辉纹，可以判别这个断口属于疲劳断口。
车削螺纹时常见故障及解决方法
车削螺纹时常见故障及解决方法螺纹车削是机械加工中的一项重要工艺，常用于制作螺栓、螺母等产品。
在车削螺纹过程中，有时会遇到一些常见的故障，如螺纹断裂、螺纹毛刺等问题。
本文将针对这些常见故障，给出相应的解决方法。
一、螺纹断裂螺纹断裂是车削螺纹中最常见的故障之一，主要原因有以下几点：1. 切削量过大。
车削螺纹时，如果一次性切削量过大，容易导致螺纹切削力过大，从而造成螺纹断裂。
2. 车削速度过高。
车削速度过高，会使螺纹材料在车削过程中产生过热现象，从而影响螺纹强度，导致断裂。
3. 切削刃磨损严重。
切削刃磨损严重会导致螺纹车削时切削力不均匀，从而容易引起断裂。
解决方法：1. 合理控制切削量。
在车削螺纹时，应根据工件的材料和尺寸，选择合适的切削量，避免一次性过大的切削力。
2. 控制切削速度。
根据螺纹材料的硬度和热处理情况，选择合适的切削速度，避免过高的车削速度造成螺纹断裂。
3. 及时更换刀具。
定期检查和更换切削刃，保证切削刃的锐利度，避免因刀具磨损产生过大的切削力。
二、螺纹毛刺螺纹毛刺是车削螺纹常见的表面缺陷之一，主要原因有以下几点：1. 加工精度不高。
车削螺纹时，如果刀具偏斜、工件夹紧不稳定等，容易导致精度不高，从而产生毛刺。
2. 切削液不合适。
切削液在车削螺纹时起到冷却、润滑的作用，选用不合适的切削液容易造成毛刺。
3. 刀具磨损严重。
刀具磨损严重会导致切削力不均匀，从而产生毛刺。
解决方法：1. 提高加工精度。
在车削螺纹前，检查刀具和夹持装置，确保工艺参数设置正确，以提高加工精度。
2. 合理选择切削液。
根据螺纹材料的特性和切削条件，选择合适的切削液，保证切削液的冷却和润滑效果，减少毛刺。
3. 及时更换刀具。
定期检查和更换刀具，保证刀具的切削锋利度，减少切削力不均匀引起的毛刺问题。
三、螺纹尺寸不准确螺纹尺寸不准确是车削螺纹常见的质量问题之一，主要原因有以下几点：1. 刀具磨损不均匀。
刀具磨损不均匀会导致切削力不均匀，从而影响螺纹尺寸的精度。
高强度螺栓断裂分析-扭矩过大
记录号：JS-AL-紧固件-023
高强度螺栓断裂分析
摘要：由 30CrMnSi 制造的高强度螺栓，经调质处理，在安装时发生断裂。分析结果表明： 螺栓断裂是由于外应力过载引起的超载断裂。
中关键词：高强度螺栓；超载断裂 材料种类/牌号：合金结构钢/30CrMnSi 概述 国由30CrMnSi制造的高强度螺栓，经调质处理，在安装时发生断裂。 测试过程与结果 断口分析 应 断口宏观形貌属纤维状断口，如图1所示，由纤维状分布形态可判断螺栓为扭力作用下 引起的断裂。
急 分 析 网
图1 螺栓断口宏观形貌，纤维状条纹由螺纹根部区发散，条纹呈弧形弯曲， 说明主要是在超载扭转应力作用下引起的断裂。
扫描电镜观察断口属韧窝型断裂，如图2所示。由于材料强度较高，断裂时速度较快， 在某些部位出现准解理断裂，如图3 所示。
1
中 国 应 急 图2 螺栓断口扫描电镜形貌，略带方向性的韧窝，由于螺栓材料强度较高，
故韧窝较小。
分 析 网
图3 螺栓断口微观形貌以韧窝为主，局部有少量的准解理断裂，这是由于螺栓材 料强度较高及断裂时外应力较高所致。这些特征均为外应力过载造成的断裂 特征。
金相检验 金相检验显微组织为回火索氏体，组织正常。
结论
2
分析结果表明螺栓断裂是由于外应力过载引起的超载断裂。
参考文献
[1]黄振东.钢铁金相图谱.北京：中国科技文化出版社，2005，1258-1259 页.
中资料整理人：王冬梅 审核人： 吴伯群
国家钢铁材料测试中心 国家钢铁材料测试中心
国
应急分析网 Nhomakorabea3
40Cr高强螺栓断裂分析
螺栓材料的化学成分符合规定要求，螺栓的组织不是正常的调质组织，材料的硬度也偏
低。
主要分析人员及单位
朱衍勇 教授级高工 钢铁研究总院
董毅 工程师
钢铁研究总院
资料整理人：王冬梅 国家钢铁材料测试中心 审核人： 吴伯群 国家钢铁材料测试中心
网 理断口呈片层状、羽毛状和细条状，在高倍下看出，微观断面上的片层撕裂棱边缘发生轻微
的圆钝化，具有开裂后又受到热影响的痕迹，这是钢中白点缺陷的断口微观特征。
2
中
国
缺陷区断口形态
应
急
分 缺陷区混合断口
析
网
断口受到热影响表面轻微的圆钝化 图 2 断裂源区微观形态
在裂纹源区的边缘断口中可以观察到有韧窝状断口，如图 3，这是在被钝化的初始裂纹 的基础上发生裂纹扩展形成的伸张区断口特征。伸张区断口的外侧为裂纹快速扩展形成的解 理断口，如图 4，解理断裂是一种穿晶脆性断裂。与裂纹源与扩展区之间过渡观察到伸张区 韧窝断口带形成鲜明的对比。断口上也没有看到疲劳的痕迹。由此可以断定，螺栓断口是在
记录号：JS-AL-紧固件-015
40Cr 高强螺栓断裂原因分析
摘要：某螺栓设计安装公称预紧拉力 450 吨，在安装过程中拉力达到 120 吨左右时突然断裂。
中对断裂螺栓试样进行化学成分分析、断口分析、无损检测、金相组织分析及硬度测试，结果 表明：该螺栓属于一次性正应力载荷作用下的脆性断裂，螺栓材料内部存在较大尺寸的具有 裂纹性质的白点缺陷是造成螺栓在远未达到设计要求的载荷下发生脆性断裂的主要原因。
断裂源位置和裂纹扩展的方向如图中箭头所示。断裂源位于偏离中心约 1/3 半径的位置，源
螺栓断裂原因
高强螺栓断裂原因分析
经过我司技术人员分析，螺栓断裂的可能原因如下:
①是由于机组运行时轴发生窜动，导致螺栓在非受力面发生产生载荷并断裂。
表1为联轴器螺栓发生断裂的可能原因及处理方案。
由于螺栓断裂位置为非受力面，建议贵司对于联轴器进行找正安装。
②疲劳断裂。
从图1可以看出螺栓断裂面位于螺纹的根部并且断裂面无颈缩，从断裂纹判断断裂原因为疲劳断裂。
断裂位置为螺纹根部且为圆角刀槽，如无断裂痕迹此处不应该为应力集中位置，而且夹紧膜片的薄垫也发生断裂，由此判断是由于在安装时没有按照要求施加了过大的预紧力矩，认为预紧力矩越大越好，导致在断裂位置形成肉眼不可见的微小裂痕。
在机组运行中变化的载荷在此位置逐渐形成较大的应力集中，最后导致螺栓发生疲劳断裂。
③该驱动螺栓采用的材料为35CrMo，调制后硬度达到HRC30~35，强度达到10.9级，螺栓出厂前经过多道检验工序检验并且合格才准许出厂。
螺纹断裂问题的分析及结构优化
总615期第7期2017年7月河南科技Henan Science and Technology螺纹断裂问题的分析及结构优化宰守香（河南机电职业学院，河南郑州451191）摘要：螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大。
本文通过对各类螺栓在使用过程中发生断裂现象的研究，利用三维有限元计算及理论分析，找到大吨位螺杆断裂的一般性原因，并给出解决此问题的有效方法，为螺栓连接的设计及进一步优化提供理论依据，对提高各类螺栓连接的安全性有重要的指导意义。
关键词：螺栓；断裂；有限元；悬置螺母中图分类号：U279.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2017）07-0066-03Analysis and Structural Optimization of Thread FractureZai Shouxiang（Henan Mechanical and Electrical Vocational College ，Zhengzhou Henan 451191）Abstract:As one of the most widely used steel structure connection mode,the reliability of bolt connection is critical to the overall reliability of structures.In this paper,through the study of the fracture phenomenon of various kinds of bolts in use,the general cause of fracture of large tonnage screw rod was found by means of 3D finite element calcula⁃tion and theoretical analysis,and an effective method to solve this problem was given,which provide a theoretical ba⁃sis for design and further optimization of bolt connection.It has important guiding significance for improving the safe⁃ty of various bolted connections.Keywords:bolt ；fracture ；finite element ；suspension nut 螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大［1-3］。
螺纹断裂的预紧力
螺纹断裂的预紧力引言螺纹连接是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各个行业的设备和结构中。
螺纹连接具有简单、可靠、可拆卸等优点，但在使用过程中，螺纹断裂是一个常见的问题。
螺纹断裂可能导致设备的失效和安全事故的发生，因此对螺纹断裂的预紧力进行研究和控制是非常重要的。
螺纹连接的基本原理螺纹连接是通过螺纹的副面间的摩擦力和螺纹的张力来实现连接的。
在螺纹连接中，当螺栓被旋紧时，螺纹的副面之间会产生一定的摩擦力，这种摩擦力可以防止连接松动。
同时，螺纹的副面之间的摩擦力还会产生一个拉力，即预紧力，这种预紧力可以保证连接的紧固程度。
螺纹断裂的原因螺纹断裂主要有以下几个原因：1.过紧或过松的预紧力：如果预紧力过大，会导致螺纹的应力超过其承载能力，从而导致螺纹断裂。
相反，如果预紧力过小，连接松动，也会导致螺纹断裂。
2.材料强度不足：螺纹连接中使用的材料强度不足，无法承受预紧力的作用，容易导致螺纹断裂。
3.螺纹磨损：螺纹连接在使用过程中，由于摩擦和振动等因素的影响，螺纹表面可能会磨损，进而导致螺纹断裂。
螺纹断裂的预紧力控制为了避免螺纹断裂，需要对螺纹的预紧力进行控制。
以下是一些常用的控制方法：1.合理选择螺纹材料：选择强度适当的螺纹材料，可以提高螺纹连接的承载能力，减少螺纹断裂的风险。
2.控制预紧力的大小：根据螺纹连接的具体要求和材料的特性，合理控制预紧力的大小。
可以通过使用扭力扳手等工具来控制预紧力的大小。
3.检查螺纹连接状态：定期检查螺纹连接的状态，包括螺纹的磨损程度、预紧力的大小等。
如有必要，可以进行维护和更换。
4.使用锁定剂：在一些特殊情况下，可以使用锁定剂来增加螺纹连接的紧固力，防止松动和断裂。
螺纹断裂的预防措施除了控制预紧力外，还可以采取以下预防措施，降低螺纹断裂的风险：1.设计合理的连接结构：在设计螺纹连接时，要考虑到使用环境和负荷条件等因素，合理选择螺纹的尺寸和数量，以及连接的结构形式。
2.加强润滑和防腐措施：在螺纹连接中，适当的润滑可以减少螺纹的磨损和摩擦，防止螺纹断裂。
螺栓断裂原因分析
螺栓断裂原因的分析一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：第一、螺栓的质量第二、螺栓的预紧力矩第三、螺栓的强度第四、螺栓的疲劳强度实际上，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，最后，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。
一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度：以一只 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。
二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度：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。
三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动：螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能 mv2，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。
四、选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在：以液压锤为例。
GT80液压锤的重量是 1.663 吨，其侧板螺栓为 7 套 10.9 级 M42螺栓，每根螺栓的抗拉力为 110 吨，预紧力取抗拉力一半计算，预紧力高达三、四百吨。
但是螺栓一样会断，现在准备改成 M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解决不了。
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。
实用文档其他之螺纹断裂问题的分析及结构优化
螺纹断裂问题的分析及结构优化摘要：螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大。
本文通过对各类螺栓在使用过程中发生断裂现象的研究，利用三维有限元计算及理论分析，找到大吨位螺杆断裂的一般性原因，并给出解决此问题的有效方法，为螺栓连接的设计及进一步优化提供理论依据，对提高各类螺栓连接的安全性有重要的指导意义。
关键词：螺栓；断裂；有限元；悬置螺母中图分类号：u279.3 文献标识码：a 文章编号：1003-5168（2017）07-0066-03abstract： as one of the most widely used steel structure connection mode， the reliability of bolt connection is criticalto the overall reliability of structures. in this paper， throughthe study of the fracture phenomenon of various kinds of bolts in use， the general cause of fracture of large tonnage screw rod was found by means of 3d finite element calculation and theoretical analysis， and an effective method to solve this problem was given， which provide a theoretical basis for design and further optimization of bolt connection. it has important guiding significance for improving the safety of various bolted connections.keywords： bolt；fracture；finite element；suspensionnut螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大[1-3]。
螺栓断裂分析
螺栓断裂（螺栓头根部断裂，如果是单件估讣是应力集中的原因，断裂批量应是材料或热处理问题。
）
1.拧紧力矩过大（8.8级M8螺栓的介理拧紧力矩在18~23N.m）
2.螺栓根部设计不合理导致了应力集中
3.热处理没有达到要求，，导致硬度过髙，发生脆性断裂。
是否有回火脆性？螺纹处是否有
脱碳组织？
4.材料问题（8.8级螺栓的材质应该是40MnB或者是35CrMOA
5.电镀时如处理不当，容易导致氢的侵蚀，导致氢脆：氢脆断口的特征为：微观准解理面、微孔及韧性的
发丝。
（判断是否为氢脆有个最简单的办法：把样品表而水和油污淸洗干净，
烘干，倒一烧杯石蜡.加热到没有气泡冒出为止.然后把样品放入石蜡中，如果有气泡冒出就说明氢含址高）
6.枪未调好扭距，有冲击，岀现瞬间过载。
7.材料本身就有缺陷（螺栓头杆结合处有微裂纹。
越野车后桥主动锥齿轮螺纹断裂分析
越野车后桥主动锥齿轮螺纹断裂分析我公司是生产汽车前、后桥主、从动齿轮的专业化公司，在2011 年3 月份，出现了一套齿轮在使用过程中主动齿轮（轴）螺纹断裂的现象，现就该齿轮轴的断裂原因进行分析。
1.齿轮副情况该越野车行驶时传动轴脱落，经检查发现主减速器主动锥齿轮固定螺母外螺纹断裂（见图1），发生故障时行驶里程10800km 。
该主动齿轮轴选用20CrMnTi 钢制造，工艺流程：锻造毛坯—正火—机械加工—渗碳淬火—回火—抛丸—螺纹M20X 1.5高频退火-研磨中心孔-校直-精磨-配对研齿-成品检验后发往客户装配到差减壳内。
该齿轮轴的热处理技术要求为：渗碳层深 1.0〜1.4mm，碳化物、马氏体、残留奥氏体级别为1〜4级，表面硬度58〜64HRC，心部硬度32〜45HRC，心部无明显铁素体。
通过郑州机械研究所强度中心故障诊断和失效分析专家张石山（教授级高工）老师的指导，对该断裂的主动齿轮轴进行了分析，并找出了引起断裂的原因。
2.断口分析螺纹M20X 1.5前端第五扣位置正是螺母前第一扣的位置，裂纹起源环形带内约80°x （1 2）mm （见图2）。
裂纹源有三个位于螺纹根部，受力时正是负荷最高的牙，应力集中（升高）最大位置的3〜4 倍。
源区（源3 已在扭转扩展区边缘）主要由拉应力或弯曲应力叠加一定的剪应力生成，放射状纹理由螺纹根部向中心发展1〜2mm，而后左旋以25°角方向扩展（螺旋角）。
形成长120 ° X （1〜mm环带（剪应力、扭矩逐步上升），带内人字型椎塑变纹理指向裂纹源区，距外圆上有0.1mmX 8mm 的小剪切唇（见图3）。
这些现象充分说明裂纹扩展的速度很快（比如一次性扩展），这正是剪应力（扭矩）增大的结果（扭转断裂）。
从约200°X （1 2〜）mm 环带向内，属于快速断裂区，面积约80% ，中间小台阶高约0.5mm ，系瞬间扭断，最后合成台阶高7mm（见图4），裂纹深入台阶底部约12mm ，破坏总周期较短。
试论钻杆接头螺纹断裂失效分析
试论钻杆接头螺纹断裂失效分析发布时间：2021-03-16T11:38:05.330Z 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：焦超[导读] 钻杆是钻柱重要的组成部分，主要用于传递动力，输送泥浆，需承受各种复杂交变的载荷，如拉压、扭、弯曲等应力，因此要求钻杆具有良好的抗扭和抗冲击性能及防腐能力，特别是深井，超深井中，对其钻杆质量要求更高。
钻杆在整个钻柱组合中占比超过90%，它数量最多，长度最大，所面临的失效风险也最大，因此有必要对钻杆螺纹断裂进行分析，以确定断裂主因，探寻解决途径，为钻杆结构优化，提高使用寿命，减少失效风险提供重要依据。
中石化西北油田分公司石油工程监督中心焦超摘要：钻杆是钻柱重要的组成部分，主要用于传递动力，输送泥浆，需承受各种复杂交变的载荷，如拉压、扭、弯曲等应力，因此要求钻杆具有良好的抗扭和抗冲击性能及防腐能力，特别是深井，超深井中，对其钻杆质量要求更高。
钻杆在整个钻柱组合中占比超过90%，它数量最多，长度最大，所面临的失效风险也最大，因此有必要对钻杆螺纹断裂进行分析，以确定断裂主因，探寻解决途径,为钻杆结构优化，提高使用寿命，减少失效风险提供重要依据。
关键词：钻杆接头；螺纹断裂；超深井；结构优化分析油田钻杆螺纹断裂失效行为，通过宏观分析、磁粉探伤、金相分析、理化性能测试等方法，系统的分析了作业工况下螺纹失效因素，钻杆材料为 S135 钢级，结果表明，在复杂的工况下和自身材质的影响，受到硫化氢的腐蚀，从而加速了钻杆螺纹的断裂，这种开裂为典型的硫化氢应力腐蚀开裂。
1.宏观分析（1）宏观外貌。
本次分析的断裂对象为钻杆双台肩螺纹，失效形式为公螺纹近根部位置断裂。
在现场对入井钻杆进行宏观分析取样时，发现公螺纹小端密封台肩面存在大量挤压变形，严重的甚至出现密封面开裂，大端主台肩密封面亦有轻微磨损，根据双台肩接头密封原理和现场发现的现象，可以明确作业过程中螺纹承受的扭矩较大，甚至超过了其屈服扭矩。
螺栓断裂原因及处理方案
查手册，选螺栓
No. 4
金风科技
1、螺栓连接受力形式及预紧力控制
1.3螺栓受力分析
2) 紧联接 （1）只受预紧力F’的紧联接
外载荷FR——对螺栓为横向力——靠摩擦力传递
a. FR作用下，板不滑移：FR≤Ff，而Ff—→F’。 b. 按F’计算： F’为螺栓轴向负荷—→拉应力 c. 拧紧过程中，在T1作用下螺栓受扭—→产生τ T
3/17/2015
No. 14
金风科技
3/17/2015
Mechanical Laod test
3/17/2015
No. 15
金风科技
螺栓断裂原因：机组运行时，螺栓应力幅值过大，现场更换螺栓时未按 要求进行“十”字交叉紧固，造成法兰面间存在间隙。
3/17/2015
Mechanical Laod test
3/17/2015
No. 9
金风科技
3、螺栓断裂原因及案例分析
案例二
某项目现场叶片与轮毂连接螺栓频繁发生断裂，现场检查时发现该位置螺 栓有松动迹象。
3/17/2015
No. 5
金风科技
1、螺栓连接受力形式及预紧力控制
3/17/2015
Mechanical Laod test
3/17/2015
No. 6
金风科技
1、螺栓连接受力形式及预紧力控制
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Mechanical Laod test
3/17/2015
No. 7
金风科技
2、螺栓断裂分析时注意事项
杂、间隙等。 5) 登机检查时注意断裂螺栓位置法兰与螺杆是否存在干涉的情况。 6) 关注同批次多颗螺栓断裂的问题。
3/17/2015
螺丝柱断裂分析报告
螺丝柱断裂分析报告螺丝柱是一种具有螺纹的连接元件，常用于固定两个或多个物体。
然而，在使用过程中，螺丝柱有时会断裂，可能会导致设备的故障或事故。
因此，对螺丝柱断裂原因进行分析非常重要。
以下是螺丝柱断裂分析报告。
一、断裂原因分析1.材质问题：螺丝柱通常由金属材料制成，如不锈钢、碳钢等。
如果材质存在问题，如含有太多的杂质或存在疏松的内部结构，则容易导致断裂。
2.加工问题：螺丝柱的制造过程包括锻造、拉丝等工艺。
如果加工过程中存在问题，如温度控制不当、拉丝不均匀等，会使螺丝柱的强度不够，易于断裂。
3.设计问题：螺丝柱的设计应考虑到使用条件和负荷要求。
如果设计不合理，例如螺纹过浅或过深，坚固螺栓加力不均匀等，会导致螺丝柱承受不了外力而断裂。
二、分析方法1.外观观察：首先检查断裂的螺丝柱的外观状态。
可以观察是否存在明显的裂纹，以及是否有其它异常表现，如变形、熔化等。
这有助于初步判断断裂原因。
2.金相观察：将螺丝柱进行金相组织观察，可以分析其金属晶体结构和组织状态。
通过观察晶界、夹杂物等微观特征，可以推测是否存在材质问题。
3.化学分析：利用化学分析方法，可以检测螺丝柱的化学成分。
如果发现成分与标准不符，说明可能存在供应商选材问题或杂质引入问题。
4.扫描电镜观察：使用扫描电镜对断裂面进行观察，可观察到断裂面的微观形貌和细节特征。
该方法能够提供螺丝柱断裂的形态和特征，为原因分析提供更精确的依据。
5.扭矩测试：通过在正常使用条件下进行扭矩测试，可以检测螺丝柱的扭矩性能。
如果在测试中发现明显的扭矩异常，可以判断设计或加工问题。
三、预防措施1.材料选择：选择质量可靠，合格标准的螺丝柱材料。
避免采用质量不过关的低价螺丝柱材料。
2.加工控制：确保螺丝柱的制造过程控制到位，温度、拉丝等工艺参数符合标准要求。
3.设计合理：根据实际使用需求，合理设计螺丝柱的尺寸、螺纹参数等。
确保其能够承受正常负荷下的工作要求。
4.检测监控：建立螺丝柱断裂的检测监控机制，定期检查螺丝柱的状态和使用情况，发现异常及时处理。
钻柱转换接头螺纹断裂原因分析及预防
创新观察—388—在科技不断进步的背景下，努力提高水利工程的质量是做好整个工程质量管理任务的重要组成之一。
在工程建设中，应该做到敢为人先，不断发现，大胆实践。
当今社会下，创新是推动生产力不断发展的重要动力之一，也是推动所有工程发展和提高质量的重要手段之一。
企业研发部门，不断进行新技术的开发，研发和制造新材料和新设备，可以有效保证水利工程质量的不断提高。
同时也要做到完善水利工程施工质量完整体系，做好质量检测工作，进而保证施工材料的高质量。
对于水利工程施工的各个环节也要做好监督检查工作，在现场可以安装预警系统和监控系统，更好确保施工安全，工程施工结束后的检查也要严格把关，因为质量保障工作是保证水利工程建设的根本。
2.2增强施工质量管理 水利工程施工，提高施工质量监督是施工过程中重要的工作内容。
因此，必须加强水利工程施工的规矩意识，也要不断完善水利工程的施工质量监督体系，确保在施工前、施工中、施工后进行全方位质量控制，充分发挥水利工程施工建设中质量监督的作用，落实好水利工程施工质量管理工作。
在水利工程施工过程中，也要对水利工程施工过程中出现的问题实施动态管理，做到事前控制认真落实、施工结束后严格把关的动态质量管理监督模式。
增强施工管理还需要对水利工程施工材料进行有效控制，毕竟施工材料是影响水利工程施工效果的重要因素之一。
对水利工程施工原材料的来源、材料的组成、材料的市场动态信息进行收集与整理，通过相关人员的对比分析，从而选择最合适的水利工程施工原材料，从而确保水利工程施工效果的有效性。
同时，在原材料的使用与保管过程中，要实现科学的保管过程，在最大程度上减少原材料保管过程中产生的材料损耗，提高水利工程施工质量。
2.3完善监理体系 在工程建设当中，工程监理人员在工程施工管理规范、避免事故发生等方面具有重要的作用。
在具体施工中，监理人员需要能够对施工人员做好规范化管理工作，对存在的问题及时纠正，以此在对工作规范性、工作效率提升的情况下保证工程质量。
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。
超高强度螺栓断裂失效分析
超高强度螺栓断裂失效分析摘要：螺栓作为重要的紧固件，其失效事故较多，危害极大。
其中，螺栓氢脆断裂是一种常见的失效模式。
由于氢脆主要与批次问题有关，因此危害更大。
螺纹连接是发动机部件之间最常用的连接，约占发动机连接的70%。
螺栓的应力特性决定了它是发动机的薄弱部分。
因此，连杆螺栓的失效分析和预防非常重要。
对超高强度螺栓的断裂失效进行了分析。
关键词：超高强度螺栓；断裂破坏；氢脆超高强度螺栓是经过铆接和焊接而发展起来的一种钢结构连接形式。
它具有结构简单、可拆卸、承载力大、抗疲劳、安全等优点。
因此，高强螺栓连接已发展成为工程安装的主要手段。
1例分析某轴承上使用了某种类型的高强度螺栓，其强度要求非常高。
经过5个月的生产检验合格后，发现部分螺栓螺纹处相继断裂。
该类高强螺栓为铰孔螺栓（螺纹长95mm），材质为35CrMnSiA钢，规格为M56，螺纹长235mm，强度要求符合gb/t3077-1999。
制造工艺如下：坯料电渣重熔→预处理→超声波探伤→粗加工（单边余量3～5mm）→淬火和回火处理（950℃淬火、630℃回火）→半精加工→淬火热处理（淬火温度900℃，310℃回火）→机械性能检查→完成→磁粉探伤（含螺纹）→表面油漆保护→装配目前，无损检测方法无法检测出螺栓内部0.2mm以下的微裂纹。
通过金相检验、氢含量检验和断口扫描电镜分析，对断裂的螺栓和未断裂的随机试样进行了检验，并分析了断裂原因。
2实验方法和结果2.1受试者。
试验对象为2个此类螺栓，包括断裂的铰制螺栓和1个相应的相同类型的未断裂螺栓。
2.2外观检查。
目测第一螺纹段铰制螺栓断口齐平，无塑性变形，断口垂直于轴线，为一次性脆性断裂。
断口附近有明显的腐蚀痕迹。
2.3化学成分分析。
对两个螺栓样品的化学成分进行了测试和分析。
结果表明，两个螺栓的化学成分均符合标准。
2.4氢含量检测。
对断裂铰孔螺栓和未断裂铰孔螺栓的光杆边缘、r/2和芯部进行了氢含量检测。
断裂和未断裂螺栓的光杆边缘和芯部的检测结果基本相同，r/2处的检测结果差异较大，分别为2.0×10-6和0.6×10-62.5断裂分析。
4Cr13不锈钢转轴螺纹断裂失效分析
别是一些中小功率的系统应 用占据 了主要地位。针对永磁 同步 电机
００ ５ １ ０，５ ０２ １ ０２ ０３ ，５ ０３ ０， ５ ４ ０４ ０５ ５
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４
的特 点 ， 设计 了一 种 反 步 控 制 器 。 与传 统 的 Ｐ 调 节器 相 比 ， 步 控 制 Ｊ 反 的设 计 和 需 要调 试 的 参数 比较 少 ，本 文 所 设计 的 反步 控 制 仅 仅 涉 及 到 四 个 参 数 ， Ｐ 调 节 器 需 要 六 个 ， 此 反 步 控 制 更 有 利 于 工 程 人 而 Ｉ 因 员 调 试 。 其 次 ，反步 控 制 系统 稳 定 的条 件 仅 仅 是 要 求 设计 参 数 大于 零， 而矢 量 控 制 则 需 要 通 过计 算 系统 的传 递 函数 ， 证 系统 的极 点 在 保 复 平 面 的 左 半平 面 等 一 些 方法 ， 更加 复 杂。 最 后 ， 文 通 过 仿 真 验 证 本
我 公 司 生 产 的 气压 调 节 活 门 产 品 （ 用最 高 温 度 ４ ０Ｃ） 进 行 使 ５ｏ 在
机 车 空 中联 试 试验 中 ， 该 气压 调 节 活 门产 品部 件 转轴 与 摇 臂 连 接 处
螺 纹 根 部 断 裂 。 转 轴 材 料 采 用 ４ ｒ３不 锈 钢 ，淬 火 硬 度 要 求 ４ Ｃｌ ５～ ５ ＨＲ 回 火 处 理 要 求 １ ５ ｏ 油 淬 ＋ ０ ｏ 螺 纹 采 用 磨 制 螺 纹 ， ５ Ｃ， ０ ０Ｃ ２ ０Ｃ： 其 螺 纹 为 无 退 刀 槽 的 浅 牙 螺纹 。 １ 理 化 检 验 与 结 果 １１ 断 口宏 观 检 查 ． 经 观 察 ， 轴 装 在 产 品 内 部 分 的 中 间 部 分 为 棕 红 颜 色 ， 露 转 裸 在 产 品 的 外 部 断 裂 端 为 光 亮 色 。 断 裂 均 位 于 第 一 扣 螺 纹 浅 牙 根 部。 转 轴 断 口形 貌 见 图 １ 断 口较 平 整 ， 灰 色 ， 不 太 明显 的 放 射 ， 呈 有 状棱 线 ， 切唇 约 Ｏ２ 剪 ．ｍｍ； 裂源在 螺纹 收尾 处齿 根位 置 ， 线性 断 为 源 ， 长度 约 为 １ — ， ／ １５圆周 ； 断 口靠 近 断 裂 源 区 一 侧 有 红 锈 色 氧 化 ４ 区 ， 锈 色 氧 化 区 约 占断 口 ２５ 断 口均 未 见材 料缺 陷。 红 ／，
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螺纹断裂分析
螺纹
一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：
第一、螺栓的质量
第二、螺栓的预紧力矩
第三、螺栓的强度
第四、螺栓的疲劳强度
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，最后，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。
螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度：
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。
螺纹紧固件损坏的真正原因是松动：
螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，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。
选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在：目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。
唐氏螺栓在四辊破碎机上使用、在液压破碎锤上使用，其强度都没有增加，而螺栓不再断裂了。
唐氏螺纹防松方式
唐氏, 螺纹
目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。
唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。
它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹
配合。
联接时使用两种不同旋向的螺母。
工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。
使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。
在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是
锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松
动。
唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾，以松动制约松动，起到“以毒攻毒”的效果。
它的发明标志着紧固件领域中的振松问题得到突破性的进展。
该方法已经被编入《机械设计手册》化工版，陈大先主编。