普通螺丝的材质是什么(35crmo是什么材质)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年10月06日20时23分20秒 254 0

连杆螺栓是压缩机最重要的零件之一,其断裂会造成严重事故。由于连杆螺栓工作时承受很大的交变载荷和数倍于活塞力的预紧力,因此不仅要求有足够的静强度,更重要的是要有很高的抗疲劳能力。对其结构形状、应力集中和装配精度有严格的要求。

图1连杆螺栓断裂

连杆螺栓断裂的原因如下:

1.连杆螺栓太紧或太松。拧得太紧,螺栓会因拉力过大而断裂;螺钉过松,工作时螺母会松动,连杆大头瓦会在连杆体内晃动,螺栓会因冲击力过大而断裂。因此,拧紧螺母时,应根据所需扭矩使用扭矩扳手拧紧,或通过测量螺栓伸长量来控制拧紧力。

2.开口销断裂导致连杆螺栓松动和断裂。

3.连杆螺栓的疲劳断裂。

4.连杆螺栓的材质、锻造、热处理、加工、探伤、装配存在问题(特别要注意螺栓的过渡圆角、卸荷槽、螺纹表面粗糙度是否符合技术要求)。

5.连杆大头瓦过热,活塞卡死或过载,连杆螺栓受力过大断裂。

普通螺丝的材质是什么(35crmo是什么材质)-第1张图片

6.运动部件的失效对连杆螺栓造成很大的冲击载荷(如曲轴、十字头、活塞杆断裂)。

7.长期使用5000 ~ 8000h,连杆螺栓无磁粉探伤和残余变形测量。如果螺栓的残余变形超过万分之一,则应报废。

案例

某公司6M50-340/320-BX氨氢压缩机为六排六级对称平衡氮氢压缩机,轴功率4593kW。某年2月14日16时50分,机器二缸处传来沉闷的响声,全厂都能感觉到震动。操作员在紧急情况下停止了机器。现场发现第二个气缸的塞子被打开,漏气严重。修理工检查了一下,发现

2月14日这台机器发生事故的直接原因是二段连杆的两个大头衬套螺栓中的一个突然断裂,随后另一个也被拉断。螺栓断裂后,大头瓦盖脱离连杆体,导致运转主轴使第二连杆弯曲,同时机身十字头滑块开裂,十字头变形,十字头携带活塞杆推开第二气缸盖,第二主轴曲柄销严重划伤变形。

连杆螺栓断裂原因分析:

断裂螺栓的螺杆材质为35CrMo,符合国家标准。螺母为35#钢,满足螺栓螺母材料匹配要求。35CrMo钢具有强度高、韧性好、淬透性强、高温强度高等特点,常用于制造在高温(≤480℃)下工作的重要零件和螺栓。因此,螺栓的材料选择是合理的。

连杆的螺栓结构如图2所示。螺栓结构按弹性原理设计,合理。因此,可以确认螺栓断裂不是结构问题。

图2连杆螺栓的结构

普通螺丝的材质是什么(35crmo是什么材质)-第2张图片

螺栓的螺纹是车削出来的。在加工过程中,不可避免地会出现毛刺、划痕、擦伤、尖角、咬边、挤压微裂纹等微观缺陷。(这些缺陷在磁粉或彩色探伤中不易被发现或容易被忽略)。这些缺陷是应力集中点,当螺栓受到交变载荷时,可能会发展成裂纹。然而,螺栓螺纹上的载荷是不均匀的。螺纹与螺母连接处的螺纹第一环承受1/3左右的载荷,第八环几乎没有载荷。所以大部分螺栓断裂发生在第一圈附近,这个螺栓也是在第一圈附近断裂。

螺栓断裂处无明显塑性变形,裂纹源不明显。从断口看,裂纹扩展到65%的全断面,螺栓才突然断裂。断裂部位不是螺栓的最小截面,因此可以断定不是螺栓承受过大的载荷导致断裂。如果是承受载荷过大的螺栓,螺栓的断裂部位应该是螺栓的最小截面。连杆螺栓上的力是螺栓的初始预紧力和气体压缩时连杆传递过程中的活塞力,即连杆螺栓上的载荷是交变的拉应力,是不断变化的。由于螺栓承受交变载荷,其失效主要是疲劳失效。当螺栓加工中出现毛刺、刀痕、微裂纹、内应力等缺陷时,这些缺陷在交变载荷的作用下会发展成裂纹,然后迅速扩大,最后因无法承受载荷而突然断裂。

对断裂螺栓进行了硬度和金相分析,硬度为HB292。金相组织为回火索氏体铁素体,晶粒粗大度为7-8级。35CrMo钢调质后的金相组织应为回火索氏体,不允许有块状铁素体,否则会降低强度和韧性。由于其金相组织中存在铁素体,螺栓的淬火和回火不符合要求。

综上所述,螺栓断裂是由于制造加工不当造成的疲劳断裂。