In het verleden werd aangenomen dat metaalmoeheid tot op zekere hoogte te wijten was aan veranderingen in de metallurgische eigenschappen van materialen. Op de een of andere manier bezwijken metalen voortijdig onder wisselende belasting.
Dit is een bekend probleem en de oorzaak van veel productstoringen, waaronder enkele storingen met verlies van mensenlevens.
Nu, na de samenvatting van de bevestigingsindustrie in de afgelopen jaren, wordt vermoeidheid veroorzaakt door een of meer scheuren die door een materiaal gaan.
Vermoeidheid toont progressief kraken
Scheuren kunnen beginnen met een aantal bestaande defecten, zoals insluitingen in metaal, of op hoge spanningspunten, zoals inkepingen, en langzaam groeien met elke belasting.
Het kan miljoenen herhaalde belastingen vereisen (spanningscycli genoemd) om scheuren daadwerkelijk te detecteren.
Met de toename van de scheurlengte wordt het resterende materiaal steeds meer belast, omdat het gebied om de belasting te handhaven steeds kleiner wordt. Wanneer de scheur daadwerkelijk de kritische lengte bereikt, zal deze altijd door het materiaal gaan, wat leidt tot volledig falen.
Het duurt jaren voordat een vermoeiingsscheur door de bout gaat
De term "moeheidsstoring" wordt vaak gebruikt om schade aan onderdelen als gevolg van langdurige belasting te beschrijven. De vermoeiingsschade is gelijk aan de scheurlengte.
In sommige kritische toepassingen is het gebruik van kleurstofpenetranten of zelfs regelmatige inspectie van boutscheuren door middel van röntgenstraling vereist om er zeker van te zijn dat er geen waarneembare scheuren zijn. (Op microscopische schaal kunnen er scheuren ontstaan, dwz onder de detectiedrempel van de meettechniek.)
Bout is een typisch onderdeel met meerdere inkepingen en de vermoeiingsprestaties zullen duidelijk worden beïnvloed door vele factoren, zoals boutstructuur, maat, materiaal en productieproces. Vergeleken met gekerfde stukken van hetzelfde materiaal, is hun vermoeiingssterkte meestal aanzienlijk lager.
Naast de draad zijn de andere zwakke delen die de vermoeiingsprestaties van de bout beïnvloeden de overgang tussen de draad en de staaf en de overgangsfilet tussen de boutkop en de staaf. Door de plotselinge verandering van de sectie is er ook een hoge spanningsconcentratie in deze delen. Hier sommen we 10 factoren op die de vermoeiingseigenschappen van bouten beïnvloeden. Bekijk de onderstaande afbeelding om de bijbehorende boutlocaties te vinden.
Factoren die van invloed zijn op de sterkte van de boutvermoeidheid
01. Kwaliteit van het draadoppervlak
De oppervlakteruwheid van de schroefdraad heeft een grote invloed op de vermoeiingslevensduur van de bout. Bijvoorbeeld wanneer de ruwheid van 40CrNiMo stalen bouten met M6-1.0 schroefdraad afneemt van 0.08~0 0,16 tot 0,63~1,35, de vermoeiingssterkte neemt met 33 procent af; Wanneer de oppervlakteruwheid van bouten met M12-1.5 schroefdraad afneemt van 0.08~0.16 naar 0.16~0.32, neemt de vermoeiingssterkte af met 21 procent.
02. Impact van het draadrolproces
Rollende draad zal een vervormingsversterkende laag en een hoge resterende drukspanning produceren, wat een grote rol speelt bij het voorkomen van het ontstaan en de vroege groei van vermoeiingsscheuren; Tegelijkertijd zal het ook de oppervlakteruwheid van de tandvallei verminderen, wat bevorderlijk is voor het verbeteren van de vermoeiingssterkte van de bout. Als de draad echter wordt gerold en vervolgens met warmte wordt behandeld, zullen de bovengenoemde gunstige factoren verdwijnen. Om de vermoeiingsprestaties van bouten te verbeteren, moeten de draden daarom na de warmtebehandeling worden gerold. Er is op dit moment echter nog een ander probleem, namelijk dat de hardheid van bouten, in het bijzonder bouten met hoge sterkte, gewoonlijk hoog is na warmtebehandeling, wat de levensduur van de draadwalsmatrijs verkort. Bovendien, als de kwaliteit van de walsdraad niet goed genoeg is, microscheuren of een soortgelijk contactvermoeiingsafpelverschijnsel optreden op het oppervlak of de wortel van de draad, is het effect van het verbeteren van de vermoeidheidsprestaties van de bout niet duidelijk, en zelfs de vermoeidheid prestaties zullen afnemen.
03. Afstand tussen moer eindvlak en draad
De test toont aan dat hoe dichter het eindvlak van de moer bij de startpositie van de schroefdraad is, hoe eerder de bout zal falen. Dit komt omdat de positie waar de bout begint te draaien meestal de ruwste plaats is om te rollen, en er is een grotere spanningsconcentratie. De eerste schroefdraad van het boutpaar heeft de meest geconcentreerde spanning en als de eerste schroefdraad zich dicht bij de startpositie bevindt, neemt de vermoeiingssterkte af. Daarom zal een afstand van meer dan 2 draden tussen de eerste draad van het boutpaar en de plaats waar de draad begint dit verborgen gevaar elimineren.
De invloed van de vorm van de draadvallei en de straalgrootte.
04. Vorm en grootte van draaddraad
Wanneer de bout wordt gespannen, zal er spanningsconcentratie optreden in de draadvallei en de waarde ervan hangt in grote mate af van de vorm van de vallei. Verander de vorm van de tandvallei. Hoe gladder het tanddal van de draad is, des te kleiner is de spanningsconcentratie en des te hoger is de vermoeiingssterkte. In het algemeen is de draadvermoeiingssterkte van de vallei met vlakke bodem het laagst. Als ronde tandvallei wordt gebruikt in plaats van vlakke bodemtandvallei, kan de vermoeiingssterkte van bouten worden verbeterd. De maat van de bout heeft ook invloed op de vermoeiingseigenschappen. Hoe groter de diameter, hoe lager de vermoeiingssterkte; Dit geldt ook voor boutdraden.
05. Scheuren aan de onderkant van de schroefkop
Vermoeidheidsscheuren beginnen meestal aan de onderkant van de draad, maar ook aan de onderkant van het hoofd. De scheur die begint te ontspruiten aan de onderkant van de schroefkop wordt meestal veroorzaakt door een onjuist ontwerp van de diameter van de overgangsboog van de schroefkop (spanningsconcentratie veroorzaakt door een onjuiste overgangsboogdiameter), of de bout is geïnstalleerd op een schuine houder . Een kleine hoek tussen de boutkop en de houder (ook bekend als het eindvlak van de moer), zoals 2 graden, zal een onvoorspelbare negatieve invloed hebben op de vermoeiingssterkte. Dit fenomeen deed zich in het verleden vaak voor wanneer het te ondersteunen object een lasnaad is (de lasnaad zal na het lassen gewoonlijk spanningsvermindering ondergaan en de vorm van de constructie zal veranderen).
06. Spanningsverdeling
De spanningsverdeling op de moer is ongelijk en een grote hoeveelheid belasting wordt daadwerkelijk gedragen door de eerste paar gespen. Daarom treedt een groot aantal boutpaarmoeheid op in de eerste twee schroefdraden van de moer. Daarom kunnen we zien dat de verbetering die ervoor zorgt dat de spanning gelijkmatig wordt verdeeld in de bouten, de vermoeiingssterkte zal vergroten.
07. Metallurgische gebreken van staal
Sommige bouten zullen niet worden gesneden na koude kop of koudtrekken, dus de oppervlaktedefecten van grondstoffen zullen altijd op het oppervlak van afgewerkte onderdelen blijven.
De ernstige ontkolingslaag op het boutoppervlak is een zwak gebied. Tijdens het walsproces na koude kop, vanwege de grote vervorming van het staaloppervlak, zal het grootste deel van de ontkolingslaag in het bovenste gedeelte van de draad worden geperst. De sterkte en hardheid van deze ontkoolde laag zijn erg laag, dus het is heel gemakkelijk om te slijten en te struikelen (de draad is afgeschoven) en het is heel gemakkelijk om een bron van vermoeiingsscheuren te worden, waardoor vroegtijdige vermoeidheidsbreuk ontstaat.
08. Verbeter de spanningsverdeling van schroefdraad van boutpaar
Voor het verbeteren van de spanningsverdeling tussen schroefdraad van boutparen, wordt de vermoeiingslevensduur verhoogd; Uit het onderzoek blijkt dat het ook te realiseren is door de vorm van de noot te veranderen. Op het eindvlak waar de moer contact maakt met de houder, wordt een groef gemaakt, waardoor de vermoeiingslevensduur met 25 procent kan worden verlengd. Deze verbetering is vooral geschikt voor grote bouten. Natuurlijk zijn er andere manieren om de spanningsverdeling van de boutmoercombinatie gelijkmatiger te maken. Verander bijvoorbeeld het materiaal van de moer in een ander materiaal om de elasticiteitsmodulus te maken die verschilt van die van de bout; Nog een voorbeeld: de schroefdraad van bouten en moeren in verschillende spoeden maken; Gebruik anders puntige draden.
09. Draai de bout vast met de ontworpen voorspankracht
In veel gevallen is de meest effectieve manier om de vermoeiingslevensduur van het boutpaar te verbeteren, de bout vast te draaien tot de ontwerpvoorspanning. Normaal gesproken draagt een bout die op zijn plaats wordt vastgedraaid slechts 5 procent (of minder) van de dynamische belasting. Daarom heeft een op zijn plaats bevestigde bout een sterke weerstand tegen vermoeiingsbelasting. Dit komt omdat de wisselbelasting op de bout erg klein is, dus de wisselspanning die in de bout wordt gegenereerd, is ook erg klein, meestal ver onder de limiet die de bout kan weerstaan. Wanneer vermoeiingsbreuk optreedt, zijn negen van de tien redenen dat de boutvoorspanning de ontwerpwaarde niet bereikt, waardoor de bout wordt blootgesteld aan de buigmomentspanning, wat leidt tot vroegtijdig falen.
Voor Jinrui, of u nu een eiser/dealer/leverancier van bevestigingsmiddelen bent, kunt u de officiële website van Jinrui bezoeken voor meer informatie:https://www.chinajinrui.net/
Onderdeel van de productdisplay van Jinrui
Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd. is de productiebasis van de standaardonderdelen van Shanghai Jinrui. De fabriek heeft een oppervlakte van meer dan 20000 vierkante meter, met een maatschappelijk kapitaal van 50 miljoen yuan, een totale investering van meer dan 100 miljoen yuan en een jaarlijkse productie van meer dan 20000 ton. Haar producten worden geëxporteerd naar meer dan 40 landen.
Sinds de oprichting in 2001 heeft Jinrui Company zich ontwikkeld tot een nieuwe lay-out met Hai'an in Jiangsu als productiebasis en Baoshan in Shanghai en Nanyang in Henan als verkoopcentra na meer dan 20 jaar niet-aflatende inspanningen.
Op dit moment omvatten de belangrijkste producten van Jinrui de volgende zes categorieën:
1. De belangrijkste producten van bouten zijn metrische en Amerikaanse ovale halsbouten met ronde kop (ook wel fishtail-bouten genoemd), interne en externe zeskantbouten, zeskantflensbouten, slotbouten, wielnaafbouten, enz.
2. Nagelproducten: volledige draaddraad, dubbele kopbouten, enz.
3. Moerproducten: zeskantmoer, flensmoer, zware moer, vierkante moer, vleugelmoer, enz
4. Schroefproducten: zelftappende schroeven, zelftappende zelfborende schroeven, houtschroeven, verschillende machineschroeven, enz.
5. Wasmachineproducten: platte sluitring, veerring, vierkante sluitring, borgring, enz.
6. Bevestigingsgerelateerde niet-standaard producten
De draadtrekfabriek onder Jinrui Company biedt ook verwerkingsdiensten zoals fijntrekken, ruwtrekken en sferoïdiseren van walsdraad, en levert afgewerkte walsdraad van verschillende binnenlandse beroemde staalfabrieken.
Vasthoudend aan de bedrijfsfilosofie van "baanbrekend en innoverend, streven naar uitmuntendheid", heeft Jinrui achtereenvolgens meerdere soorten kop- en vormmachines, draadwalsmachines, moermachines, warmkop- en walsmachines, draaibanken, grote warmkopmachines en hun ondersteunende testen geïntroduceerd apparatuur, zoals detectoren voor magnetische deeltjesfout, metallografische analysatoren, zoutsproeitestmachines, direct-lezingsspectrometers en optische zeefmachines, trekmachines, Vickers-hardheidsmeters, Rockwell-hardheidsmeters, enz., en heeft onafhankelijke onderzoeks- en ontwikkelingsafdelingen opgezet, het kan allerlei hoogwaardige bevestigingsmiddelen produceren, zoals GB, DIN, ANSI, JIS en ISO internationale normen. De producten worden veel gebruikt in de aardolie-, chemische industrie, ketel, windenergieopwekking, snelweg vangrail, liftgeleiderail, machinebouw, bouwplaatsen, auto-onderdelen, medische apparatuur en andere gebieden.
Jinrui heeft zich sinds de oprichting krachtig ontwikkeld. Het integreert de voordelen van elk bedrijf, ontwerpt en selecteert zorgvuldig materialen om de producten duurzamer te maken, en wordt zeer geprezen door de meerderheid van de gebruikers. Jinrui won de ISO9001: 2000 internationale certificering van het kwaliteitssysteem in 2001, de licentie voor het vervaardigen van speciale apparatuur in 2010 en de TS16949-certificering van het kwaliteitsmanagementsysteem voor auto's in 2012. The People's Insurance Company of China onderschrijft de "Global Product Liability Insurance" voor zijn producten, ervoor te zorgen dat elke schroef met vertrouwen, vastberadenheid en gemoedsrust kan worden gebruikt!
Of het nu of in de toekomst is, Jinrui zal zich altijd houden aan het kernserviceconcept van "eerst kwaliteit, wetenschap en technologie om ondernemingen, gebruikers eerst en attente service nieuw leven in te blazen", u oprecht hoogwaardige diensten en hoogwaardige producten te bieden, en Jinrui wordt ook uw meest loyale langetermijnpartner.
