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為什么要用更高一級的焊接螺母呢?

發布日期:[2020-08-29]     點擊率:

大家都知道螺母根據連接方式的不同分為焊接螺母、鉚接螺母等。其中焊接螺母因為其連接牢固,深受業內人士喜愛,但是很多人說焊接螺母需要更高一級的設計,這是為什么呢?下面我們來看看。


焊接螺母的匹配設計要求


焊接螺母匹配設計要求也是要保證與相同等級的螺栓匹配,特別是保證載荷要滿足相應等級螺母的焊接螺母保證載荷要求,推薦采用更高一級強度的焊接螺母。這一點在大眾的相關標準中已經進行了說明。例如10、9級的螺栓用12級的焊接螺母。

焊接螺母

為什么要用更高一級的焊接螺母設計呢?


參照大眾的焊接螺母產品開發要求,對于焊接螺母按照螺母的高規格(大約 1 X d)非調質螺母的保證載荷測試按照DIN EN 20 898-2 或者DIN EN ISO 898-6為強度10級要求,這個保證等同于GB/T 3098.2標準。對于調質螺母的保證載荷測試按照DIN EN 20 898-2 或者DIN EN ISO 898-6 為強度12級。


這個標準也就說明了,對于焊接螺母,螺母的厚度約等于1d(也就是說例如M10的螺母,螺母厚度約為10mm)的情況下,不進行調質熱處理,其保證載荷一般可以達到10級螺母保證載荷的要求,如果進行調質熱處理,其保證載荷可以達到12級的要求。


這里也對國標焊接方螺母進行說明,國標焊接方螺母的厚度要更薄一些,約為(0.7~0.8)d,類似的也是如果不進行調質處理,基本可以達到標準要求的保證載荷,或者能達到8級螺母的保證載荷,如果進行調質熱處理后基本能夠達到10級螺母的保證載荷要求。當然,根據實際使用材料的不同,各家供應商會有一定的差異。但是按照國標的尺寸來達到10級要求的焊接螺母保證載荷,一般供應商是可以做到的。


螺栓 M8,強度10.9,安裝牽引力見VW01126-229000N 到36000N,計算說明焊接螺母保證載荷需要更高一級強度的解釋。


為了確保在超擰時螺母的螺紋不滑牙,不脫扣,對螺栓和螺母的按照螺栓屈服點計算出的預緊力要再增加約10 %,例如在接頭試驗開發時候,螺栓擰到斷裂時候,預緊力有可能比屈服時候預緊力提高10%(理論上,抗拉強度比屈服強度高約10%,如10.9級抗拉強度1040MPa,屈服強度940MPa)。


按照螺栓屈服時候的預緊力計算出來預緊力可能達到36.6KN(如圖4),如果考慮1.1倍的增加情況,預緊力為39.9KN。而螺母10級的保證載荷僅為38.1KN。這樣在擰緊的時候,特別是過屈服擰緊的時候就會產生螺母滑牙的可能。


同時,由于如果用普通國標焊接螺母調質處理后,在進行焊接特別可能某些主機廠采用弧焊焊接時候,輸入的熱量會比較大,可能會對螺母造成退火處理的效果,造成強度降低,螺紋保證載荷下降,這樣就會更加容易出現滑牙的可能。


當然,采用扭矩法擰緊基本是不會出現很大的問題,只要是保證采用標準的焊接螺母保證載荷要求,即與10.9級螺栓匹配的焊接螺母保證載荷一定要達到正常標準的螺母保證載荷要求(GB/T 3098.2標準保證載荷,而不是焊接螺母國標中的保證載荷)。


因此,這種情況下,如果采用更高一級的焊接螺母,就不會出現螺紋強度不足或脫扣的相關問題。


焊接螺母選用總結


從前面分析可以看出,采用焊接螺母要求強度比普通螺母更高一級的焊接螺母是有必要的,特別是在擰緊采用扭矩轉角法擰緊時候,另外,在進行接頭試驗擰緊到斷裂要求時候,也是有必要進行這樣的要求,否則可能出現不適螺栓斷裂失效,而是螺紋出現滑牙脫扣的情況發生。這就不能滿足接頭設計要求的原則。

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