双头螺栓失效分析
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。
案例一螺栓失效分析
案例一螺栓断裂失效分析某螺栓生产厂家生产的螺栓在用户使用过程中发生断裂，为分析螺栓断裂原因，进行了化学成分测试、金相组织观察、螺栓断口观察、能谱测试以及硬度测试等，并对螺栓断裂做出了结论。
1、化学成分分析螺栓成分分析采用成分分析仪，正常断裂、异常断裂螺栓成分见表1,从表中可以看出正常断裂螺栓与异常断裂螺栓成分都符合GB/T3077-1999《合金结构钢》中对45Mn2钢的要求。
表1材料化学成分分析结果(质量分数，% )2、金相组织分析取平行于断裂截面的试样，打磨、抛光并观察其组织形貌。
下图1(a)、1(b)所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓的金相组织形貌，从图中可以看出螺栓金相组织均为回火马氏体。
(a.)正常断裂螺栓；(b)异常断裂螺栓图1螺栓金相组织形貌3、宏观断口形貌分析正常断裂螺栓、异常断裂螺栓宏观断口形貌如图2(a)、2(b)所示。
由图可知两个螺栓均从中心起裂，裂纹向四周扩展。
正常断裂螺栓与异常断裂螺 tiSf 裂纹源、扩展区、瞬断区三个部分，正常断裂螺栓扩展区面积 811^，瞬断区面积则比异常断裂螺栓小。
这与异常断裂螺栓应力(比正常断裂螺栓断裂应力(215KN)小相吻合。
同时正常断裂螺栓断以蜃船)4、微观断口形貌分析图3所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面裂纹源附近的微 从图邵皆辍看岀正常断裂螺栓组织较为平整，而异常断裂螺栓中心附近可 昊簾爵的微孔。
图4所示为夹杂物所在位置，图5为夹杂物能谱分析图, 壽舅对应的元素分析表，从表中可以看出夹杂物中主要元素为0、Si,并存、Al 、Ca 元素，其中0元素的含量很大，故较杂物主要为Si02,常断裂螺栓在裂纹源附近呈凹陷(a)正图2螺栓(b)异常断裂 螺栓Mg 0>(a)、(b)为正常断裂螺栓；(c)、(d)为异常断裂螺栓；(d)图中三角形标记为 能谱点图3螺栓断&显微形貌图4夹杂物能谱分析表2夹杂物能谱测试化学成分元素 C0 Mg Al Si Ca Fe 重量百分比2. 95 39. 482. 36 5. 84 22. 10 2. 10 25. 18 原子百分比5. 6857. 172. 255. 0218. 231.2110.445、显微硬度分析取平行于断裂界面的试样，磨样、抛光并从表层到中心每隔1mm 测量其显 微硬度。
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件双头螺栓是一种非常常见的紧固件，它通常用于连接多个部件或者结构。
尽管这种螺栓具有很高的强度和可靠性，但在实际使用过程中，仍然可能发生断裂的情况。
而过扭矩是其中一个可能导致双头螺栓断裂的原因之一。
今天，我们就来谈一谈一起合金双头螺栓过扭矩断裂的事件。
在某工程项目中，一起合金双头螺栓过扭矩断裂的事件引起了管理层的高度重视和工程技术人员的深入研究。
这次事件发生在一座桥梁工程上，该桥梁是一项重要的公路交通工程，连接了两个交通要道，对当地的通行和交通安全具有至关重要的意义。
而桥梁的安全性和稳定性则直接关系到这两个交通要道的畅通和周边地区的经济发展。
这次双头螺栓断裂事件的发生，给工程项目带来了严重的后果和隐患。
据初步调查，这次双头螺栓断裂事件发生在桥梁的主要承重结构上。
而在这座桥梁工程中，一起合金双头螺栓被广泛地应用于各个连接部位，以确保整个桥梁结构的牢固和稳定。
在这起事件中，一根连接部位的双头螺栓在扭矩加载时突然断裂，导致了该连接部位的不稳定和结构的脆弱。
经过分析，工程技术人员判断这次双头螺栓断裂事件的原因是由于过扭矩造成的螺栓强度降低和螺栓材料的损伤。
在此次事件发生后，工程项目团队立即展开了全面的调查和分析工作。
他们首先对全部双头螺栓的安装和拧紧过程进行了逐一检查和记录，希望能够找出过扭矩的可能出现情况。
经过初步调查，他们发现在桥梁主要承重结构的部分连接节点上，存在着扭矩加载不均匀和超载的情况。
这种情况导致一部分双头螺栓在使用过程中受到了超负荷的扭转力，从而损坏了螺栓的材料和结构，最终导致了螺栓的断裂。
在确定了双头螺栓断裂的原因后，工程项目团队立即采取了一系列应对措施，以确保桥梁工程的安全和稳定。
他们对所有连接节点上的双头螺栓进行了重新检查和调整，确保了螺栓的扭矩加载均匀和符合规定的扭矩范围。
他们加强了对双头螺栓的安装和使用培训，提高了施工人员对于双头螺栓扭矩加载的重视和规范化程度。
42CrMo双头螺柱断裂的原因分析与改进措施
In response to this issue袁 physical and chemical tests such as fracture pattern袁 mechanical properties袁
chemical composition袁 and metallographic structure were performed on the fractured product袁 and the
原因遥 针对断裂原因袁提出了改进措施遥
关键词院双头螺柱 断裂 分析 改进
中图分类号院TH131
文献标志码院B 文章编号院员园园园 原 源怨怨愿渊圆园员9冤10原 园园90原 园4
Abstract院 The 42CrMo double-head stud product fractured at the threaded part during assembly work.
表 2 化学成分检测结果
元素
C
Si
Mn
P
S
Cr Mo
0.38% 标准值 ~
0.45%
0.17% ~
0.37%
0.50% ~
0.80%
臆 0.035%
臆 0.035%
0.90% ~
1.20%
0.15% ~
0.25%
实测值 .42% 0.24% 0.70% 0.016% 0.001% 1.07% 0.17%
这一双头螺柱已实现小批量装机使用袁 断裂的双 头螺柱为首次批量交付遥 为查找断裂原因咱6-8暂袁笔者进 行断口形貌尧力学性能尧化学成分尧金相组织等理化检 验遥 根据理化检验结果袁检查热处理工艺过程袁确认淬 火过程存在问题袁并采取相应的改进措施遥
2 理化检验
双头螺栓失效分析
双头螺栓失效分析
金蔚静
【期刊名称】《理化检验-物理分册》
【年(卷),期】2003(039)005
【摘要】与汽车电机装配在一起的双头螺栓在拧紧后不久便发生断裂.采用扫描电镜、化学分析、金相检验等方法对失效件进行了检测,同时又进行了氢脆试验验证.结果表明,螺栓在进行表面酸洗及电镀时,氢向金属内部扩散和富集,当氢浓度达到一定临界值后,促使氢致裂纹的产生和扩展.在外应力的作用下,即出现氢脆现象导致螺栓断裂.
【总页数】3页(P268-270)
【作者】金蔚静
【作者单位】上海法雷奥汽车电器系统有限公司,上海,201203
【正文语种】中文
【中图分类】U463.62
【相关文献】
1.30CrMnSiNi2A双头螺栓断裂失效分析 [J], 韩露;刘春立;王影;谢国君;卢克非
2.风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第1讲螺栓的失效分析与预防 [J], WANG Rong
3.浮头换热器双头螺栓开裂分析 [J], 马小强; 孙涛
4.GIS断路器用双头螺栓失效分析 [J], 史润军;王晓生;孟露
5.双头螺栓断裂失效分析 [J], 高敏花
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件合金双头螺栓是一种常用的连接元件，在许多行业中广泛应用。
由于各种原因导致的过扭矩断裂事件时有发生，给工程安全和生产带来了极大的威胁。
本文将以一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件为例，分析其原因和解决方案。
该事件发生在一家汽车制造厂。
在该厂的生产线上，一名工人正在使用合金双头螺栓将发动机和底盘连接。
由于生产进度紧张，工人迫于时间压力，使用了过大的力气进行拧紧。
结果，在拧紧过程中，螺栓突然断裂，导致连接松动，严重影响了生产进度和质量。
经过调查分析，我们发现造成这起过扭矩断裂事件的原因有以下几点：1. 工人操作不当：工人在使用过程中没有准确掌握螺栓的扭矩标准，通过主观感受和力气拧紧，导致扭矩过大。
2. 时间压力：由于生产进度紧张，工人在拧紧螺栓时没有足够的时间进行细致的操作，加之存在生产线连续作业的需求，导致工人过于匆忙。
3. 螺栓质量问题：在该事件中，可能存在螺栓的质量问题，即螺栓本身可能存在制造缺陷，导致其承受能力不足，难以满足拧紧要求。
针对以上问题，我们可以采取以下解决方案：1.加强员工培训：应加强对工人的培训，提高其操作技能和安全意识，让他们清楚掌握螺栓的扭矩标准，避免使用过大的力气拧紧。
2.优化生产流程：对于生产线上的工艺流程进行科学合理地优化，确保工人有足够的时间进行螺栓的装配和拧紧，减少时间压力对操作质量的影响。
3.加强质量管控：厂家在生产过程中应采用更严格的质量检测方法，对螺栓进行全面检验，确保其质量合格。
加大对螺栓生产环节的监管，减少制造缺陷的发生。
对于合金双头螺栓的设计和制造方面，也可以加强研发和控制，提高其承载能力和安全性能。
可以使用更高强度的合金材料制作螺栓，提高其抗拉强度和抗疲劳性能。
合金双头螺栓过扭矩断裂事件是一起由多个原因引发的事故。
通过加强员工培训、优化生产流程和加强质量管控等措施，可以最大程度地预防和减少类似事件的发生，确保工程安全和生产质量。
螺栓失效分析方法
螺栓失效分析方法A．分析流程当我们确定任何一种失效的根本原因时，必须遵守相应的指南或者提出一些问题。
调查的首要部分是收集尽可能多的和紧固件应用相关的信息。
1. 紧固件是如何被安装的，用手、气动工具、或者扭矩扳手？2. 用到的辅助组件，平垫圈类型；螺母等级，光洁度、表面涂层？3. 作用与连接处的外载荷类型：重在冲击载荷、振动、旋转，静载荷，轴向载荷或者是横向载荷？4. 载荷的大小？5. 环境？6. 连接处是否是多个紧固件？7. 多个联接螺栓是如何紧固的，交叉紧固、逐步加载，或者一个挨一个的拧紧？8. 从哪里施加的凝聚拧紧的，螺栓头或者是螺母、又或者是螺栓头螺母交替拧紧的？9. 连接的状态怎么样，生锈的、喷漆表面、粗糙的、光滑的、图润滑的表面？10. 失效零件的状态如何，喷漆的，生锈的、有油脂的、热烧伤的？11. 断裂表面的状态是什么样的，光滑的、发暗的、光亮的、生锈的？12. 断裂的部位，头部、螺纹过渡处、外部裂纹？13. 该批螺栓是否有机械性能或者化学成分的测试报告？B．调查取证现在需要我们来把我们收集的资料进行分类了，有时我们可以通过样品的表观和断面来判断到底发生了什么，这样可以缩小失效可能的范围。
例如，韧性断裂会显示为有夹杂的凹涡，或者杯形或锥形的暗带。
也会显现其他形式的变形，因为材料在发生极限断裂前会发生形变。
然而，如果加载很快如，冲击或快速拧紧，韧性材料也有可能发生脆性断裂。
例如再利用非可调式气动工具紧固螺栓时。
检查螺栓的螺纹部分，看螺距是否有变化，这可以帮我们判断螺栓是否承受了较大的载荷，如果螺距变大，说明螺栓应力超出了屈服应力。
图1.韧性断裂脆性断裂一般情况下端面是平的，端面和疲劳失效相似，不过看上去更光亮一些，露出晶粒状断裂。
脆性断裂不会显示处形变的迹象，有些断裂会显示指向应力起始点的锯齿痕或瀑布纹。
图2.脆性断裂金属疲劳会显示贝壳纹或沙滩条纹贯穿疲劳断面，这里会有一系列的带状暗带或亮带或者二者兼有，暗带预示着低频率振动，而亮带则是由于高周波冲击载荷引起。
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件
一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件在工程施工中，螺栓是一种非常常见的连接件，用于连接各种构件。
在实际使用过程中，螺栓由于受力过大或者其他原因可能发生断裂，给工程安全带来严重隐患。
本文将就一起合金双头螺栓过扭矩断裂事件进行分析和讨论。
事件概况某工程项目在进行连接件的安装过程中，采用了合金双头螺栓，连接的构件受到了较大的振动和扭矩。
在使用过程中，出现了螺栓突然断裂的情况，导致构件的连接失效，给工程安全带来了严重影响。
事件分析针对上述螺栓断裂事件，我们从以下几个方面进行分析：1. 材料质量合金双头螺栓作为连接件，其材料质量是非常重要的，直接关系到其承载能力和使用寿命。
如果材料质量存在问题，可能导致螺栓在受力过程中发生断裂。
需要对螺栓的材料质量进行严格把控，确保其符合相关的标准要求。
2. 安装质量螺栓的安装质量也是非常重要的，如果在安装过程中存在过大的扭矩或者安装不到位等问题，就可能导致螺栓在使用过程中发生断裂。
在进行螺栓安装时，需要严格按照相关的规范和要求进行操作，确保每个螺栓都能够安装到位，受力均匀。
3. 受力情况螺栓在使用过程中所受到的受力情况也是导致断裂的重要原因。
如果螺栓受到超负荷的扭矩或者振动，就可能导致其发生断裂。
在设计和选型时，需要充分考虑螺栓所受力的情况，确保其能够承受相关的力学要求。
事件教训通过上述分析，我们可以得出一些事件教训，以避免类似事件再次发生：1. 严格把控材料质量，确保螺栓符合相关标准要求。
2. 在安装过程中，严格按照规范和要求进行操作，确保螺栓安装到位。
3. 充分考虑螺栓的受力情况，在设计和选型时进行合理设计。
4. 定期检查和维护螺栓连接，确保其安全可靠。
结论通过对合金双头螺栓过扭矩断裂事件的分析和讨论，我们可以看到，螺栓断裂事件可能由于材料质量、安装质量、受力情况和设计等多方面原因导致。
在使用螺栓连接件时，需要充分考虑这些因素，严格把控每一个环节，以确保连接件的安全可靠。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2 螺栓断口低倍形貌12×图3 微观断口形貌1200×
2.2 化学成分分析
在失效件的六角杆部位取样,用光谱进行化学成分分析,其结果(质量分数)符合标准要求,见表1。
2.3 硬度测定和金相检验
对失效件(1号组试样)和按要求除氢后同批零件(2号组试样)的六角面分别进行硬度测试,其实测值均为39～41HRC,略高于32～39HRC技术要求值。
在失效件断口附近取样观察其显微组织,其组织为有明显马氏体位向的回火托氏体,未发现白点和发纹,与2号组试样组织相同。
2.4 氢脆验证试验
为测试失效件是否存在游离氢,即用预载荷试验/平行支承面法进行氢脆试验。
2.4.1 试验方法
取1号组试样三件,另在同批已按要求除氢的螺栓中任意选取2号组试样3件。
预载荷试验在夹具上进行。
使试件承受屈服点以内的相应扭矩,按技术要求,其施加的最大扭矩为6.6Nm,并在此扭矩下保持72h以后,检查试件是否发生破坏。
2.4.2 试验结果
1号组试样在试验结束时已发生断裂,其低倍断口与图2相同,在扫描电镜1200倍下观察,其微观组织与图3相同,为冰糖状沿晶脆性断裂。
2号组三件试样至试验结束均未发生破坏,用加大扭矩实施人为破坏至试件断裂,其断口见图4,整个断面较灰暗,呈纤维状,螺栓断裂时产生较大的塑性区域,扫描电镜放大照片显示主要由韧窝组成,见图5。
建议用 IE 1024*768 分辨率浏览本网站版权所有(c) 中国金相分析网。