Diversi fattori che devono essere noti per influenzare la fatica del bullone!

Sep 27, 2022





     In passato si credeva che la fatica del metallo, in una certa misura, fosse dovuta a cambiamenti nelle proprietà metallurgiche dei materiali. In qualche modo, i metalli si guastano prematuramente sotto carico alternato.

Questo è un problema ben noto e causa di molti guasti del prodotto, inclusi alcuni guasti che comportano la perdita di vite umane.

Ora, dopo il riassunto difissaggioindustria negli ultimi anni, la fatica è causata da una o più crepe che attraversano un materiale.


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La fatica mostra un progressivo cracking







Le crepe possono iniziare da alcuni difetti esistenti, come inclusioni nel metallo, o in punti di sollecitazione elevati, come le tacche, e crescere lentamente ad ogni carico.


Potrebbero essere necessari milioni di carichi ripetuti (chiamati cicli di stress) per rilevare effettivamente le cricche.


Con l'aumento della lunghezza della fessura, il materiale rimanente sopporta sempre più sollecitazioni, perché l'area per mantenere il carico è sempre più piccola. Quando la crepa raggiunge effettivamente la lunghezza critica, passerà sempre attraverso il materiale, portando al cedimento completo.

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Ci vogliono anni prima che una crepa da fatica passi attraverso ilbullone

Il termine "guasto per fatica" è spesso usato per descrivere il danno alla parte dovuto al carico sostenuto. Il danno da fatica è equivalente alla lunghezza della cricca.


In alcune applicazioni critiche, è necessario l'uso di coloranti penetranti o anche un'ispezione regolare delle crepe dei bulloni mediante raggi X per garantire che non vi siano crepe rilevabili. (Possono esistere crepe su scala microscopica, cioè al di sotto della soglia di rilevamento della tecnica di misurazione.)


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Il bullone è una tipica parte multi intaglio e le sue prestazioni a fatica saranno ovviamente influenzate da molti fattori come la struttura del bullone, le dimensioni, il materiale e il processo di produzione. Rispetto ai pezzi intagliati dello stesso materiale, la loro resistenza alla fatica è generalmente significativamente inferiore.


Oltre alla filettatura, le altre parti deboli che influiscono sulle prestazioni a fatica del bullone sono il passaggio tra la filettatura e l'asta e il raccordo di transizione tra la testa del bullone e l'asta. A causa dell'improvviso cambio di sezione, c'è anche un'elevata concentrazione di sollecitazioni in queste parti. Qui, elenchiamo 10 fattori che influenzano le proprietà di fatica dei bulloni. Si prega di guardare la figura seguente per trovare le posizioni dei bulloni corrispondenti.

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Fattori che influenzano la resistenza alla fatica del bullone

01. Qualità della superficie del filo


La rugosità superficiale della filettatura ha una grande influenza sulla durata a fatica del bullone. Ad esempio, quando la rugosità di 40bulloni in acciaio CrNiMo con filettatura M6-1.{3}} diminuisce da 0.08~0 da .16 a 0.63~1.35, la resistenza alla fatica diminuisce del 33 percento; Quando la rugosità superficiale dei bulloni con filettatura M12-1.5 diminuisce da 0.08~0,16 a 0,16~0,32, la resistenza alla fatica diminuisce del 21 percento .




02. Impatto del processo di rullatura del filo


Il filo di laminazione produrrà uno strato di rinforzo della deformazione e un'elevata sollecitazione di compressione residua, che svolge un ruolo importante nel prevenire l'inizio e la crescita precoce delle cricche da fatica; Allo stesso tempo, ridurrà anche la rugosità superficiale dell'avvallamento del dente, favorendo il miglioramento della resistenza alla fatica del bullone. Tuttavia, se il filo viene arrotolato e quindi trattato termicamente, i suddetti fattori favorevoli scompariranno. Pertanto, al fine di migliorare le prestazioni a fatica dei bulloni, le filettature devono essere laminate dopo il trattamento termico. Tuttavia, in questo momento c'è un altro problema, ovvero la durezza dei bulloni, in particolare dei bulloni ad alta resistenza, è solitamente elevata dopo il trattamento termico, il che riduce la durata della filiera di laminazione del filo. Inoltre, se la qualità del filo di laminazione non è sufficientemente buona, si verificano micro cricche o simili fenomeni di peeling per fatica da contatto sulla superficie o alla radice del filo, l'effetto del miglioramento delle prestazioni a fatica del bullone non è evidente e persino la fatica le prestazioni saranno ridotte.



03. Distanza tra la superficie dell'estremità del dado e la filettatura


Il test mostra che più la superficie del dado è vicina alla posizione iniziale della filettatura, prima il bullone si rompe. Questo perché la posizione in cui il bullone inizia a infilarsi è solitamente il punto più accidentato per la rullatura e c'è una maggiore concentrazione di sollecitazioni. La prima filettatura della coppia di bulloni ha la sollecitazione più concentrata e se la prima filettatura è vicina alla posizione iniziale, la resistenza alla fatica diminuirà. Pertanto, una distanza di più di 2 fili tra il primo filo della coppia di bulloni e il punto in cui inizia il filo eliminerà questo pericolo nascosto.


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L'influenza della forma della valle del filo e della dimensione del raggio.


04. Forma e dimensione del filo del filo


Quando il bullone è sollecitato, la concentrazione delle sollecitazioni si verificherà nell'avvallamento della filettatura e il suo valore dipende in larga misura dalla forma dell'avvallamento. Cambia la forma della valle del dente. Ad esempio, più liscia è la cavità del dente della filettatura, minore è la concentrazione di sollecitazione e maggiore è la resistenza alla fatica. In generale, la resistenza alla fatica del filo della valle a fondo piatto è la più bassa. Se si utilizza la scanalatura del dente tonda invece della scanalatura del dente inferiore piatta, la resistenza alla fatica dei bulloni può essere migliorata. La dimensione del bullone influisce anche sulle caratteristiche di fatica. Maggiore è il diametro, minore è la resistenza alla fatica; Questo vale anche per le filettature dei bulloni.




05. Crepe nella parte inferiore della testa della vite


Le crepe da fatica di solito iniziano nella parte inferiore del filo, ma anche nella parte inferiore della testa. La crepa che inizia a germogliare nella parte inferiore della testa della vite è solitamente causata da una progettazione impropria del diametro dell'arco di transizione della testa della vite (concentrazione di sollecitazione causata da un diametro dell'arco di transizione improprio) oppure il bullone è installato su un supporto inclinato . Un piccolo angolo tra la testa del bullone e il supporto (noto anche come faccia terminale del dado), ad esempio 2 gradi, avrà un impatto negativo imprevedibile sulla resistenza alla fatica. Questo fenomeno si verificava spesso in passato quando l'oggetto da sostenere è una saldatura (la saldatura di solito avrà un sollievo dallo stress dopo la saldatura e la forma della struttura cambierà).

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06. Distribuzione dello stress


La distribuzione delle sollecitazioni sul dado non è uniforme e una grande quantità di carico viene effettivamente sopportata dalle prime fibbie. Pertanto, nelle prime due filettature del dado si verifica un gran numero di affaticamento della coppia di bulloni. Pertanto, possiamo vedere che il miglioramento che rende la sollecitazione uniformemente distribuita nei bulloni aumenterà la resistenza a fatica.

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07. Difetti metallurgici dell'acciaio


Alcuni bulloni non verranno tagliati dopo la trafilatura a freddo o la trafilatura a freddo, quindi i difetti superficiali delle materie prime rimarranno sempre sulla superficie dei pezzi finiti.


Il grave strato di decarburazione sulla superficie del bullone è un'area debole. Durante il processo di laminazione dopo la rigatura a freddo, a causa della grande deformazione della superficie dell'acciaio, la maggior parte dello strato di decarburazione verrà schiacciato nell'area superiore della filettatura. La resistenza e la durezza di questo strato decarburato sono molto basse, quindi è molto facile usurarsi e inciampare (il filo viene tagliato) ed è molto facile diventare una fonte di crepe da fatica, causando un cedimento da fatica precoce.




08. Migliorare la distribuzione delle sollecitazioni della filettatura della vite della coppia di bulloni


Per migliorare la distribuzione delle sollecitazioni tra le filettature delle viti delle coppie di bulloni, la durata a fatica viene aumentata; L'indagine mostra che si può realizzare anche modificando la forma del dado. Viene realizzata una scanalatura sulla faccia terminale in cui il dado entra in contatto con il supporto, il che può aumentare la durata a fatica del 25 percento. Questo miglioramento è particolarmente adatto per bulloni di grandi dimensioni. Naturalmente, ci sono altri modi per rendere più uniforme la distribuzione delle sollecitazioni della combinazione di dadi del bullone. Ad esempio, cambiare il materiale del dado con un altro materiale per rendere il suo modulo elastico diverso da quello del bullone; Un altro esempio: realizzare i filetti di bulloni e dadi in passi diversi; In alternativa, utilizzare fili appuntiti.


09. Serrare il bullone alla forza di preserraggio prevista


In molti casi, il modo più efficace per migliorare la durata a fatica della coppia di bulloni è serrare il bullone al precarico di progetto. Normalmente, un bullone serrato in posizione trasporta solo il 5 percento (o meno) del carico dinamico. Pertanto, un bullone fissato in posizione ha una forte resistenza al carico di fatica. Questo perché il carico alternato sul bullone è molto piccolo, quindi anche la sollecitazione alternata generata nel bullone è molto piccola, di solito molto al di sotto del limite che il bullone può sopportare. Quando si verifica un cedimento per fatica, nove ragioni su dieci sono che il precarico del bullone non raggiunge il valore di progetto, il che espone il bullone alla sollecitazione del momento flettente, portando a un cedimento precoce.

Per Jinrui, che tu sia un richiedente/rivenditore/fornitore di elementi di fissaggio, puoi visitare il sito Web ufficiale di Jinrui per ulteriori informazioni:www.jinruibolt.com


Parte dell'esposizione dei prodotti di Jinrui

      

Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd. è la base di produzione delle parti standard di Shanghai Jinrui. La fabbrica copre un'area di oltre 20000 metri quadrati, con un capitale sociale di 50 milioni di yuan, un investimento totale di oltre 100 milioni di yuan e una produzione annua di oltre 20000 tonnellate. I suoi prodotti vengono esportati in più di 40 paesi.


Dalla sua fondazione nel 2001, Jinrui Company ha sviluppato un nuovo layout con Hai'an nello Jiangsu come base di produzione e Baoshan a Shanghai e Nanyang nell'Henan come centri di vendita dopo oltre 20 anni di sforzi incessanti.


Attualmente, i prodotti principali di Jinrui comprendono le seguenti sei categorie:



1. I principali prodotti di bulloni includono bulloni a collo ovale a testa tonda metrici e americani (chiamati anche bulloni a coda di pesce), bulloni esagonali interni ed esterni, bulloni flangiati esagonali, bulloni del carrello, bulloni del mozzo della ruota, ecc.


2. Prodotti Stud: filettatura piena, borchie a doppia testa, ecc



3. Prodotti dado: dado esagonale, dado flangiato, dado pesante, dado quadrato, dado a farfalla, ecc



4. Prodotti a vite: viti autofilettanti, viti autofilettanti autoperforanti, viti per legno, viti per macchine varie, ecc.



5. Prodotti per la rondella: rondella piatta, rondella elastica, rondella quadrata, rondella di sicurezza, ecc



6. Prodotti non standard relativi agli elementi di fissaggio


L'impianto di trafilatura sotto la Jinrui Company fornisce anche servizi di lavorazione come trafilatura fine, trafilatura e sferoidizzazione di vergelle e fornisce vergelle finite di varie famose acciaierie nazionali.


Aderendo alla filosofia aziendale di "pioniere e innovazione, perseguendo l'eccellenza", Jinrui ha successivamente introdotto diversi tipi di macchine per intestatura e formatura, macchine per rullare filetti, macchine per dadi, macchine per intestare e rullare a caldo, torni, grandi macchine per intestare a caldo e i loro test di supporto apparecchiature, come rilevatori di difetti di particelle magnetiche, analizzatori metallografici, macchine per prove in nebbia salina, spettrometri a lettura diretta e macchine per screening ottico, macchine di trazione, misuratori di durezza Vickers, misuratori di durezza Rockwell, ecc., e ha istituito dipartimenti di ricerca e sviluppo indipendenti, può produrre tutti i tipi di elementi di fissaggio di alta qualità come GB, DIN, ANSI, JIS e standard internazionali ISO. I prodotti sono ampiamente utilizzati nel petrolio, nell'industria chimica, nelle caldaie, nella produzione di energia eolica, nel bordo del guardrail autostradale, nella guida dell'ascensore, nella produzione di macchinari, nei cantieri, nei ricambi auto, nelle apparecchiature mediche e in altri campi.



Jinrui si è sviluppato vigorosamente sin dalla sua istituzione. Integra i vantaggi di ogni azienda, progetta con cura e seleziona rigorosamente i materiali per rendere i prodotti più durevoli ed è molto apprezzato dalla maggior parte degli utenti. Jinrui ha vinto la certificazione del sistema di qualità internazionale ISO9001: 2000 nel 2001, la licenza per la produzione di attrezzature speciali nel 2010 e la certificazione del sistema di gestione della qualità dell'automobile TS16949 nel 2012. La compagnia assicurativa cinese sottoscrive la "Global Product Liability Insurance" per i suoi prodotti, assicurando che ogni vite possa essere utilizzata con sicurezza, determinazione e tranquillità!



Sia ora che in futuro, Jinrui aderirà sempre al concetto di servizio fondamentale di "prima qualità, scienza e tecnologia per rivitalizzare le imprese, prima gli utenti e un servizio premuroso", fornendo sinceramente servizi di alta qualità e prodotti di alta qualità, e Jinrui diventerà anche il tuo partner più fedele a lungo termine.



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