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鈦螺栓被咬死的原因分析及處理方法

發布時間 :2019-06-18 06:09:31 瀏覽次數 :

螺栓被稱為工業之米,是工業生產中使用最多的標準件,但同時,由于環境、人因等因素也會帶來咬死的問題。螺栓咬死會導致工業檢修難度提高,安裝工作效率大大降低,是工業生產中應極力避免的問題。因此,本文從螺栓咬死原因入手,對螺栓咬死的處理措施、預防措施進行了分析和討論。工作人員在螺栓安裝的過程中應從源頭上避免螺栓咬死,進而有效提高工作效率。 

在日常生活和工業生產制造中,微型螺絲螺栓是必不可少的標準件。從機械產品到電子產品,從船舶,車輛,水利工程到化學實驗,從工程、建筑、橋梁使用的大型微型螺絲螺栓到數碼產品上用到的精密微型螺絲螺栓,可見微型螺絲螺栓使用的廣泛性和便利性。但是微型螺絲螺栓在為人類生活帶來便利的同時也會帶來一些問題,其中最典型的就是微型螺絲螺栓咬死。 

微型螺絲螺栓咬死是微型螺絲螺栓在裝配過程中的一種現象,表現為微型螺絲螺栓經過數次裝配后黏著在一起難以拆卸和擰緊的現象。微型螺絲螺栓咬死會直接影響到設備的維護、維修,可能會導致設備的損壞以及報廢。在電廠,微型螺絲螺栓咬死的問題時有發生,本文通過這些實例結合文獻、書籍等資料,對微型螺絲螺栓咬死的原因進行了分析和整理,并提出了處理措施和經驗反饋。 

微型螺絲螺栓咬死的問題 

某電廠現場在更換發電機端蓋注膠堵頭微型螺絲螺栓時,發現該微型螺絲螺栓咬死,工作負責人嘗試利用除銹劑滲透、加大力矩等措施,幾經折騰均不見效果。最終工作負責人在微型螺絲螺栓頭部焊接臨時螺母,通過加大著力點將微型螺絲螺栓從發電機端蓋擰了下來,微型螺絲螺栓螺紋已損壞。最終原因是由于安裝時空間狹窄,角度不好,所以安裝時工作人員未垂直安裝,利用蠻力將微型螺絲螺栓固定在設備上。隨著 發電機長期運行導致微型螺絲螺栓咬死。 

某電廠工作人員在現場對調節閥進行解體檢查時,螺塞擰 到行程高度一般左右時,出現螺塞螺紋咬死現象,閥門無法解體。因為閥門的無法解體影響到了現場設備的功率運行,所以緊急切割閥門,更換了一個新的閥門。更換下來的閥門將微型螺絲螺栓進行破壞性拆除發現該微型螺絲螺栓為不銹鋼微型螺絲螺栓,螺紋間存在雜質且未涂抹潤滑劑就進行安裝最終導致咬死現象。 

與此類似的問題在各工程現場均有發生,由于這些微型螺絲螺栓咬死給現場工作造成了極大的困難,本文本著提高工作效率的目的,結合現場實際經驗和查閱相關文獻、書籍對微型螺絲螺栓咬死的原因進行分析,提出了應對微型螺絲螺栓咬死的處理措施和預防措施。

微型螺絲螺栓咬死的原因分析 

微型螺絲螺栓咬死的原因有很多種,從實際發生情況來看,主要原因集中在了微型螺絲螺栓材質、現場環境、人因三方面,本文對上述三方面原因進行了分析,具體如下。 

2.1 微型螺絲螺栓材質原因

碳鋼和不銹鋼是工業設備中最常見的微型螺絲螺栓材質。在裝配過程中,當微型螺絲螺栓鎖緊后,微觀狀態下的螺紋部分會存在間隙。對于碳鋼微型螺絲螺栓,此間隙如存在水分,腐蝕性氣體,液體時便容易產生銹垢。鐵銹的本質為氧化鐵,其體積會發生膨脹,將間隙填滿后就會致使微型螺絲螺栓拆不下來,即發生咬死現象。 

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抗腐蝕、耐用、美觀是不銹鋼微型螺絲螺栓的獨特優點。但是其材質較碳鋼微型螺絲螺栓的材質軟,在使用過程中,為了防止腐蝕現象的發生,其金屬表面會形成一層氧化層來防止銹蝕的加深。在不銹鋼的微型螺絲螺栓鎖緊之后,存在螺牙間的壓力以及熱量會破壞這層氧化層,致使螺紋間發生阻塞和剪切,最終導致螺紋間產生極強的粘著力,若粘著力不能很好的被破除,就會發生微型螺絲螺栓咬死的現象。 

不銹鋼微型螺絲螺栓相對于碳鋼微型螺絲螺栓容易咬死,是因為當在擰緊微型螺絲螺栓時,碳鋼微型螺絲螺栓產生的鐵屑容易掉落,而不銹鋼微型螺絲螺栓由于其材質的原因,產生的鐵屑容易黏著在微型螺絲螺栓表面而導致咬死。 

2.2 溫度原因

微型螺絲螺栓與螺母相互擰緊后會存在兩種應力: a.預緊力引起的拉應力; b.螺紋力矩引起的扭轉剪切力。在某電廠汽輪機導氣管的拆除過程中,由于導氣管外型尺寸大,變形及錯口嚴重,產生了較強的應力。而該微型螺絲螺栓和螺母由于長期處于高溫的環境中,絲扣受拉應力變形發生咬死。 

長期處于高溫環境下工作的微型螺絲螺栓,其表面往往會形成較厚的氧化皮。存在于微型螺絲螺栓與螺母間較大的擠壓力會使其形成堅硬的氧化膜。高溫環境下會導致微型螺絲螺栓的硬度降低,如若微型螺絲螺栓還未及時冷卻就進行拆除,使用較大的力矩拆除微型螺絲螺栓時會使得氧化 膜拉破,在螺紋表面拉出毛刺,進而導致微型螺絲螺栓咬死。在某電廠主汽閥臨時濾網拆除時就是由于溫度未及時冷卻就拆除微型螺絲螺栓,使得螺紋表面產生拉毛的現象,進而導致微型螺絲螺栓鎖死。 

2.3 人為原因

2.3.1 使用微型螺絲螺栓和螺母前未對其機械性能是否滿足要求進行確認,例如微型螺絲螺栓的強度和螺母的安全負荷如果不滿足工作環境的要求,就盲目施加力矩,隨著時間的推移會導致微型螺絲螺栓咬死。 

2.3.2 拆卸微型螺絲螺栓時,不正確的加熱工藝,會使得微型螺絲螺栓部分溫度過高而脹死。 

2.3.3 在旋緊微型螺絲螺栓時若施力不均勻,或者旋力方向角度錯誤,會使微型螺絲螺栓與螺母間發生相對傾斜而導致咬死。 

2.3.4 快速預緊與拆卸相對于慢速預緊與拆卸所需時間短,摩擦熱來不及耗散,在瞬間高溫的條件下,螺牙面的材料強度顯著下降,螺牙表面產生嚴重的黏著磨損,此外不銹鋼材料在高溫條件下脆性降低,塑性升高,將增加黏著節點破壞的深度。 

微型螺絲螺栓咬死的處理方法 

在工業設備安裝和檢修過程中,不可避免的發生微型螺絲螺栓咬死的現象,因此當發生該種現象時,解決辦法就變得至關重要。通過經驗積累對于微型螺絲螺栓咬死處理方法總結如下:

3.1 對于容易發生銹蝕的微型螺絲螺栓,可以將除銹劑、汽油或者煤油滴入螺紋連接處,靜置一段時間再進行拆除。 

3.2 采用先緊后松的方法,在拆除時,先向擰緊的方向旋動,然后再松動,反復緊松。如此操作可以使壓平和剪切同時進行,使銹層隨著拉、壓應力從而與基體金屬剝離,易于拆卸。 

3.3 可以利用手錘沿著螺母的周圍進行敲擊,震松螺紋連接處來達到分離的效果。 

3.4 對于直接擰入設備尺寸較小的微型螺絲螺栓,若在拆卸過程中發生咬死。空間受限,微型螺絲螺栓頭部無著力點時,可在微型螺絲螺栓頭部焊接臨時螺母增大受力點進行拆除。 

3.5 對于確實無法拆除的微型螺絲螺栓只能進行破壞性鉆孔拆除,之后采用絲錐復攻螺紋孔的方法進行修復。 

微型螺絲螺栓咬死的預防措施 

微型螺絲螺栓咬死的現象時有發生,若能從源頭上采取預防措施就可以盡量減少微型螺絲螺栓咬死的風險。 

4.1 在回裝微型螺絲螺栓時一定要將微型螺絲螺栓表面的氧化皮和毛刺清理干凈,確保螺紋表面光潔度。 

4.2 在回裝微型螺絲螺栓之前試扣對于微型螺絲螺栓的安裝十分重要,試扣過程中需要保證微型螺絲螺栓與螺母的配合應能達到輕松旋入和旋出的狀態。 

4.3 安裝微型螺絲螺栓時必須垂直于軸線,不能出現傾斜,旋緊過程中,用力要均勻,不要超過安全扭矩。 

4.4 在高溫狀態下,必須待微型螺絲螺栓冷卻后進行操作,且避免快速拆卸和安裝,防止溫度急劇上升導致咬死。 

4.5 高溫微型螺絲螺栓回裝前,對上一次存留的黃油必須要清理干凈,以免凝固變得堅硬,使微型螺絲螺栓和螺母配合時導致損傷。清理干凈后需要涂抹新的潤滑劑進行回裝。 

4.6 安裝微型螺絲螺栓時可以在其表面纏縛適量的生料帶,可以避免微型螺絲螺栓和螺母直接接觸,防止螺紋受損。生料帶自身的潤滑性和表面的不粘性有助于防止不銹鋼微型螺絲螺栓緊固過程中的咬死。生料帶的冷流性使其在連續載荷作用下發生塑性變形,螺紋間的壓力可以使生料帶填充螺紋間隙,達到緊固的效果。

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