Bu lông cường độ cao thường được lựa chọn vì mối nối phải chịu tải trọng lớn. Điều đó phổ biến trong các kết cấu thép, máy móc hạng nặng, năng lượng gió, hệ thống ô tô, thiết bị nâng hạ và các tổ hợp liên quan đến áp suất. Nhưng cường độ cao hơn cũng mang lại yêu cầu kiểm soát chặt chẽ hơn.

Hai vấn đề đáng được quan tâm đặc biệt: mô-men xoắn siết chặt và nguy cơ giòn do hydro. Chúng không phải là cùng một vấn đề, nhưng chúng thường gặp nhau trong cùng một ứng dụng. Một bu lông có thể được phân loại chính xác, được phủ đúng cách nhưng vẫn bị hỏng nếu tải trước, mạ, độ cứng vật liệu hoặc kiểm soát sau xử lý không được xử lý chính xác.

Đối với người mua tìm nguồn cung ứng ốc vít cường độ cao, chủ đề này nên được thảo luận trước khi sản xuất chứ không phải sau khi cài đặt.

Tại sao việc thắt chặt mô-men xoắn lại quan trọng

Mô-men xoắn siết chặt là lực quay được áp dụng trong quá trình lắp đặt. Mục đích của nó là tạo ra tải trước để kẹp các mối nối lại với nhau.

Sai lầm phổ biến là giả định mô-men xoắn và tải trước là như nhau. Họ không như vậy.

Mô-men xoắn chỉ là đầu vào. Tải trước là kết quả. Tải trước cuối cùng phụ thuộc vào ma sát ren, ma sát bề mặt ổ trục, bôi trơn, lớp phủ, tình trạng vòng đệm, dung sai ren và độ chính xác của dụng cụ lắp đặt.

Biến mô-men xoắn Người mua nên xác nhận

Giá trị mô-men xoắn được sao chép từ biểu đồ chung có thể không khớp với cụm thực tế. Điều này đặc biệt đúng đối với các bu lông cường độ cao được tráng, mạ hoặc bôi trơn.

Ý nghĩa của sự giòn hydro

Tính dòn do hydro là nguy cơ hư hỏng ở các bộ phận bằng thép cường độ cao. Nguyên tử hydro có thể xâm nhập vào thép trong quá trình sản xuất hoặc xử lý bề mặt. Dưới ứng suất kéo, bu lông có thể bị nứt hoặc gãy đột ngột, đôi khi vài giờ hoặc vài ngày sau khi lắp đặt.

Nguy cơ này nghiêm trọng hơn ở các ốc vít có độ cứng cao và độ bền cao, đặc biệt khi liên quan đến mạ điện, làm sạch bằng axit hoặc tẩy rửa.

Điều kiện rủi ro phổ biến

Độ giòn hydro rất khó xác định chỉ bằng cách kiểm tra trực quan. Một chiếc bu-lông có thể trông bình thường nhưng vẫn ẩn chứa những rủi ro.

Mối tương tác giữa rủi ro mô-men xoắn và độ giòn

Việc siết chặt không tự tạo ra hiện tượng giòn do hydro. Tuy nhiên, việc thắt chặt sẽ gây ra ứng suất kéo. Nếu bu lông cường độ cao đã chứa hydro hấp thụ, tải trước cao có thể làm tăng khả năng bị nứt chậm.

Đây là lý do tại sao rủi ro thường được phát hiện sau khi lắp ráp. Bu lông vượt qua kiểm tra kích thước. Lớp phủ có vẻ chấp nhận được. Quá trình cài đặt đã hoàn tất. Sau đó, bu-lông bị gãy sau đó dưới áp lực kéo dài.

Ví dụ thực tế

Một người mua đặt hàng các loại bu lông mạ kẽm để lắp ráp chịu tải cao. Các bộ phận trông sạch sẽ. Các kích thước là chính xác. Bu lông được siết chặt đến giá trị mô-men xoắn cao. Một số bu lông bị hỏng sau khi lắp đặt. (12.9)

Nguyên nhân gốc rễ có thể không phải là một vấn đề duy nhất. Nó có thể là sự kết hợp của độ cứng cao, quy trình mạ điện, nướng không đủ, tải trước quá mức hoặc ứng dụng phù hợp hơn với hệ thống phủ khác.

Đối với các ứng dụng yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn, người mua nên so sánh ốc vít tráng và xác nhận xem lớp hoàn thiện đã chọn có phù hợp với bu lông cường độ cao hay không.

Lựa chọn độ hoàn thiện bề mặt cho bu lông cường độ cao

Không phải mọi lớp phủ đều phù hợp với mọi bu lông cường độ cao. Bảo vệ chống ăn mòn phải được cân bằng với rủi ro cơ học.

Đối với một số dự án ngoài trời hoặc công nghiệp, việc lựa chọn lớp phủ có thể quan trọng hơn việc chọn loại bu lông cao nhất có thể.

Kiểm soát cài đặt giúp giảm rủi ro

Một quy trình thắt chặt tốt được kiểm soát, ghi lại và có thể lặp lại.

Thực hành cài đặt chính

1. Sử dụng mô-men xoắn, phương pháp căng hoặc siết chặt được chỉ định.
2. Xác nhận xem giá trị mô-men xoắn có giả định ren khô hay được bôi trơn hay không.
3. Sử dụng các công cụ mô-men xoắn đã hiệu chỉnh.
4. Tránh các sợi bị hư hỏng hoặc bị ô nhiễm.
5. Sử dụng đúng loại đai ốc và độ cứng của vòng đệm.
6. Thực hiện theo trình tự thắt chặt cần thiết.
7. Không sử dụng lại ốc vít có độ bền cao trừ khi dự án cho phép.
8. Giữ khả năng truy xuất nguồn gốc hàng loạt cho tất cả các khớp quan trọng.

Để lắp ráp hoàn chỉnh, người mua nên xem xét các bu lông, đai ốc, vòng đệm và các bộ phận liên quan phù hợp. sản phẩm chi tiết siết chặt trước khi xác nhận đơn hàng.

RFQ Yêu cầu đối với người mua

Một bu lông cường độ cao không chỉ nên bao gồm kích thước và số lượng. (RFQ)

Người mua cũng có thể yêu cầu giấy chứng nhận kiểm tra vật liệu, báo cáo độ cứng, báo cáo kiểm tra lớp phủ và hồ sơ nướng nếu có.

Lời khuyên cuối cùng

Không nên mua bu lông cường độ cao như những bộ phận hàng hóa đơn giản khi mối nối chịu tải trọng lớn. Kiểm soát mô-men xoắn và nguy cơ giòn do hydro phải được xem xét cùng với vật liệu, cấp độ, xử lý nhiệt, lớp phủ và phương pháp lắp đặt.

Cách tiếp cận an toàn nhất là thông số kỹ thuật rõ ràng trước khi sản xuất. Xác nhận cấp độ bu lông, phương pháp phủ, tình trạng siết chặt, yêu cầu kiểm tra và các bộ phận lắp ráp phù hợp ở giai đoạn RFQ.

Nếu ứng dụng yêu cầu cường độ, lớp phủ hoặc kích thước khác thường, ốc vít phi tiêu chuẩn tùy chỉnh có thể cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn so với việc buộc một bộ phận tiêu chuẩn vào khớp quan trọng.