螺纹脱落是发生后看起来很简单的故障之一。螺栓转动,接头不夹紧,有人说:“螺纹没了。”在实际工作中,原因很少如此简单。
螺纹脱落可能发生在螺栓、螺母、螺纹孔、嵌件、锚栓或基材中。它可能来自于过度拧紧、螺纹啮合不良、牌号不匹配、螺纹损坏、涂层厚度错误、材料过软或从未正确控制的安装过程。
对于买家和工程师来说,要点很明确:紧固件接头的设计应使正确的部件承受载荷,螺纹完全啮合,并且安装人员不必猜测。
对于标准螺栓、螺母、螺钉、垫圈和螺纹部件,XZ Fastener 的 标准紧固件 和 定制非标紧固件 页面是有用的参考。
什么是剥线?
在接头正确夹紧之前螺纹就失效了
螺纹剥离意味着螺纹牙形被剪切或撕裂,因此外螺纹和内螺纹无法再承受负载。它可能发生在拧紧、维修或拆卸过程中。
在许多情况下,紧固件不会断裂。相反,线程只是失去了参与度。这可能会更麻烦,因为接头可能看起来已组装好,但夹紧力很弱或消失。
| 故障位置 | 常见示例 | 典型原因 |
|---|---|---|
| 螺栓螺纹 | 外螺纹损坏 | 过载、螺母配合不良、涂层损坏 |
| 螺母螺纹 | 内螺纹已剥去 | 低档螺母、短啮合、过扭矩 |
| 螺纹孔 | 基材线被拉出 | 软铝、薄壁、错误的导向孔 |
| 插入螺纹 | 插入或配合螺纹失败 | 安装不良或刀片尺寸错误 |
| 锚螺纹 | 螺母无法正确拧紧 | 运输或安装过程中螺纹损坏 |
螺纹剥线的常见原因
过度紧缩只是原因之一
过扭矩很常见,但这并不是螺纹脱落的唯一原因。有时扭矩值是正确的,但材料或螺纹啮合是错误的。
| 原因 | 发生了什么 | 预防 |
|---|---|---|
| 扭矩过大 | 拧紧过程中螺纹发生剪切 | 使用受控扭矩工具 |
| 短螺纹啮合 | 承载负载的线程太少 | 增加接合长度 |
| 螺母等级错误 | 螺母在螺栓达到预紧力之前失效 | 将螺母等级与螺栓等级相匹配 |
| 软质基材 | 螺纹孔拉出 | 使用刀片或更长的啮合 |
| 交叉线程 | 线程在启动过程中损坏 | 手动启动并对齐零件 |
| 涂层堆积 | 螺纹配合变紧 | 控制涂层厚度和规格配合 |
| 第一个螺纹损坏 | 螺母卡住或剪断线 | 包装期间保护螺纹 |
| 脏线 | 错误的扭矩读数 | 组装前清洁或检查 |
一根被剥掉的线通常会讲述一个故事。关键是要找出问题是否来自设计、材料、生产、涂层、搬运或安装。
螺纹啮合很重要
更多的力量并不总是答案
如果将高强度螺栓安装到弱螺纹孔中,则在螺栓达到所需的预紧力之前,该孔可能会脱落。这在铝外壳、铸造零件、薄钢板和软材料中很常见。
螺纹啮合长度应与材料和负载相匹配。钢对钢接头通常可以使用比钢螺钉与铝或塑料的接合更短的接合。对于高载荷的接头,啮合应通过工程计算或工程标准确定。
| 配合材料 | 实际关注 |
|---|---|
| 钢螺母 | 使用正确的螺母等级和完全啮合 |
| 铝制螺纹孔 | 可能需要更长的接合或螺纹插入件 |
| 铸铁 | 避免扭矩过大和螺纹质量差 |
| 塑料 | 必须考虑蠕变和拔出 |
| 薄金属板 | 如果需要,使用铆螺母、焊接螺母或压紧螺母 |
对于组件中使用的螺母和垫圈,买家可以查看 XZ Fastener 的 垫圈 及相关标准紧固件类别。
材料等级和热处理
匹配完整的组件
强螺栓配弱螺母不是强接头。 10.9 或 12.9 级螺栓需要能够支撑预期载荷的螺母和垫圈。同样的规则适用于英制系列和ASTM紧固件。
高强度紧固件还需要适当的热处理和检查。如果硬度太低,螺纹可能会变形。如果硬度太高或过程控制不佳,开裂和脆化风险可能会增加。
| 组装件 | 检查什么 |
|---|---|
| 博尔特 | 牌号、硬度、螺纹质量 |
| 坚果 | 匹配等级,全螺纹啮合 |
| 垫圈 | 硬度和轴承表面 |
| 螺纹孔 | 材料强度和螺纹深度 |
| 涂层 | 厚度、润滑和螺纹配合 |
对于更高负载的应用,请参阅 XZ Fastener 高强度紧固件.
涂层和螺纹配合
表面光洁度可以改变装配行为
涂层可以保护紧固件,但也会影响螺纹配合。镀锌、热镀锌、PTFE、锌片、磷酸盐和黑色氧化都有不同的表现。
如果不控制涂层厚度,螺母在达到实际夹紧载荷之前可能会感觉很紧。安装人员可能会继续转动,从而损坏螺纹。另一方面,低摩擦涂层可以在相同的扭矩下产生更高的预紧力,这也可能有助于弱配合材料的剥离。
有关表面处理选项,请查看 XZ Fastener 各种涂层紧固件, 热镀锌, 和 PTFE涂层.
防止剥离的安装实践
控制过程,而不仅仅是部分
如果安装不小心,再好的紧固件也可能会失效。最有用的控件很简单。
- 使用电动工具之前,先手动启动螺纹。
- 针对材料、涂层和润滑使用正确的扭矩。
- 除非获得批准,否则请避免在小螺纹或软材料螺纹上使用冲击工具。
- 最终拧紧前确认螺母可以自由转动。
- 对关键生产批次使用螺纹量规。
- 在运输和储存过程中保护螺纹。
- 更换损坏的螺母、螺钉或螺柱,而不是用力强行更换。
- 训练安装人员在感觉阻力异常时停止。
如果螺钉或螺母在就位前突然变紧,请勿用更大的力来解决。剥离通常就是这样开始的。
检查和询价清单
订购前定义质量
明确的询价应包括:
- 紧固件类型、标准、尺寸、节距和长度。
- 材料等级和强度要求。
- 螺母、垫圈、嵌件或螺纹孔细节。
- 所需的螺纹啮合。
- 表面光洁度和涂层厚度。
- 如果关键的话,扭矩或预紧要求。
- 螺纹量规检验要求。
- 证书和可追溯性要求。
- 保护螺纹的封装方法。
对于定制螺纹零件、攻丝部件或高负载紧固件组件,请通过以下方式发送图纸和应用详细信息 XZ Fastener 联系我们.
最终推荐
螺纹脱落不仅仅是安装错误。这通常是几个小问题共同作用的结果:配合材料薄弱、啮合时间短、螺母等级错误、螺纹配合不良、涂层堆积、扭矩过大或螺纹损坏。
最安全的方法是将接头设计为一个完整的系统。生产前将螺栓、螺母、垫圈、螺纹孔、材料、涂层、扭矩方法进行匹配。这可以防止螺纹脱落、接头松动、现场返工和不必要的更换成本。