Факторы, влияющие на усталость жизни болтов и меры для их улучшения
- Каковы основные факторы, влияющие на усталостную жизнь болтов?
Амплитуда стресса является основным фактором . Когда амплитуда напряжения увеличивается на 10mpa, срок службы усталости может быть сокращена на 30%~ 40%. Амплитуда напряжений тяжелой железной дороги должна контролироваться в пределах 80 МПа, а у обычных железных дорог есть меньше или равна 100MPA, чтобы избежать Pecature Fracture, {8). Значительное влияние . Когда RA увеличивается с 1 . 6 мкм до 6 . 3 мкм, срок службы усталости уменьшается на 20%~ 30%. Поверхность болта должна быть свернута, чтобы уменьшить шероховатость до RA меньше или равную 0,8 мкм, образуя остаточную напряжению сжатия и повышая устойчивость к усталости. Если радиус филе корня резьбы слишком мал (<0.3mm), the stress concentration factor will increase to 2.0~2.5, and the fatigue life will be shortened by 50%~60%. The fillet radius needs to be increased to ≥0.5mm, and the requirements for high-speed railway bolts are more stringent (≥0.8mm). Insufficient material purity and non-metallic inclusions (diameter > 50μm) will become the source of fatigue cracks, reducing fatigue life by 15%~20%. High-quality steel (such as 40CrNiMoA) should be selected to control the inclusion content.
- Каково влияние предварительной нагрузки на усталостную жизнь болтов?
Недостаточная предварительная нагрузка (<70% of the design value) will cause the bolt to bear additional lateral force, increase stress amplitude by 20%~30%, and shorten fatigue life by 40%~50%. The preload of ordinary railway bolts must be ≥80% of the design value, and ≥90% for high-speed railways. Excessive preload (>110%от дизайнерского значения) увеличит риск выхода болта . После 1 миллиона циклов, ослабление предварительной нагрузки достигает 25%~ 30%, что приведет к пластической деформации нити и снижает срок службы усталости на 15%~ 20%.. Предварительная нагрузка должна контролироваться на 85%~ 105%плана {{10}. ± 10% приведет к тому, что срок службы усталости одной и той же партии болтов отличается на 30% ~ 40% . для точного управления. {{}}}., увеличивающего PRELOAD (90% ~ 100%. 10%~ 15%и продлить срок службы усталости на 20%~ 30%. Это «эффект укрепления предварительной нагрузки», и эта стратегия часто используется для тяжелых железнодорожных болтов .
- Каково влияние обработки поверхности болта на усталостную жизнь?
Carburizing treatment can make the surface hardness of the bolt reach HRC55~60, form residual compressive stress (-200~-300MPa), and extend the fatigue life by 50%~60%. However, excessive carburizing layer thickness (>0 . 5 мм) увеличит хрупкость и легко разрываться в низкотемпературных средах .. Толщину необходимо управлять при 0 . 2 ~ 0 . 4mm . Срок службы усталости в толщине 8 ~ 12 мкм). Болты ., Поскольку слой цинка может производить микротрещины, для снижения риска охлаждения водородных охлаждений необходим процесс оцинкования в прибрежных районах в прибрежном 30%~ 40%. Диаметр снаряда равен 0 . 2 ~ 0,3 мм, а прочность составляет 0,2 ~ 0,3 мма (тестовая часть Almen). Обычные железнодорожные болты могут рассматриваться таким образом. Фосфалирование может улучшить смазку резьбы, уменьшить повреждение поверхности во время установки и косвенно увеличивать срок службы усталости на 10%~ 15%. Толщина фосфалирующей пленки составляет 5 ~ 10 мкм и должна равномерно покрывать поверхность нити.
- Как обнаружить усталостную производительность болтов?
The rotating bending fatigue test is a standard method. The bolt specimen is subjected to alternating stress (stress ratio R=0.1) on a fatigue testing machine, and the number of cycles at fracture is recorded. A 10.9-grade bolt must pass 2 million cycles without fracture, otherwise it is judged as Unqualified . тест осевой растягивающей усталости имитирует фактическое состояние напряжений, применяет осевую чередующуюся нагрузку (соотношение напряжения r =0.5) и измеряет предел усталости . Устанавливающаяся предел 8.8- Стало не может быть больше, чем 350MP Тяжелые железные дороги . Ультразвуковое обнаружение недостатка обнаруживают внутренние дефекты ., если включения или трещины с диаметром ＞ 0 . 2 мм обнаружены, болты должны быть удалены, чтобы избежать усталости. Статистика отслеживания на месте проводится для записи фактического срока службы болтов и сравнения их с срок службы дизайна ., если средний срок службы составляет менее 80% от проектной стоимости, необходимо проанализировать причины, и производственный процесс должен быть улучшен.
- Каковы конкретные меры для улучшения усталости с жизнью болтов?
Оптимизируйте дизайн потока, используйте большой корень филе (радиус больше или равен 0 . 5 мм) и тонкую нить (высота 2 мм), уменьшить концентрацию напряжения и увеличить усталостную жизнь на 20%~ 30%. Этот дизайн обычно используется в высокоскоростных рельсах {{. Поверхностно-обработка. Ra меньше или равна 0 . 4 мкм, а остаточное напряжение сжатия формируется одновременно, срок службы усталости увеличивается на 50%~ 60%, что увеличивается на 10%~ 15%, но производительность затрат высокая . контролирует точность предварительной нагрузки, используйте интеллектуальную коррекцию для оборудования. чем или равное 5%, а усталостная срок службы увеличивается на 15%~ 20%по сравнению с обычными ключами ., он должен использоваться в ключевых частях железных дорог тяжелых случаев . сплавной сплавной стали (такие как 10,9 класса 42CRMO), и ее усталостная прочность на 40%~ 50%выше, чем в ордеринарной стали. При строгом процессе термообработки срок службы усталости болтов может достигать более 3 миллионов раз, отвечающих требованиям долгосрочного использования высокоскоростных железных дорог.