不銹鋼螺栓與螺母為何會咬死?

根據(jù)使用緊固件的使用性能特點及作用,很多領(lǐng)域中使用的緊固件都會采用不銹鋼鋼材,而不銹鋼緊固件最為常見的缺點就是在使用過程中,螺栓與螺母配合后無法旋開的問題,這種現(xiàn)象就是“咬死”,通常情況下,我們也可以稱為“鎖死”或者“咬合”問題。 為何不銹鋼螺栓與螺母會出現(xiàn)這種問題呢?我們要如何做好預(yù)防工作才能避免不銹鋼緊固件發(fā)生咬死現(xiàn)象。

螺栓與螺母在使用過程中,一旦發(fā)生咬死狀態(tài),這兩種緊固件就會很難在分開。通常情況下,我們會將螺栓截斷或螺母破除以實現(xiàn)配件拆卸,這樣一來會直接影響配件拆裝的速率以及緊固件的可重復(fù)利用率。因此,我們需要先分析不銹鋼緊固件咬死的原理以及形成的原因,再進(jìn)行分析,找出最為合理的預(yù)防措施進(jìn)行防止緊固件螺栓與螺母進(jìn)行咬死。

1、不銹鋼螺栓與螺母發(fā)生咬死的原理
不銹鋼緊固件,本身具有防銹性,會在表面受損傷時,在金屬表面產(chǎn)生一層薄薄的氧化層(以奧氏體不銹鋼而言,就是氧化鉻)來防止進(jìn)一步更深人的銹蝕。當(dāng)不銹鋼緊固件被鎖緊時,牙紋間所產(chǎn)生的壓力與熱力會破壞并抹去其間的氧化鉻層,使得金屬牙紋直接發(fā)生阻塞/剪切,進(jìn)而發(fā)生黏著的現(xiàn)象。當(dāng)黏著的現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生時,將使得不銹鋼緊固件完全鎖死,再也無法卸下或鎖上。通常這一系列的阻塞→剪切→黏著-→鎖死的一連串動作就發(fā)生在短短的幾秒鐘。

2、不銹鋼螺栓與螺母發(fā)生咬死的原因
通過分析不銹鋼緊固件咬死現(xiàn)象發(fā)生的原理,可以看出,不銹鋼緊固件咬死是由于牙紋間的壓力或熱力破壞了氧化層,使得金屬材質(zhì)直接接觸,并進(jìn)一步發(fā)展而產(chǎn)生的,因此使牙紋間產(chǎn)生過大壓力或熱力常常使不銹鋼緊固件產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。如下幾種原因,常常使得牙紋間產(chǎn)生過大壓力或熱力,繼而使得不銹鋼緊固件產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。

1)牙紋粗糙或有異物沾粘。如有焊點及其它金屬屑夾在牙紋間,常會導(dǎo)致咬死。
2)擰緊力過大或擰緊速度過快。擰緊力過大容易使牙紋間產(chǎn)生較大壓力而導(dǎo)致咬死;擰緊速度過快容易使牙紋間溫度急速上升而咬死。
3)施力方向角度錯誤。緊固時擰緊方向與螺栓軸向不垂直,容易導(dǎo)致咬死。

3、不銹鋼螺栓與螺母咬死后的拆卸方法
不銹鋼螺栓與螺母一旦發(fā)生咬死,就很難進(jìn)行分離,只能破壞性拆除,常常將螺栓截斷,更換螺栓和螺母。但有些情況下,如螺栓直徑較大,則截斷極為不便,或螺栓為預(yù)埋結(jié)構(gòu),一旦螺栓破損,更換起來極為不便。因此,尋找一些方法,能夠快速將咬死的緊固件進(jìn)行分離或在不破壞螺栓的條件下將螺母拆下,具有一定的現(xiàn)實意義。

以下結(jié)合實際應(yīng)用情況,給出幾種不銹鋼螺栓與螺母咬死情況下的拆卸方法。
1)采用螺紋松動劑(如煤油、潤松等)進(jìn)行潤滑。作業(yè)時將松動劑噴涂到螺紋連接部位,盡可能多的讓松動劑滲入螺紋連接部位,并用橡膠錘等工具,輕敲螺母周圈,使螺紋連接處產(chǎn)生振動,待噴涂松動劑約30分鐘后,嘗試將螺母取下。通過實際應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)該方法對于拆卸銹蝕緊固件作用比較明顯,但對于螺紋的緊固拆卸作用效果較為有限。
2)對于噴涂了松動劑仍然無法拆卸的螺母,可以嘗試采用熱脹法,即利用焊槍等工具對螺母進(jìn)行加熱,使螺母產(chǎn)生膨脹,然后將螺母取下。該方法使用受一定限制,要考慮緊固件周圍是否有動火空間,考慮緊固件周圍及被連接件是否能夠承受高溫高熱。
3)對于咬死的螺栓和螺母,可以直接采用專用工具(如螺母劈開器等)進(jìn)行拆卸。采用螺母劈開器進(jìn)行作業(yè)時,將螺母劈開器套到螺母上,通過機(jī)械力或液壓力推進(jìn)刀頭,劈開螺母,從而將螺母與螺栓分離。該方法方便快捷,尤其使用液壓系統(tǒng)推進(jìn)刀頭,省時省力。但要注意的是,若要保留螺栓不被破壞而只拆除螺母,應(yīng)在操作方法上做一些改進(jìn)。 因為在刀頭劈開螺母的瞬間,由于慣性,刀頭在螺栓螺柱上也留下了壓痕,即時應(yīng)用過程中盡量控制刀頭進(jìn)給速度,仍然在螺栓上留下一一定痕跡。通過現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)僅對螺母進(jìn)行擠壓,微量變形后立即停止,螺母產(chǎn)生可見變形,可將螺母拆下,而對螺栓螺紋幾乎沒有任何損傷。