螺栓连接贴士
专家天地: 温度对螺栓固定的重要性
问: 螺栓的一般温度区间是多少,超出后有何后果?
Bolt Material | Plating material | Temperature Interval | Temperature Interval | ||
Min T (oC) | Max T (oC) | Min T (oF) | Max T (oF) | ||
Carbon steel/alloyed steel | Oiled | -50 | 120 | -58 | 248 |
Carbon steel/alloyed steel | Zinc plating | -50 | 230 | -58 | 446 |
Carbon steel/alloyed steel | Cadmium | -50 | 110 | -58 | 230 |
Carbon steel/alloyed steel | Phosphate | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Heavy zinc | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Heavy phosphate | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Nickel | -50 | 590 | -58 | 1,094 |
Carbon steel/alloyed steel | Chromium | -50 | 650 | -58 | 1,202 |
Stainless steel | – | -120 | 320 | -248 | 608 |
Onconel | – | -250 | 650 | -418 | 1,202 |
Waspalloy | – | -250 | 870 | -418 | 1,598 |
答: 螺栓可用不同材料制成,最常见的材料是碳钢、合金钢和不锈钢。对于高温应用,一般采用以铁、镍和铬为基本材料的合金,例如因科镍合金和镍基高温合金。采用碳钢和合金钢制成的螺栓的温度下限为–50°C,上限则取决于镀层的温度上限。上表说明了部分实例。为实现更高的作业温度,可采用镀镍或镀铬处理,镀镍和镀铬的温度上限分别为590°C和420—650°C。但这两种处理均成本较高,并未广泛用于紧固件。
不锈钢螺栓有多种合金材料,通常无须保护层,工作温度范围比碳钢或合金钢更广。根据合金类型,不锈钢的温度极限范围为–120 至320°C。LK
超出紧固件的作业温度范围可产生严重后果:
1.碳钢和合金钢在低于–50°C的温度下会变脆。
2.超出镀层作业温度可导致紧固件因氢脆及丧失腐蚀保护而失效。
3.随着温度升高,紧固件强度会下降。
4.紧固件与连接处之间的热膨胀系数不同会导致夹紧力变化。
5.蠕变和应力松弛。