什么是预紧螺栓接头的热效应

对螺栓接头的负面影响

工作温度高于250°C时,会活化合金钢和结构钢的蠕变和驰豫现象。因此,即使在工作温度下以弹性状态预紧螺栓,但随着钢紧固件屈服强度的降低,一部分预紧力成比例地松弛。

由于温度的变化,零部件和紧固件根据温度变化的速率、零部件的质量和尺寸、金属的导热性以及每种材料的膨胀系数,以不同的幅度膨胀或收缩。材料和零部件之间的相对膨胀或收缩差异导致接头中的预紧力产生变化。通常,在过渡状态期间出现最大幅度的预紧力变化。

热循环还会产生热致疲劳,这是因为并非所有区域均以相同的幅度同时膨胀。“较热”和“较冷”区域之间的界限受到额外的应力,因此可能导致材料的局部疲劳。但是,如果在所有部件中温度保持稳定而且均匀时,建议使用具有均匀膨胀系数的材料,将夹紧力的变化降到最低程度,或者在接头设计时将预紧力修正考虑在内。

通过以下方式,遵循最先进的设计规范、材料选择和接头计算指南,可以克服上述难题:

  • 在工作温度条件下,验证关于机械特性行为的适当材料选择,以避免显著的金相变化,例如沉淀、老化或热处理(即回火或退火)。
  • 检查并确认热循环期间由于工作负载和相对热膨胀(或收缩)所引起的负载变化不会产生过大的应力。
  • 预测由于蠕变和驰豫现象可能会损失多少预紧力。

洛帝牢集团的专业经验和解决方案

洛帝牢集团的产品,从楔形制锁垫圈到多顶推预紧器,经常被用于极端环境中。

在指导客户进行产品选择、产品设计和接头设计阶段时,我们遵循最先进的指导原则,为螺栓连接提供安全耐用的部件。我们审核材料选择,考虑工作温度以及腐蚀和蠕变的风险。

接下来,我们审核预紧力范围,从环境温度条件下的拧紧直至使用过程的剩余(或额外)载荷。必要时,采用涂层、润滑剂和干膜技术。我们还协助用户进行设计,避免接头本身出现任何故障风险。

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