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高强度螺栓表面缺陷检测

2020-07-29 13:41:10 

8.8级M8×90六角螺栓为ML35钢制作,生产标准为ISO898.1,表面镀锌。该批螺栓成品检查发现部分螺栓头部表面约1/2高度有明显裂纹,裂纹螺栓约占20%。取裂纹螺栓2件进行裂纹原因分析。

试验过程与结果

2个螺栓的头部表面约1/2高度处有闭合环状印迹,在角点处存在较严重开口裂纹,缺陷以六方角点为中心向六方面上发展,六方面上均有明显粗糙切痕,见图14-18。

图14-18 裂纹螺栓形貌


14-18 裂纹螺栓形貌

对2件裂纹螺栓头部及杆部显微组织进行观察。2件裂纹螺栓的组织基本相同,螺栓头部及杆部均存在轻微带状组织,组织为回火索氏体,见图14-19、图14-20。

图14-19 裂纹螺栓头部组织 100×图14-20 裂纹螺栓杆部组织 100×

图14-19 裂纹螺栓头部组织 100×   图14-20 裂纹螺栓杆部组织 100×

头部裂纹处组织检查,头部裂纹表面均有较明显脱碳,裂纹呈撕裂形貌,见图14-21、图14-22。

图14-21 裂纹螺栓头部裂纹开口处100X图14-22 裂纹螺栓头部裂纹 100×

图14-21 裂纹螺栓头部裂纹处100×  图14-22 裂纹螺栓头部裂纹 100×

螺栓化学成份分析,分析结果满足标准要求

分析与讨论

材料化学成分在标准范围内,其他满足标准要求。

螺栓组织存在轻微带状偏析,带状偏析影响材料的机械性能,但是结合螺栓头部裂纹的形貌,基本排除是原材料带状偏析造成的可能性。

通过裂纹表面的脱碳,推测裂纹在热处理之前已经存在,且开口裂纹形貌也于热处理裂纹形貌不符,所以基本排除热处理过程中造成开裂的可能性。

六角头螺栓六角表面有粗糙切痕,裂纹开口基本以角点为中心扩展,又与切边过程中发生的角点处缺陷相吻合,这些问题可能因为切边模磨损造成。

结合裂纹的撕裂形貌推测出裂纹只能发生在冷墩工艺过程中,裂纹发生跟六角头切边过程有关,六角头切边时因切边模质量原因造成六角头螺栓头部表面裂纹。

结论与启示

(1) 六角头螺栓头部裂纹发生在冷墩工艺过程中的六角面冲切过程,与切边模的质量不好,造成六角头螺栓头部裂纹。

(2) 六角头螺栓的六角面冲切与切边模的质量有密切关系,切边模磨损容易造成六角面冲切质量不好,或产生裂纹。

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