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高溫螺栓緊固可靠性
螺紋緊固分析系統(tǒng)，螺紋摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)，螺栓預(yù)緊力超聲波系統(tǒng)-螺栓緊固可靠性
針對(duì)高溫工作環(huán)境下螺栓軸力衰減問(wèn)題，理論分析螺栓軸力衰減的原因.
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度、排氣溫度、零部件熱負(fù)荷不斷提高，對(duì)高溫零件的緊固和密封可靠性提出更高的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)高溫螺栓的工作溫度高達(dá) 700 ℃，導(dǎo)致排氣管出氣口、增壓器廢氣法蘭等部位經(jīng)常出現(xiàn)螺栓斷裂失效和漏氣故障。
通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)排氣歧管結(jié)構(gòu)優(yōu)化和定位孔優(yōu)化可以減小排氣歧管關(guān)鍵部位熱變形對(duì)緊固螺栓的擠壓剪切，從而解決緊固螺栓斷裂的問(wèn)題.
金屬材料的彈性模量和強(qiáng)度是高溫環(huán)境下螺栓軸力衰減的主要因素。金屬材料的彈性模量和 強(qiáng)度隨著溫度增加而降低，彈性模量降低直接導(dǎo)致軸力下降，材料強(qiáng)度降低導(dǎo)致螺栓最大承載能力減小。螺栓經(jīng)過(guò)淬火或固溶時(shí)效等熱處理工藝后，其強(qiáng)度發(fā)生變化，原材料的標(biāo)準(zhǔn)性能參數(shù)并不能*適用于工程實(shí)際應(yīng)用。因此，有必要對(duì)緊固件在不同溫度下的強(qiáng)度進(jìn)行研究。
高溫蠕變是導(dǎo)致螺栓軸力衰減的重要因素之一。蠕變是固體材料在應(yīng)力不變的條件下，應(yīng)變 隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象。蠕變多屬于塑性變形，不可回彈。零件承受的應(yīng)力越大，工作溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，蠕變量越大。高溫蠕變產(chǎn)生的塑性變形可導(dǎo)致螺栓軸力松弛衰減。蠕變屬于材料的固有屬性，主要取決于材料的組成成分，例如材料中鎳元素含量較高時(shí)，材料表現(xiàn)出來(lái)的耐溫特性更優(yōu)。高溫蠕變對(duì)不同材 料成分高溫螺栓，軸力衰減的影響不同。熱膨脹也會(huì)導(dǎo)致螺栓軸力的變化。
熱膨脹受材料熱膨脹系數(shù)、零件長(zhǎng)度、工作溫度等的影響,排氣管螺栓連接結(jié)構(gòu)為例，由于螺栓、套筒和法蘭 的材料及尺寸不同，3 個(gè)零件產(chǎn)生的熱膨脹存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致螺栓軸力的波動(dòng)。單純抑制螺栓的熱膨脹不能有效解決軸力衰減問(wèn)題，需要優(yōu)化螺栓及被連接件的材料及尺寸配合。
