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为什么要用更高一级的焊接螺母呢?

发布日期:[2020-08-29]     点击率:

大家都知道螺母根据连接方式的不同分为焊接螺母、铆接螺母等。其中焊接螺母因为其连接牢固,深受业内人士喜爱,但是很多人说焊接螺母需要更高一级的设计,这是为什么呢?下面我们来看看。


焊接螺母的匹配设计要求


焊接螺母匹配设计要求也是要保证与相同等级的螺栓匹配,特别是保证载荷要满足相应等级螺母的焊接螺母保证载荷要求,推荐采用更高一级强度的焊接螺母。这一点在大众的相关标准中已经进行了说明。例如10、9级的螺栓用12级的焊接螺母。

焊接螺母

为什么要用更高一级的焊接螺母设计呢?


参照大众的焊接螺母产品开发要求,对于焊接螺母按照螺母的高规格(大约 1 X d)非调质螺母的保证载荷测试按照DIN EN 20 898-2 或者DIN EN ISO 898-6为强度10级要求,这个保证等同于GB/T 3098.2标准。对于调质螺母的保证载荷测试按照DIN EN 20 898-2 或者DIN EN ISO 898-6 为强度12级。


这个标准也就说明了,对于焊接螺母,螺母的厚度约等于1d(也就是说例如M10的螺母,螺母厚度约为10mm)的情况下,不进行调质热处理,其保证载荷一般可以达到10级螺母保证载荷的要求,如果进行调质热处理,其保证载荷可以达到12级的要求。


这里也对国标焊接方螺母进行说明,国标焊接方螺母的厚度要更薄一些,约为(0.7~0.8)d,类似的也是如果不进行调质处理,基本可以达到标准要求的保证载荷,或者能达到8级螺母的保证载荷,如果进行调质热处理后基本能够达到10级螺母的保证载荷要求。当然,根据实际使用材料的不同,各家供应商会有一定的差异。但是按照国标的尺寸来达到10级要求的焊接螺母保证载荷,一般供应商是可以做到的。


螺栓 M8,强度10.9,安装牵引力见VW01126-229000N 到36000N,计算说明焊接螺母保证载荷需要更高一级强度的解释。


为了确保在超拧时螺母的螺纹不滑牙,不脱扣,对螺栓和螺母的按照螺栓屈服点计算出的预紧力要再增加约10 %,例如在接头试验开发时候,螺栓拧到断裂时候,预紧力有可能比屈服时候预紧力提高10%(理论上,抗拉强度比屈服强度高约10%,如10.9级抗拉强度1040MPa,屈服强度940MPa)。


按照螺栓屈服时候的预紧力计算出来预紧力可能达到36.6KN(如图4),如果考虑1.1倍的增加情况,预紧力为39.9KN。而螺母10级的保证载荷仅为38.1KN。这样在拧紧的时候,特别是过屈服拧紧的时候就会产生螺母滑牙的可能。


同时,由于如果用普通国标焊接螺母调质处理后,在进行焊接特别可能某些主机厂采用弧焊焊接时候,输入的热量会比较大,可能会对螺母造成退火处理的效果,造成强度降低,螺纹保证载荷下降,这样就会更加容易出现滑牙的可能。


当然,采用扭矩法拧紧基本是不会出现很大的问题,只要是保证采用标准的焊接螺母保证载荷要求,即与10.9级螺栓匹配的焊接螺母保证载荷一定要达到正常标准的螺母保证载荷要求(GB/T 3098.2标准保证载荷,而不是焊接螺母国标中的保证载荷)。


因此,这种情况下,如果采用更高一级的焊接螺母,就不会出现螺纹强度不足或脱扣的相关问题。


焊接螺母选用总结


从前面分析可以看出,采用焊接螺母要求强度比普通螺母更高一级的焊接螺母是有必要的,特别是在拧紧采用扭矩转角法拧紧时候,另外,在进行接头试验拧紧到断裂要求时候,也是有必要进行这样的要求,否则可能出现不适螺栓断裂失效,而是螺纹出现滑牙脱扣的情况发生。这就不能满足接头设计要求的原则。

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