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            鈦緊固件的螺紋外徑的修正

            2021-09-18 18:25:27

            鈦合金材料屬難加工材料,導熱性差,易與工具發生粘連,存在著較強的缺口敏感性,在滾壓過程中會產生較強的加工硬化。在實際生產中,飽滿牙型的滾壓存在一系列問題。其一,飽滿牙型在滾壓中將兩個滾絲輪間的間隙擠滿后,滾絲輪如再繼續滾壓,毛坯材料無處可流動,只能在滾絲輪間來回地被擠壓,結果使螺紋產生了較高的表面硬化,當硬化超過了材料的抗拉極限時就產生了裂紋,螺紋牙側、牙底硬化嚴重,因此產生裂紋;其二,飽滿擠壓時,參與滾壓的滾絲輪的每一個齒都同樣受著較強的循環載荷的影響,滾壓的能量也作用于滾絲輪,使其壽命嚴重下降,在實際生產中,每副滾絲輪只能滾壓3000-5000件鈦螺栓,就產生了牙頂碎裂現象,滾絲輪就無法再繼續使用,成本極其昂貴,另外,滾絲輪牙頂碎裂的產生有個形成過程,使生產者無法判定滾壓螺紋的合格性,即何時滾壓的是合格的,何時滾壓的是不合格;其三,在滾壓形成螺紋的過程中兩側上升快,勢必當螺紋滾滿時在牙頂產生一個折疊,探傷時螺紋牙頂有熒光顯示痕跡,為了判定大缺陷深度,還需采用解剖方法才能判定該處的缺陷是否超過標準;其四,現代緊固件連接接頭都具有較高的疲勞壽命,對于螺栓孔都具有較高的精度要求,在安裝過程中不允許產生孔壁損傷,而較尖的螺紋牙頂極易損傷孔壁??傊?,飽滿螺紋牙型給生產帶來了極大麻煩,不但會增加裂紋產生的機會,使零件疲勞壽命降低,還降低了滾絲輪使用壽命,再者給檢測帶來不必要的麻煩,也容易產生孔壁的損傷,因此對鈦合金緊固件螺紋大徑進行修正勢在必行。

            鈦緊固件

              在國外,如美國所有鈦高鎖螺栓、新的鈦螺栓標準中都對螺紋大徑進行了修正,將螺紋大徑尺寸下移,螺紋都采用了不飽滿牙型。螺紋的受力主要在螺紋中徑附近,螺紋大徑的下移估計不會對螺栓的機械性能產生影響,筆者為了證實這一觀點,為我國鈦合金緊固件螺紋大徑的修正提供依據,對兩種有代表性的HB6563.6、HB6563.10六角頭鈦螺栓不同螺紋大徑的機械性能進行了試驗研究。兩種螺栓分別采用3種大徑尺寸;機械性能驗證包括抗拉、疲勞、應力持久試驗研究。下面介紹我們的試驗驗證情況。

            國外很多鈦合金緊固件標準中都采用了修正的螺紋大徑,為了與桿徑尺寸D進行區別,螺紋大徑尺寸標注為TD。Voi—shan公司、VSI SCREWCORP公司、波音公司、原麥道公司等公司www.t0917.com航空緊固件設計手冊或標準中,眾多鈦合金緊固件如鈦高鎖螺栓、MD銷釘、鈦螺栓等標準,對諸如HL10-HL13(高鎖螺栓)、HLT10-HLT13(抗疲勞高鎖螺栓)、NAS4304~4316(100。沉頭長螺紋鈦螺栓)、NAS6403~6420(六角頭鈦螺栓)、NAS7303~ 7316(100。十字槽鈦螺栓)標準鈦螺栓,也包括短螺紋鈦螺栓,甚至是合金鋼、A286等材料制具有與上述相同尺寸的緊固件,都采用了修正螺紋大徑的螺紋標準。

              我們設想的國內鈦螺栓、鈦高鎖螺檢螺紋大徑尺寸的修正,主要根據國外標準的下移量,再考慮國內加工的實際情況,即上限放大范圍,下限與國外標準下移量一致的方法進行修正,擬修正的螺紋大徑尺寸。


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