Cıvatalı bağlantılarda, yorgunluk kırığı olarak bilinen bir tür başarısızlık vardır. Bu kırılma yaygın olarak titreşimli kurulum ortamlarında meydana gelir ve hidrojen sarsıntısı gibi ani arıza modlarına aittir. Mevcut teknoloji yorgunluk kırıklarını önceden tahmin edemediğinden, önleme ilk tasarım ve üretim aşamalarından başlamalıdır.
Tüm cıvataların sonlu servis hayatları vardır. Rağmencıvatalaryeniden kullanılabilir bileşenlerdir, süresiz olarak kullanılamazlar. Cıvatalar belirli ortamlarda uzun süreli aşırı yüklemeye maruz kaldığında, yorgunluk kırığı olasılığı önemli ölçüde artar. Bu tür başarısızlıklar üretim ekipmanlarına ciddi hasara neden olabilir ve hatta güvenlik olaylarına yol açabilir.
1. Yorgunluk kırığının oluşum mekanizması
Cıvata yorgunluğu kırığı için yaygın olarak kabul edilen açıklama:
Aralarındaki malzeme uyuşmazlığısürgüve çiftleşme bileşenleri
Yüklü hareketli parçalarda geometrik varyasyonlar
Aşırı gerilimden gelen stres konsantrasyonu
Malzeme dayanıklılık sınırlarını aşan döngüsel yükleme
Kırılma işlemi şunları içerir:
Stres konsantrasyonu noktalarında mikro-crack başlatma
Döngüsel yükleme altında aşamalı çatlak yayılımı
Kritik çatlak boyutunda ani felaket başarısızlığı
2. Anahtar etkileyen faktörler
2.1 Mekanik Faktörler
İplik köklerinde ve alt filetolarda stres konsantrasyonu
Döngüsel yükleme büyüklüğü ve sıklığı
Tasarım sınırlarını aşan gerilim öncesi kuvvet
2.2 Çevresel Faktörler
Aşırı sıcaklık varyasyonları (-40 derecesi 400 dereceye kadar)
Aşındırıcı atmosferler (tuz spreyi, asidik ortamlar)
Vibration amplitudes >0. 5mm
2.3 Malzeme Faktörleri
Yetersiz güç dengesi dengesi
Yanlış Isı Tedavisi (örn. Aşırı tereddüt)
Üretim süreçlerinden yüzey kusurları
3. Önleme ve azaltma stratejileri
3.1 Tasarım Optimizasyonu
Yarıçap İplik Kökleri (min. 0. 1mm)
Alt başlık fileto yarıçapı 1,5 mm'den büyük veya eşit
Kısmi kullanİplik cıvataları(Taşınmamış Shank bölümü)
3.2 Süreç iyileştirmeleri
Isıtma sonrası tedavi iplik haddeleme
Artık basınç gerilimi için atış peening
Hidrojen sarsıntısı kabartması ile elektroplokasyon
3.3 Operasyonel Uygulamalar
±% 10 tolerans içinde tork kontrolü
Normal ultrasonik testler (her 5, 000 döngüleri)
% 70'den sonra değiştirme yorgunluk ömrünü öngördü
4. Test ve değerlendirme yöntemleri
4.1 Malzeme Testi
Çekme mukavemeti testi (ASTM A370)
Yorgunluk Yaşam Testi (Dönen Bükme Yöntemi)
Kırık tokluk ölçümü (j-integral yöntem)
4.2 Çevresel Simülasyon
Termal Bisiklet (-50 derecesi 200 dereceye kadar)
Tuz Sprey Testi (ASTM B117)
Titreşim yorgunluğu testi (rezonans yöntemi)
