不銹鋼螺栓與螺母為何會咬死?

根據使用緊固件的使用性能特點及作用,很多領域中使用的緊固件都會采用不銹鋼鋼材,而不銹鋼緊固件最為常見的缺點就是在使用過程中,螺栓與螺母配合后無法旋開的問題,這種現象就是“咬死”,通常情況下,我們也可以稱為“鎖死”或者“咬合”問題。 為何不銹鋼螺栓與螺母會出現這種問題呢?我們要如何做好預防工作才能避免不銹鋼緊固件發生咬死現象。

螺栓與螺母在使用過程中,一旦發生咬死狀態,這兩種緊固件就會很難在分開。通常情況下,我們會將螺栓截斷或螺母破除以實現配件拆卸,這樣一來會直接影響配件拆裝的速率以及緊固件的可重復利用率。因此,我們需要先分析不銹鋼緊固件咬死的原理以及形成的原因,再進行分析,找出最為合理的預防措施進行防止緊固件螺栓與螺母進行咬死。

1、不銹鋼螺栓與螺母發生咬死的原理
不銹鋼緊固件,本身具有防銹性,會在表面受損傷時,在金屬表面產生一層薄薄的氧化層(以奧氏體不銹鋼而言,就是氧化鉻)來防止進一步更深人的銹蝕。當不銹鋼緊固件被鎖緊時,牙紋間所產生的壓力與熱力會破壞并抹去其間的氧化鉻層,使得金屬牙紋直接發生阻塞/剪切,進而發生黏著的現象。當黏著的現象持續發生時,將使得不銹鋼緊固件完全鎖死,再也無法卸下或鎖上。通常這一系列的阻塞→剪切→黏著-→鎖死的一連串動作就發生在短短的幾秒鐘。

2、不銹鋼螺栓與螺母發生咬死的原因
通過分析不銹鋼緊固件咬死現象發生的原理,可以看出,不銹鋼緊固件咬死是由于牙紋間的壓力或熱力破壞了氧化層,使得金屬材質直接接觸,并進一步發展而產生的,因此使牙紋間產生過大壓力或熱力常常使不銹鋼緊固件產生咬死現象。如下幾種原因,常常使得牙紋間產生過大壓力或熱力,繼而使得不銹鋼緊固件產生咬死現象。

1)牙紋粗糙或有異物沾粘。如有焊點及其它金屬屑夾在牙紋間,常會導致咬死。
2)擰緊力過大或擰緊速度過快。擰緊力過大容易使牙紋間產生較大壓力而導致咬死;擰緊速度過快容易使牙紋間溫度急速上升而咬死。
3)施力方向角度錯誤。緊固時擰緊方向與螺栓軸向不垂直,容易導致咬死。

3、不銹鋼螺栓與螺母咬死后的拆卸方法
不銹鋼螺栓與螺母一旦發生咬死,就很難進行分離,只能破壞性拆除,常常將螺栓截斷,更換螺栓和螺母。但有些情況下,如螺栓直徑較大,則截斷極為不便,或螺栓為預埋結構,一旦螺栓破損,更換起來極為不便。因此,尋找一些方法,能夠快速將咬死的緊固件進行分離或在不破壞螺栓的條件下將螺母拆下,具有一定的現實意義。

以下結合實際應用情況,給出幾種不銹鋼螺栓與螺母咬死情況下的拆卸方法。
1)采用螺紋松動劑(如煤油、潤松等)進行潤滑。作業時將松動劑噴涂到螺紋連接部位,盡可能多的讓松動劑滲入螺紋連接部位,并用橡膠錘等工具,輕敲螺母周圈,使螺紋連接處產生振動,待噴涂松動劑約30分鐘后,嘗試將螺母取下。通過實際應用,可以發現該方法對于拆卸銹蝕緊固件作用比較明顯,但對于螺紋的緊固拆卸作用效果較為有限。
2)對于噴涂了松動劑仍然無法拆卸的螺母,可以嘗試采用熱脹法,即利用焊槍等工具對螺母進行加熱,使螺母產生膨脹,然后將螺母取下。該方法使用受一定限制,要考慮緊固件周圍是否有動火空間,考慮緊固件周圍及被連接件是否能夠承受高溫高熱。
3)對于咬死的螺栓和螺母,可以直接采用專用工具(如螺母劈開器等)進行拆卸。采用螺母劈開器進行作業時,將螺母劈開器套到螺母上,通過機械力或液壓力推進刀頭,劈開螺母,從而將螺母與螺栓分離。該方法方便快捷,尤其使用液壓系統推進刀頭,省時省力。但要注意的是,若要保留螺栓不被破壞而只拆除螺母,應在操作方法上做一些改進。 因為在刀頭劈開螺母的瞬間,由于慣性,刀頭在螺栓螺柱上也留下了壓痕,即時應用過程中盡量控制刀頭進給速度,仍然在螺栓上留下一一定痕跡。通過現場試驗發現僅對螺母進行擠壓,微量變形后立即停止,螺母產生可見變形,可將螺母拆下,而對螺栓螺紋幾乎沒有任何損傷。