Vi tror ubevidst, at jo højere styrke en bolt har, desto mindre er sandsynligheden for, at den går i stykker. Dette er dog ikke tilfældet-tværtimod,høj-boltegår i stykker hyppigere end almindelige bolte, og der er en kernelogik bag dette fænomen.
Først skal vi præcisere et nøgleprincip: Jo højere styrke en bolt er, jo højere er dens hårdhed (de er positivt korrelerede); mens jo højere hårdhed, jo dårligere sejhed (de er negativt korrelerede). Det betyder, at bolte med høj-styrke har lav forlængelse. Hvis spændingen overskrider grænsen, vil de direkte undergå sprøde brud, i stedet for først at deformeres væsentligt som almindelige bolte, før de svigter. Endnu vigtigere er det, at høj-styrkebolte i sagens natur bruges i scenarier med høj-belastning og er designet til at matche deres mekaniske egenskabsområde. Hvis den faktiske belastning overskrider grænsen på grund af ukorrekt betjening eller unormale arbejdsforhold, vil der sandsynligvis forekomme brud. I miljøer med lav-belastning kan almindelige bolte bruges til at kontrollere omkostningerne, så der er ikke behov for høj-bolte-hvilket er hovedårsagen til, at højstyrkebolte oftere går i stykker.
De specifikke årsager til høj-boltbrud omfatter hovedsageligt følgende kategorier:
1. Monteringsoverbelastningsbrud
Kernen i at fastgøre bolte med høj-styrke er at gøre bolten trækkraftig ved at stramme møtrikken for at generere den specificerede forspænding (låsekraft) i stedet for at "rotere og trykke gevindet i boltens endeende". Dens tilspændingsmoment har klare standardparametre, normalt styret til omkring 75 % af boltmaterialets flydespænding-dette moment kan få bolten til at producere en let elastisk deformation, og den omvendte spænding, der genereres af deformationen, er forspændingen. Hvis tilspændingsmomentet overstiger standardområdet, vil bolten bære for stor trækbelastning, hvilket direkte forårsager overbelastningsbrud.
Styring af tilspændingsmomentet kræver tre betingelser: rimeligt -installationsprocesdesign på stedet, præcise installationsværktøjer (såsom momentnøgler, momentmultiplikatorer) og operatører, der har modtaget formel træning, før de går på arbejde (de skal være i stand til nøjagtigt at læse og indstille værktøjsparametre). Det skal bemærkes, at momentnøgler med forskellige nøjagtighedsniveauer har forskellige tolerancer, normalt ±4%10% (ikke 20%). Kun når forhold som strømforsyning og lufttryk er stabile, og værktøjet er inden for kalibreringsgyldighedsperioden, vil tolerancen ikke forårsage brudrisici; hvis tolerancen overskrider området, vil der sandsynligvis forekomme forkert drejningsmoment.
2. Brud forårsaget af fluktuationer i friktionskoefficient
Nårbolt og møtriktrådene går i indgreb, vil friktionskoefficienten påvirke den faktiske forspænding-selv om det samme drejningsmoment er indstillet, vil udsving i friktionskoefficienten forårsage spredning af forspænding. Hvis friktionskoefficienten ikke tages i betragtning, og kun momentparametre er afhængige af, vil der sandsynligvis forekomme utilstrækkelig forspænding eller overbelastning: når friktionskoefficienten er for stor, er forspændingen for lille under det samme moment (hvilket kan føre til løsning); når friktionskoefficienten er for lille, er forspændingen for stor under samme moment (hvilket kan forårsage brud).
I industrielle scenarier er en almindelig årsag til reduceret friktionskoefficient uautoriseret smøring: nogle fabrikker anvender talkum, almindelig smøreolie osv. på boltgevindene for nem montering. Selvom dette kan reducere friktionen og lette indskruningen, vil det reducere friktionskoefficienten betydeligt, hvilket resulterer i, at forspænding langt overstiger standarden under det samme drejningsmoment, og i sidste ende fører til brud. Den korrekte tilgang er at bruge specialiserede anti-sammensætninger (som skal passe til boltmaterialet) i stedet for tilfældige smøremedier.
3. Træthedsbrud
Træthedsbrud er den mest skjulte fejltilstand for bolte med høj-styrke-der er ingen tydelige tegn før brud, og det kan opstå pludseligt under statiske eller arbejdsmæssige forhold. Desuden er brudstedet for det meste koncentreret i spændingskoncentrationsområder såsom overgangsfileten mellem hovedet og skaftet og roden af tråden.
Kerneårsagen til denne type brud er "brug ud over træthedsgrænsen": Selvom høj-styrkebolte har høj merværdi, vil nogle virksomheder genbruge dem på ubestemt tid for at spare omkostninger. Når antallet af anvendelser eller den vekslende belastning overstiger deres udmattelsesgrænse, vil der gradvist dannes mikrorevner inde i bolten, hvilket til sidst fører til udmattelsesbrud. Derfor er det meget nødvendigt at udføre omfattende regelmæssige inspektioner af bolte med høj-styrke (såsom inspektion af magnetiske partikler, ultralydstest), ikke "sjældent nødvendigt".
4. Brud på grund af utilstrækkelig tilspænding
Det ser ud til, at bolte, der "ikke er helt strammet", ikke vil belastes, men faktisk kan brud være forårsaget af den frigang, der genereres ved at løsne. For eksempel: Når to borerør er forbundet med bolte med høj-styrke til at bore nedad på jorden, vil der være en stor frigang, hvis boltene ikke er helt strammet. Når det høje drejningsmoment ved boring overføres gennem borerørene, vil frigangen få boltene til at bære yderligere forskydningskraft og vekslende slagkraft-disse kræfter overstiger langt det beregnede lejeområde forbolte, hvilket i sidste ende fører til brud. I bund og grund vil en utilstrækkeligt strammet bolt ændre sig fra et "spændingselement" til et "skær- og stødelement", der mislykkes, fordi det overskrider dens belastningsbærende type.
5. Brud forårsaget af kvalitetsproblemer
Substandard materialer eller varmebehandlingsprocesser er erhvervede kvalitetsproblemer og direkte årsager til brud:
Substandard materialer: Brug af stålkvaliteter, der ikke opfylder kravene (såsom udskiftning af legeret konstruktionsstål med almindeligt kulstofstål), eller materialerne har iboende defekter såsom urenheder og revner;
Substandard varmebehandlingsprocesser: Afvigelser i parametre som bratkølingstemperatur og tempereringstid vil resultere i ukvalificerede mekaniske egenskaber af boltene (såsom høj hårdhed men ekstremt dårlig sejhed).
Sådanne problemer kan løses fuldstændigt ved streng kontrol af materialeindkøb (verifikation af materialecertifikater), produktionsprocesser (overvågning af varmebehandlingsprocesser) og fabriksinspektioner (mekanisk egenskabsprøvning).
