教授品鎂(121):話說鎂合金工件的螺紋連接

2019年10月23日 9:32 6906次瀏覽 來源:   分類: 鎂資訊

導讀: 鎖緊螺栓具有良好的抗拉、抗剪和抗疲勞強度,是一種優秀的密封和緊固定位鎖緊件。使用時宜采用過盈配合,鎖緊螺栓的緊固作用只有在間隙為4.76mm~6.35mm的剛性條件下方能發揮作用。由于攻絲速度快,準備工作并不多,可以實現高速生產。螺栓在有潤滑時,極易釘入,不過在向工件噴漆前,應徹底清除潤滑劑。

可拆卸鎂合金工件或異種材料工件的連接可用螺栓、螺釘和其他螺紋,實際上,鎂合金的螺紋連接與其他金屬材料的連接并無區別。緊固件首選材料為5056鋁合金,其次為6061鋁合金,如果工作條件沒有嚴重的腐蝕,也可以選用鍍Sn、Ca或Zn的低碳鋼螺釘,還可用鍍(70%~80%)Sn~(20%~30%)Zn和Zn+鉻酸鹽+硅酸鹽的鋼緊固件,可以減小嚴酷環境中的電偶腐蝕。鋼緊固件的強度性能比鋁合金的高,不會撕裂。在腐蝕條件下對接頭進行適當的保護,也可以提高螺紋連接的可靠性,粗螺紋連接效果比細螺紋的好。自鎖螺母和其他可拆卸緊固件也可以連接鎂合金工件。在螺栓頭或螺母下方加裝5052或6061鋁合金墊可以預防電化學腐蝕。
鎖緊螺栓具有良好的抗拉、抗剪和抗疲勞強度,是一種優秀的密封和緊固定位鎖緊件。使用時宜采用過盈配合,鎖緊螺栓的緊固作用只有在間隙為4.76mm~6.35mm的剛性條件下方能發揮作用。由于攻絲速度快,準備工作并不多,可以實現高速生產。螺栓在有潤滑時,極易釘入,不過在向工件噴漆前,應徹底清除潤滑劑。

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常用的螺栓有扁頭的、圓頭的和90°沉頭的。鎂合金工件鎖緊螺釘用6061-T6合金制造,直徑為:4.76mm、6.35mm、7.94mm、9.53mm。一些6061-T6合金鎖緊螺栓的力學性能見下表。
墊圈
自鎖螺母在鎂合金工件裝配中獲得大量應用。開槽斜墊圈也廣為應用,在受力及受力面積不大時,它與標準墊圈具有相同的強度性能,還擁有如下的優點:定位準確、與被連接件接觸面積較大、設備簡單、生產效率高、成本較低等。螺母表面通常鍍有鋅和Cro連接時將螺母塞入孔中,用頂桿或虎鉗壓緊,直到螺母與鎂材的表面發亮,但不可用錘打緊,以免應力集中,引起腐蝕或甚致破裂。
螺絲墊圈可以壓入或熱裝到鎂合金工件上,但用得最多的還是擰入工墊圈。為了螺紋孔與墊圈的配合更緊密,可以采用一次攻絲后再精攻。
擰入式墊圈有兩種:一種是管狀,另一種為螺紋襯套(見下圖)。前一種(圖a)的螺紋在外表面,從而與螺桿、螺栓或其他螺紋緊固件連接。大螺距能有效提升強度,倒角螺紋或相似系列螺紋可以減小根部應力集中。墊圈與螺栓或螺桿的強度應保證扭曲過程中后者先失效,而不是墊圈內部螺紋先破裂。
另一類墊圈是由彈簧線圈精確螺旋而成的螺紋襯套(圖b),它用于攻絲孔與螺栓、螺釘或螺桿的配合。采用熱處理鋼螺栓進,墊圈塞入深度為螺栓直徑的2.5倍效果最佳。對于盲孔,墊圈厚度應為緊固件直徑的3倍。

 

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熱裝壓入式墊圈的室溫過盈量不能大于墊圈緊固所需的量,通常0.1%的變形率就可以。0.1%應變不會產生多大殘余應力,不會出現問題。0.03%的應變已在實踐中得到成功應用,0.3%的過盈配合也有應用,不過需指出的是,此時會產生較大的殘余應力,有可引發應力腐蝕開裂,增大疲勞破壞傾向。還應注意,鎂及鎂合金的熱脹系數比墊圈金屬的大,所以在高溫下可以增加室溫過盈,從而在高溫下仍可以有足夠的緊固力。

責任編輯:淮金

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