疑難螺紋連接件的拆卸探究

楊博　鐘耿峰

【摘 要】在機械設備中，螺紋連接件一般需要承受設備本身的連接強度，還需要承受動載荷的作用，構件自身受力較為復雜，除了拉力之外，還需要承受沖擊力、慣性力等，因此，導致螺紋連接件極易出現斷裂現象。論文主要研究了機械設備中疑難螺紋連接件的拆卸。

【Abstract】In mechanical equipment， threaded connectors generally need to bear the connection strength of the equipment itself， but also need to bear the role of dynamic load， the force of the component itself is more complex， in addition to the tension， it also needs to bear the impact force， inertia force and so on， which leads to the fracture phenomenon of the threaded connectors. This paper mainly studies the disassembly of difficult threaded connector in mechanical equipment.

【關鍵詞】螺紋連接件;拆卸;機械設備;維修

【Keywords】 threaded connectors; disassembly; mechanical equipment; maintenance

【中圖分類號】S232? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）10-0179-02

1 引言

結合當前我國機械設備的應用情況來看，疑難螺紋連接件身為機械設備的重要構成部分，對機械設備的使用穩定性、使用周期等都有著十分重要的作用，但是由于螺紋連接件使用特性等因素，連接件自身多方受力，極易出現斷裂現象，再加上部分機械設備的使用環境十分復雜，使得斷裂螺紋連接件出現銹死等現象，導致維修過程中只能通過拆卸設備，來清理銹死螺栓與斷頭螺栓，為設備修理工作帶來了較大困難。

2 疑難螺紋連接件對設備維修的影響

設備維修身為機械設備后期運行使用的重要保障手段，直接影響著機械設備的使用壽命以及運行質量。疑難螺紋連接件身為機械設備中的常見器件，對于機械設備的運行穩定性十分重要，但是疑難螺紋連接件也為設備維修工作帶來了不少困難。螺紋在應用過程中極易出現過載斷裂以及疲勞斷裂現象，再加上部分設備機械的使用環境較為惡劣，為設備維修工作帶來了一定的難度，部分疑難螺紋連接件因為自身特殊性，對設備維修人員的技術要求加高，這就對設備維修工作提出了一定要求。

總而言之，疑難螺紋連接件的使用雖然對設備的穩定性等有著十分重要的作用，但是也為后期設備維修工作增加了一定的難度。在對疑難螺紋連接件進行修理時，要選擇專業水平較高的維修人員，結合我國螺紋連接件的維修情況來看，部分修理人員在拆卸螺栓的過程中一味地生擰硬扳，因此，對于一些重要部位的連接件進行維修時，一定要選擇專業水平高的人員，不得損壞重要連接件，確保設備維修工作順利開展，為機械設備的后期使用提供保障[1]。

3 斷頭螺栓的拆卸分析

產生斷頭螺栓的主要原因是加工缺陷或者螺栓設計，例如，螺栓表面熱處理表面硬度不一致、螺栓制造材料選擇不當、螺孔與螺栓之間的配合精度不同等，除了上述因素之外，安裝人員在安裝過程中用力過大、螺紋不干凈等人為因素都有可能導致螺栓在使用過程中出現斷裂現象。通常情況下，斷頭螺栓有兩種斷裂情況，斷在螺孔外以及螺孔內。

3.1 斷在螺孔外的斷頭螺栓維修措施

對于折斷在螺孔外的螺栓而言，在開展維修工作時，首先需要在螺栓底部周圍加入少許煤油，使用鐵錘適當地向下敲擊螺桿，在完成此項工作后，要根據螺栓的大小選用合適的管鉗夾緊斷頭螺栓的下部，在拆卸螺栓的過程中，要確保管鉗不傾斜，將管鉗順著螺栓擰緊的方向擰1/10～1/8圈，然后加大反方向的力矩，將斷頭螺栓擰出。

對于折斷在螺孔外但是折斷截面與連接平面之間的距離為20～50mm時，拆卸過程中，首先需要在螺栓底部加入少許煤油，然后使用平銼直接將截斷面銼平，隨后使用鋼鋸在螺栓折斷截面上沿著直徑鋸出一個凹槽，通常凹槽的深度以3mm最佳，寬度以1.5mm為宜，使用螺絲刀將斷裂的螺栓擰出。

對于折斷截面在落空外，但是截面距離連接件距離為10～20mm的斷頭螺栓而言，首先需要使用鐵錘適當地敲擊螺桿，然后在使用適當的螺母焊接在螺桿上，在焊接過程中要注意螺母的底平面要與連接件的上平面保持2mm左右的間隙，等到焊接冷卻之后，需要在間隙中加入少許煤油，隨后等待半小時后，將螺栓拆下。

3.2 斷在螺孔內的螺栓拆卸

在對落空內斷裂的螺栓進行拆卸時，首先可以在螺栓端部鉆一個直徑較小的孔，拆卸人員使用左旋螺紋絲錐攻螺紋，將左旋螺紋螺釘旋入，將斷頭螺栓旋出。

其次還可以通過在斷頭螺栓上鉆孔，將經過淬火的圓錐桿旋入孔中，然后轉動圓錐桿將斷頭螺栓取出。

對于實在無法進行處理的螺栓，可以使用比螺栓直徑小的鉆頭，直接使用鉆頭將螺桿鉆出，然后再使用絲錐將其旋出，但是在鉆孔過程中需要注意，切忌不要將原螺紋孔中的螺紋損壞，否則需要重新進行攻螺紋，對拆卸工作帶來影響。

4 銹死螺栓的拆卸分析

4.1 螺栓銹死的原因

在螺紋配合件使用過程中，雖然使用人力將配合件擰緊，但是螺紋之間還存在有一定的孔隙。在擰緊過程中會存在一定的阻力矩，這個阻力矩主要由兩部分組成，分別為配合件摩擦面產生的摩擦力矩以及支承面與螺栓頭環形端面產生的摩擦力矩。在擰緊過程中，一旦螺紋間隙內存在有水分、空氣等，會隨著時間的發展，螺紋發生金屬氧化作用，使得配合件之間形成銹層，配合面之間不斷壓緊，最終產生分子結合力，分子結合力一旦增大，最終便會導致螺栓難以拆卸，出現所謂的銹死現象。

4.2 加熱致松原理

一般情況下，銹層相較于金屬而言導熱系數小，導熱系數大概為1/50～1/30，并且銹層通常呈現不均勻分布、孔隙較多、自身較脆并且線膨脹系數小，基于此，在拆卸銹死螺絲的過程中，可以使用加熱措施，加熱螺栓周圍機體，由于銹層自身具有隔熱作用，螺栓的溫升速度相較于基體而言小，因此，線膨脹量也小，這就使得螺栓配合件的配合面會產生錯動現象，此時螺紋間隙會不斷增大，最終使得銹層被拉裂。

但是要注意的是，當加熱到一定程度時，螺栓配合件的螺紋間隙會逐漸恢復正常，因此，在拆卸銹死螺栓的過程中，需要不斷加熱、快速冷卻之后在加熱，從加熱到冷卻至常溫過程中，大約會出現四次錯動，配合件中的螺紋間隙也會出現四次大小不一的錯動，這個錯動將會消除配合件表面的分子結合力，使得銹層受壓、受拉直至出現破碎狀態，最終失去連接作用，此時便可將銹死的螺栓進行拆除，隨后進行維修，保證機械設備后期順利運行。

4.3 確定加熱溫度

在拆卸銹死螺栓的過程中，加熱溫度不能一概而論，需要結合螺栓的材料、結構等選用不同的加熱溫度，通常情況下，選擇加熱溫度的原則是不會影響零件的使用性能。常見的螺紋材料有鑄鐵、普通碳素鋼、合金鋼以及優質碳素鋼等，一般情況下，普通碳素鋼不用經過加熱處理便能使用，加熱溫度不能超過相變溫度，不能超過650℃，而鑄鐵的加熱溫度要低于600℃，優質碳素鋼的溫度要低于500℃。合金鋼螺紋加熱溫度可以適當參考優質碳素鋼或者普通碳素鋼。

4.4 操作步驟

在加熱銹死螺栓的過程中，首先要將螺栓周圍的基體進行加熱，隨后將基體與螺栓同時加熱，溫度不宜超過文中上述溫度，隨后使用涼水將其快速冷卻直到常溫，用錘子適當地敲擊螺栓3～5次，然后使用梅花扳手或者套筒將銹死的螺栓擰出。

4.5 注意事項

在加熱銹死螺栓的過程中，一定要注意當螺栓基體材料與螺栓材料不同時，應該選擇較低溫度進行加熱。在對鑄鐵件進行加熱時，一定要防止鑄鐵件出現裂紋。在進行加熱時一定要確保快速加熱，盡量提高加熱速度。在拆卸關鍵部位的銹死螺栓時，不宜使用加熱法，防止對設備的關鍵部位造成損害，影響機械設備的正常使用，縮短機械設備的使用壽命。

5 結語

綜上所述，在機械設備疑難螺紋連接件維修工作中，一定要選擇專業水平較高的維修人員，針對螺紋連接件的不同情況，合理選擇維修技術，在拆卸斷頭螺栓的過程中，要注意針對不同折斷情況選用不同拆卸手段，在對銹死螺栓進行拆卸時，要注意根據加熱致松原理，確定科學合理的加熱溫度，嚴格按照操作步驟開展拆卸工作，確保螺紋配合件拆卸工作順利進行，為機械設備的后期使用提供保障。

【參考文獻】

【1】舒東.農機維修中螺紋連接件的拆卸[J].農業與技術，2018，38（14）：86.