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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 13516次浏覽 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爲4.76mm~6.35mm的剛性條件下方能發揮作用。由于攻絲速度快,准備工作並不多,可以實現高速生産。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。

可拆卸镁合金工件或异种材料工件的连接可用螺栓、螺钉和其他螺纹,实际上,镁合金的螺纹连接与其他金属材料的连接并无区别。紧固件首选材料为5056鋁合金,其次为6061鋁合金,如果工作条件没有严重的腐蚀,也可以选用镀Sn、Ca或Zn的低碳钢螺钉,还可用镀(70%~80%)Sn~(20%~30%)Zn和Zn+铬酸盐+矽酸盐的钢紧固件,可以减小严酷环境中的电偶腐蚀。钢紧固件的强度性能比鋁合金的高,不会撕裂。在腐蚀条件下对接头进行适当的保护,也可以提高螺纹连接的可靠性,粗螺纹连接效果比细螺纹的好。自锁螺母和其他可拆卸紧固件也可以连接镁合金工件。在螺栓头或螺母下方加装5052或6061鋁合金垫可以预防电化学腐蚀。
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爲4.76mm~6.35mm的剛性條件下方能發揮作用。由于攻絲速度快,准備工作並不多,可以實現高速生産。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°沈頭的。鎂合金工件鎖緊螺釘用6061-T6合金制造,直徑爲: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
自锁螺母在镁合金工件装配中获得大量应用。开槽斜墊圈也广为应用,在受力及受力面积不大时,它与标准墊圈具有相同的强度性能,还拥有如下的优点:定位准确、与被连接件接触面积较大、设备简单、生产效率高、成本较低等。螺母表面通常镀有锌和Cro连接时将螺母塞入孔中,用顶杆或虎钳压紧,直到螺母与镁材的表面发亮,但不可用锤打紧,以免应力集中,引起腐蚀或甚致破裂。
螺丝墊圈可以压入或热装到镁合金工件上,但用得最多的还是拧入工墊圈。为了螺纹孔与墊圈的配合更紧密,可以采用一次攻丝后再精攻。
拧入式墊圈有两种:一种是管状,另一种为螺纹衬套(见下图)。前一种(图a)的螺纹在外表面,从而与螺杆、螺栓或其他螺纹紧固件连接。大螺距能有效提升强度,倒角螺纹或相似系列螺纹可以减小根部应力集中。墊圈与螺栓或螺杆的强度应保证扭曲过程中后者先失效,而不是墊圈内部螺纹先破裂。
另一类墊圈是由弹簧线圈精确螺旋而成的螺纹衬套(图b),它用于攻丝孔与螺栓、螺钉或螺杆的配合。采用热处理钢螺栓进,墊圈塞入深度为螺栓直径的2.5倍效果最佳。对于盲孔,墊圈厚度应为紧固件直径的3倍。

 

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热装压入式墊圈的室温过盈量不能大于墊圈紧固所需的量,通常0.1%的变形率就可以。0.1%应变不会产生多大残余应力,不会出现问题。0.03%的应变已在实践中得到成功应用,0.3%的过盈配合也有应用,不过需指出的是,此时会产生较大的残余应力,有可引发应力腐蚀开裂,增大疲劳破坏倾向。还应注意,镁及镁合金的热胀系数比墊圈金属的大,所以在高温下可以增加室温过盈,从而在高温下仍可以有足够的紧固力。

責任編輯:淮金

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