O equipamento funciona num ambiente áspero com uma grande diferença de temperatura entre o dia e a noite ou sob a condição de uma grande diferença de temperatura antes e após o arranque,e o desempenho de aperto de parafusos e furos de parafuso será significativamente afetado devido à expansão térmica e contração a frioEspecialmente para o cenário de aplicação do buraco de parafuso de parede fina, a diferença do coeficiente de expansão térmica do material determina diretamente a mudança da força de fixação.Este trabalho vai começar com a influência da diferença de temperatura sobre a força de aperto do parafuso e buraco parafuso, analisar o mecanismo da diferença de expansão térmica e propor o projeto e a selecção de materiais para se adaptarem ao ambiente de diferença de temperatura.

1O mecanismo de influência da diferença de temperatura sobre parafusos e furos de parafuso

No ambiente de diferença de temperatura, o coeficiente de expansão térmica de cada componente do equipamento é diferente,e os parafusos e buracos de parafuso irá produzir tensão adicional devido à inconsistência do grau de expansão ou contraçãoOs principais mecanismos são descritos da seguinte forma:

1.1 Mudança de tensão causada pela diferença de expansão térmica

Diferença de material no coeficiente de expansão térmica A diferença no coeficiente de expansão térmica de diferentes materiais pode levar ao deslocamento relativo entre parafusos e furos de parafuso,que provoque a mudança ou afrouxamento da força de pretensão.

Quando a diferença de temperatura entre o dia e a noite for grande, a taxa de aquecimento ou arrefecimento do equipamento não é consistente,que possam conduzir à distribuição desigual das tensões no buraco do parafuso e afectar a estabilidade da força de fixação.

1.2 Concentração da tensão térmica

Antes e após a partida do equipamento, o esforço térmico concentra-se em áreas locais devido à mudança súbita da diferença de temperatura,que é particularmente desfavorável para a força de aperto das juntas de parafusos e buracos de parafuso:

A raiz do fio é a área de concentração de tensão, e a expansão a alta temperatura pode causar a expansão da microquebra do material.

Os furos de parafuso de parede fina são mais propensos a perder a aderência da coordenação do fio devido à deformação local causada pela diferença de temperatura.

2Efeito específico da diferença de temperatura na força de aperto

2.1 Aumento ou diminuição da força de aperto

Quando o parafuso se expande mais rápido do que o buraco do parafuso, a força de fixação aumenta, o que pode levar ao arrasto do parafuso ou ao rendimento local do material.

Quando a taxa de contração do parafuso é mais rápida do que o buraco do parafuso, a força de fixação é reduzida e pode ocorrer afrouxamento ou falha de conexão.

2.2 Efeito da fadiga térmica e da carga cíclica

Os ciclos de temperatura repetidos podem causar o fenómeno da fadiga térmica e afectar a vida útil dos elementos de fixação:

O ciclo térmico de iniciação da superfície do material intensifica o desenvolvimento de micro-fissuras na superfície de contato do fio.

O afrouxamento do parafuso pode levar ao autoafrouxamento do parafuso.

3Sugestões sobre a concepção e a selecção de materiais para o ambiente de diferença de temperatura

3.1 Escolher materiais adequados

No ambiente do material de correspondência de alta expansão térmica com uma grande diferença de temperatura,Os parafusos com o coeficiente de expansão térmica próximo do material do buraco de parafuso devem ser selecionadosPor exemplo:

Combinação de aço e aço (por exemplo, parafuso de aço 35 CrMo e furos de parafuso Q235)

Os parafusos de liga de titânio são utilizados para equipamentos leves

Materiais resistentes a altas e baixas temperaturas com alta resistência ao calor e dureza a baixas temperaturas, tais como liga de níquel (Inconel 718) ou aço inoxidável martensítico (17-4 PH).

3.2 Otimizar o desenho dos furos e parafusos

O ângulo circular da raiz do fio é otimizado para aumentar o raio do ângulo circular da raiz do fio, reduzir a concentração de tensão e melhorar a resistência à fadiga térmica.

A espessura da parede deve satisfazer os requisitos de estabilidade estrutural no processo de expansão térmica, para evitar a falha do orifício de parafuso devido a muito fino.

3.3 Controle preciso da força de tensão

Critical para a concepção e controlo da pressão no ambiente de diferença de temperatura:

Utilize uma ferramenta de controlo do binário com desempenho estável sob carga dinâmica.

O projeto da pretenção é otimizado para ser compatível com as alterações de carga causadas por diferenças extremas de temperatura.

A influência do ambiente de diferença de temperatura sobre a força de fixação dos parafusos e buracos de parafuso não pode ser ignorada.Processo de design e tratamento de superfície otimizados, o desempenho e a vida útil dos parafusos em ambientes extremos podem ser significativamente melhorados.O risco de falha da ligação do parafuso pode ser efetivamente previsto, de modo a garantir o funcionamento estável a longo prazo do equipamento.