不銹鋼緊固件鎖死原因及預防 ？

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相信很多人使用不銹鋼緊固件時，都遇到過螺母裝配既無法擰入又無法拆卸的尷尬情況，這種現(xiàn)象就是緊固件行業(yè)俗稱的“鎖死”。

今天，小萬來跟大家聊一聊關于不銹鋼緊固件鎖死的那些事兒。

請跟小萬一起揭秘不銹鋼緊固件鎖死原因及預防方法吧！

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不銹鋼緊固件常見的鎖死誘因

不銹鋼緊固件具有美觀、耐用、抗腐蝕等特點，是生產(chǎn)裝配中的常用緊固件，但不銹鋼緊固件在日常裝配使用時經(jīng)常會出現(xiàn)鎖死問題，即螺栓與螺母連接過于緊密而無法持續(xù)安裝或拆卸。
兩者一旦咬死，很難分開，需要破壞螺母或截斷螺栓才能將二者分離開來?？梢?，不銹鋼螺栓鎖死問題對緊固件的重復使用和裝配效率都具有不利影響。
接下來，我們就探討一下究竟是什么原因誘發(fā)了不銹鋼緊固件裝配時的鎖死。
 

螺紋精度的影響

■ 螺紋配合公差的選擇

依據(jù)標準ISO 965-1（普通螺紋 公差），螺母和螺栓螺紋的配合公差一般都會推薦選用6H/6g公差配合。

當選用的螺紋配合公差有誤時，如選用6H/6h公差配合，此種配合公差屬于過渡配合，會造成不銹鋼緊固件螺紋之間的摩擦力增大，影響裝配，進而造成鎖死。（螺紋配合公差知識請參閱本公眾號——緊固件小講堂，螺紋的公差與配合篇）

■ 螺紋缺陷的影響

外螺紋緊固件生產(chǎn)過程中搓絲等工序有可能會引起螺紋亂牙、粗糙；運輸過程中經(jīng)常會因為磕碰導致螺紋損傷。這些缺陷雖然符合相關標準要求，單獨作用于螺栓時無影響，但是過于嚴重時，螺母在擰入螺栓時需要先克服這些缺陷，導致螺紋之間摩擦力增大，影響裝配，進而造成鎖死。

■ 螺紋內異物的影響

在生產(chǎn)過程中，不銹鋼緊固件的螺紋中可能會存在金屬屑或其他異物。尤其是螺母，在攻絲過程中極有可能出現(xiàn)金屬屑殘留。螺紋內的異物會導致螺紋之間摩擦力增大，影響裝配，進而造成鎖死。

緊固件材質的影響

■ 同一爐的原材料（指鋼材生產(chǎn)廠的溯源爐號）生產(chǎn)的螺栓和螺母，易發(fā)生鎖死。同爐的原材料物理性能完全相同，在裝配時極易因細微影響出現(xiàn)黏著現(xiàn)象，進而造成鎖死。

■ 原材料中Cu含量越高，發(fā)生螺紋鎖死的概率越大。銅元素可以改善不銹鋼材料的延展性，銅含量越高不銹鋼的延展性越好。采用冷墩成型工藝的不銹鋼緊固件為保證產(chǎn)品外觀良好，不得不采用銅含量略高的原材料生產(chǎn)，因此會造成鎖死情況。

安裝方法的影響

■ 安裝時的施力角度的影響

螺母在安裝時應垂直于螺栓的軸線進行安裝，勿出現(xiàn)傾斜。螺母出現(xiàn)傾斜時，螺紋之間出現(xiàn)剪切力，導致螺紋之間摩擦力增大，影響裝配，進而造成鎖死。

■ 安裝工具和安裝速度的影響

大部分人都會使用到電動或氣動工具安裝緊固件。電動、氣動工具安裝速度快，可以設置扭矩和轉速，使用便捷并且能夠有效的提高工作效率。但是安裝速度快這一優(yōu)點作用于不銹鋼緊固件時，卻帶來最大的麻煩，這就是“鎖死”?？焖侔惭b會造成螺栓和螺母之間螺紋快速摩擦，熱能聚集導致異常發(fā)熱，進而造成鎖死。

不銹鋼緊固件鎖死機理
 

這就需要從螺紋的緊固原理說起了，螺母和螺栓裝配的過程其實可以視為是螺母沿螺栓的螺紋導程攀爬的過程，在這一過程中，螺紋之間產(chǎn)生摩擦力、擠壓力等，形成一個復雜的受力體系。其中摩擦力的增大是導致不銹鋼緊固件鎖死的主要原因。

不銹鋼材質硬度低，螺紋上存在的倒牙、粗糙或者牙內異物，在螺母擰入的過程中逐漸堆積。這種情況下，持續(xù)擰入會破壞并抹去不銹鋼材料表面的氧化鉻層，導致螺紋之間直接發(fā)生接觸，產(chǎn)生阻塞或剪切，進而形成黏著。黏著持續(xù)發(fā)生時伴隨著大量熱能聚集，造成不銹鋼緊固件完全鎖死。見以下螺栓、螺母裝配示意圖。

這一系列的阻塞、剪切、黏著、鎖死的連續(xù)動作會在很短的幾秒鐘就完成。

如何有效避免不銹鋼緊固件裝配時的鎖死？

正確選型
合理選擇螺栓的規(guī)格和長度，并確認緊固件的機械性能滿足使用要求。（螺栓考核抗拉強度；螺母考核保證載荷）螺栓長度以安裝后露出螺母2-4個螺紋為宜。

改善螺紋之間的摩擦力
■ 應盡量保證螺紋牙內適當清潔，無金屬屑、異物。
■ 應盡量選擇無螺紋損傷的螺栓進行裝配。
■ 裝配時應適當選用潤滑劑，如二硫化鉬或者普通黃油等，降低摩擦力的同時還能起到快速散熱的作用。
 

規(guī)范操作方法
■ 裝配時應保證螺母垂直與螺栓軸線，切勿傾斜安裝，防止螺紋之間出現(xiàn)剪切力。
■ 裝配時應施力均勻，切勿突然施加較大的扭力。
■ 應選用扭力扳手配合套筒安裝，盡量避免使用容易施力傾斜的活扳手。
■ 裝配速度不宜過快，不推薦使用電動或氣動工具安裝。
■ 隨時關注緊固件的溫度，當溫度突然升高時應先暫停安裝，待緊固件溫度正常后再繼續(xù)裝配。

拓展討論

不銹鋼全金屬鎖緊螺母裝配時為什么特別容易發(fā)生鎖死？

全金屬鎖緊螺母均是依靠增大螺紋之間的摩擦力實現(xiàn)的鎖緊。
大部分使用者在裝配不銹鋼全金屬鎖緊螺母時并沒有意識到這一點，或者為了追求工作效率，沒有重視這一問題。并且選用了電動或氣動的安裝工具。不銹鋼全金屬鎖緊螺母在擰入螺栓的第一個螺紋時就產(chǎn)生很大的摩擦力，并在持續(xù)快速的旋轉中不斷累積，造成螺母異常發(fā)熱。如果在這種情況下，螺栓的螺紋又同時存在倒牙、牙內異物等狀況，那可真是安裝的“災難”。
因此，小萬在這里建議大家，裝配不銹鋼材質的全金屬鎖緊螺母時，請不要使用電動或氣動工具，并且要參考規(guī)范操作方法進行裝配哦。

小萬君本期分享的知識對您有幫助嗎？咱們下期再見！