螺栓为什么会松？松动原因分析

螺栓为什么会松？松动原因分析

设备运行一段时间，螺栓就松了，紧固一遍过几天又松。螺栓为什么会松？是拧得不够紧吗？这篇从机理上把螺栓松动的原因讲透，并给出对策。

一、螺栓松动分两类

螺栓松动分两大类：一类是"非旋转松动"，螺栓和螺母没有相对转动，但预紧力下降了，表现为连接变松；另一类是"旋转松动"，螺母或螺栓真的转出来了，彻底失去预紧。两类松动的机理完全不同。非旋转松动的原因包括：被连接件表面被压溃、材料蠕变松弛、热膨胀不均、润滑剂流失；旋转松动的原因主要是：横向振动导致螺纹间反复微滑，螺母逐渐退扣。判断是哪一类，看防松标记：标记错位了就是旋转松动，标记没动但连接松了就是非旋转松动。

二、横向振动是最主要的原因

大量研究和现场经验都表明，横向振动是螺栓旋转松动的主要凶手。设备运行时的振动、冲击，让被连接件之间反复错动，螺纹牙面上产生微小的相对滑动，螺母每振动一次就退一点点，久而久之就完全松脱。实验室里用振动台测试很快就能模拟出来。所以为什么振动设备上的螺栓总是松？不是扭矩不够，而是没有防松措施。对策就是：加防松元件、涂锁固胶、或者提高预紧力让接触面不滑动。

三、嵌入和蠕变导致预紧力下降

即使没有振动，预紧力也会慢慢下降。原因是"嵌入"：螺栓头、螺母支承面、螺纹牙面在预紧力作用下发生微小的塑性变形，支承面越软变形越大，比如铝件、未淬硬垫圈。嵌入损失的预紧力可达10%到20%。蠕变则是材料在高温、持续应力下缓慢变形，高温设备的螺栓蠕变松弛明显。对策：一是拧紧后过一段时间再复紧一次；二是用淬硬垫圈保护软材料；三是高温连接选用抗蠕变材料并定期复紧。预紧力不足，连接就失去密封和防松能力，泄漏、松动随之而来。

四、拧紧不当也会导致松动

有些"松动"其实是压根没拧紧：扭矩没到位、拧紧顺序错误、预紧力不足，连接一开始就是虚的，运行几天自然就松了。还有的拧紧过度，螺栓屈服甚至超过屈服点，螺纹损伤，预紧力反而留不住。另外，同一螺栓组摩擦状态不一致，同样扭矩下预紧力差很大，松的松紧的紧。对策是：按工艺拧紧，扭矩、顺序、分轮都要执行到位；重要连接用扭矩角度法或拉伸法控制预紧力，而不只看扭矩。

五、防松措施怎么选

防松措施按可靠性排序：最可靠的是破坏性防松，但不可重复使用；其次是摩擦防松，可靠且可重复；然后是化学防松，效果稳定；最弱的是弹簧垫圈，只能用于低要求场合。选择原则：振动大、安全要求高的连接，用自锁螺母或锁固胶加防松标记；高温环境锁固胶失效，用机械防松；高强度螺栓避免用弹簧垫圈，效果差还可能损伤支承面。防松做对了，设备检修周期能大幅延长。

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