螺栓為什么會松？松動原因分析

設備運行一段時間，螺栓就松了，緊固一遍過幾天又松。螺栓為什么會松？是擰得不夠緊嗎？這篇從機理上把螺栓松動的原因講透，并給出對策。

一、螺栓松動分兩類

螺栓松動分兩大類：一類是"非旋轉松動"，螺栓和螺母沒有相對轉動，但預緊力下降了，表現為連接變松；另一類是"旋轉松動"，螺母或螺栓真的轉出來了，徹底失去預緊。兩類松動的機理完全不同。非旋轉松動的原因包括：被連接件表面被壓潰、材料蠕變松弛、熱膨脹不均、潤滑劑流失；旋轉松動的原因主要是：橫向振動導致螺紋間反復微滑，螺母逐漸退扣。判斷是哪一類，看防松標記：標記錯位了就是旋轉松動，標記沒動但連接松了就是非旋轉松動。

二、橫向振動是最主要的原因

大量研究和現場經驗都表明，橫向振動是螺栓旋轉松動的主要兇手。設備運行時的振動、沖擊，讓被連接件之間反復錯動，螺紋牙面上產生微小的相對滑動，螺母每振動一次就退一點點，久而久之就完全松脫。實驗室里用振動臺測試很快就能模擬出來。所以為什么振動設備上的螺栓總是松？不是扭矩不夠，而是沒有防松措施。對策就是：加防松元件、涂鎖固膠、或者提高預緊力讓接觸面不滑動。

三、嵌入和蠕變導致預緊力下降

即使沒有振動，預緊力也會慢慢下降。原因是"嵌入"：螺栓頭、螺母支承面、螺紋牙面在預緊力作用下發生微小的塑性變形，支承面越軟變形越大，比如鋁件、未淬硬墊圈。嵌入損失的預緊力可達10%到20%。蠕變則是材料在高溫、持續應力下緩慢變形，高溫設備的螺栓蠕變松弛明顯。對策：一是擰緊后過一段時間再復緊一次；二是用淬硬墊圈保護軟材料；三是高溫連接選用抗蠕變材料并定期復緊。預緊力不足，連接就失去密封和防松能力，泄漏、松動隨之而來。

四、擰緊不當也會導致松動

有些"松動"其實是壓根沒擰緊：扭矩沒到位、擰緊順序錯誤、預緊力不足，連接一開始就是虛的，運行幾天自然就松了。還有的擰緊過度，螺栓屈服甚至超過屈服點，螺紋損傷，預緊力反而留不住。另外，同一螺栓組摩擦狀態不一致，同樣扭矩下預緊力差很大，松的松緊的緊。對策是：按工藝擰緊，扭矩、順序、分輪都要執行到位；重要連接用扭矩角度法或拉伸法控制預緊力，而不只看扭矩。

五、防松措施怎么選

防松措施按可靠性排序：最可靠的是破壞性防松，但不可重復使用；其次是摩擦防松，可靠且可重復；然后是化學防松，效果穩定；最弱的是彈簧墊圈，只能用于低要求場合。選擇原則：振動大、安全要求高的連接，用自鎖螺母或鎖固膠加防松標記；高溫環境鎖固膠失效，用機械防松；高強度螺栓避免用彈簧墊圈，效果差還可能損傷支承面。防松做對了，設備檢修周期能大幅延長。

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