疑难螺纹连接件的拆卸探究

杨博，钟耿峰

（中广核核电运营有限公司，广东 深圳518000）

1 引言

结合当前我国机械设备的应用情况来看，疑难螺纹连接件身为机械设备的重要构成部分，对机械设备的使用稳定性、使用周期等都有着十分重要的作用，但是由于螺纹连接件使用特性等因素，连接件自身多方受力，极易出现断裂现象，再加上部分机械设备的使用环境十分复杂，使得断裂螺纹连接件出现锈死等现象，导致维修过程中只能通过拆卸设备，来清理锈死螺栓与断头螺栓，为设备修理工作带来了较大困难。

2 疑难螺纹连接件对设备维修的影响

设备维修身为机械设备后期运行使用的重要保障手段，直接影响着机械设备的使用寿命以及运行质量。疑难螺纹连接件身为机械设备中的常见器件，对于机械设备的运行稳定性十分重要，但是疑难螺纹连接件也为设备维修工作带来了不少困难。螺纹在应用过程中极易出现过载断裂以及疲劳断裂现象，再加上部分设备机械的使用环境较为恶劣，为设备维修工作带来了一定的难度，部分疑难螺纹连接件因为自身特殊性，对设备维修人员的技术要求加高，这就对设备维修工作提出了一定要求。

总而言之，疑难螺纹连接件的使用虽然对设备的稳定性等有着十分重要的作用，但是也为后期设备维修工作增加了一定的难度。在对疑难螺纹连接件进行修理时，要选择专业水平较高的维修人员，结合我国螺纹连接件的维修情况来看，部分修理人员在拆卸螺栓的过程中一味地生拧硬扳，因此，对于一些重要部位的连接件进行维修时，一定要选择专业水平高的人员，不得损坏重要连接件，确保设备维修工作顺利开展，为机械设备的后期使用提供保障[1]。

3 断头螺栓的拆卸分析

产生断头螺栓的主要原因是加工缺陷或者螺栓设计，例如，螺栓表面热处理表面硬度不一致、螺栓制造材料选择不当、螺孔与螺栓之间的配合精度不同等，除了上述因素之外，安装人员在安装过程中用力过大、螺纹不干净等人为因素都有可能导致螺栓在使用过程中出现断裂现象。通常情况下，断头螺栓有两种断裂情况，断在螺孔外以及螺孔内。

3.1 断在螺孔外的断头螺栓维修措施

对于折断在螺孔外的螺栓而言，在开展维修工作时，首先需要在螺栓底部周围加入少许煤油，使用铁锤适当地向下敲击螺杆，在完成此项工作后，要根据螺栓的大小选用合适的管钳夹紧断头螺栓的下部，在拆卸螺栓的过程中，要确保管钳不倾斜，将管钳顺着螺栓拧紧的方向拧1/10～1/8 圈，然后加大反方向的力矩，将断头螺栓拧出。

对于折断在螺孔外但是折断截面与连接平面之间的距离为20～50mm 时，拆卸过程中，首先需要在螺栓底部加入少许煤油，然后使用平锉直接将截断面锉平，随后使用钢锯在螺栓折断截面上沿着直径锯出一个凹槽，通常凹槽的深度以3mm 最佳，宽度以1.5mm 为宜，使用螺丝刀将断裂的螺栓拧出。

对于折断截面在落空外，但是截面距离连接件距离为10～20mm 的断头螺栓而言，首先需要使用铁锤适当地敲击螺杆，然后在使用适当的螺母焊接在螺杆上，在焊接过程中要注意螺母的底平面要与连接件的上平面保持2mm 左右的间隙，等到焊接冷却之后，需要在间隙中加入少许煤油，随后等待半小时后，将螺栓拆下。

3.2 断在螺孔内的螺栓拆卸

在对落空内断裂的螺栓进行拆卸时，首先可以在螺栓端部钻一个直径较小的孔，拆卸人员使用左旋螺纹丝锥攻螺纹，将左旋螺纹螺钉旋入，将断头螺栓旋出。

其次还可以通过在断头螺栓上钻孔，将经过淬火的圆锥杆旋入孔中，然后转动圆锥杆将断头螺栓取出。

对于实在无法进行处理的螺栓，可以使用比螺栓直径小的钻头，直接使用钻头将螺杆钻出，然后再使用丝锥将其旋出，但是在钻孔过程中需要注意，切忌不要将原螺纹孔中的螺纹损坏，否则需要重新进行攻螺纹，对拆卸工作带来影响。

4 锈死螺栓的拆卸分析

4.1 螺栓锈死的原因

在螺纹配合件使用过程中，虽然使用人力将配合件拧紧，但是螺纹之间还存在有一定的孔隙。在拧紧过程中会存在一定的阻力矩，这个阻力矩主要由两部分组成，分别为配合件摩擦面产生的摩擦力矩以及支承面与螺栓头环形端面产生的摩擦力矩。在拧紧过程中，一旦螺纹间隙内存在有水分、空气等，会随着时间的发展，螺纹发生金属氧化作用，使得配合件之间形成锈层，配合面之间不断压紧，最终产生分子结合力，分子结合力一旦增大，最终便会导致螺栓难以拆卸，出现所谓的锈死现象。

4.2 加热致松原理

一般情况下，锈层相较于金属而言导热系数小，导热系数大概为1/50～1/30，并且锈层通常呈现不均匀分布、孔隙较多、自身较脆并且线膨胀系数小，基于此，在拆卸锈死螺丝的过程中，可以使用加热措施，加热螺栓周围机体，由于锈层自身具有隔热作用，螺栓的温升速度相较于基体而言小，因此，线膨胀量也小，这就使得螺栓配合件的配合面会产生错动现象，此时螺纹间隙会不断增大，最终使得锈层被拉裂。

但是要注意的是，当加热到一定程度时，螺栓配合件的螺纹间隙会逐渐恢复正常，因此，在拆卸锈死螺栓的过程中，需要不断加热、快速冷却之后在加热，从加热到冷却至常温过程中，大约会出现四次错动，配合件中的螺纹间隙也会出现四次大小不一的错动，这个错动将会消除配合件表面的分子结合力，使得锈层受压、受拉直至出现破碎状态，最终失去连接作用，此时便可将锈死的螺栓进行拆除，随后进行维修，保证机械设备后期顺利运行。

4.3 确定加热温度

在拆卸锈死螺栓的过程中，加热温度不能一概而论，需要结合螺栓的材料、结构等选用不同的加热温度，通常情况下，选择加热温度的原则是不会影响零件的使用性能。常见的螺纹材料有铸铁、普通碳素钢、合金钢以及优质碳素钢等，一般情况下，普通碳素钢不用经过加热处理便能使用，加热温度不能超过相变温度，不能超过650℃，而铸铁的加热温度要低于600℃，优质碳素钢的温度要低于500℃。合金钢螺纹加热温度可以适当参考优质碳素钢或者普通碳素钢。

4.4 操作步骤

在加热锈死螺栓的过程中，首先要将螺栓周围的基体进行加热，随后将基体与螺栓同时加热，温度不宜超过文中上述温度，随后使用凉水将其快速冷却直到常温，用锤子适当地敲击螺栓3～5 次，然后使用梅花扳手或者套筒将锈死的螺栓拧出。

4.5 注意事项

在加热锈死螺栓的过程中，一定要注意当螺栓基体材料与螺栓材料不同时，应该选择较低温度进行加热。在对铸铁件进行加热时，一定要防止铸铁件出现裂纹。在进行加热时一定要确保快速加热，尽量提高加热速度。在拆卸关键部位的锈死螺栓时，不宜使用加热法，防止对设备的关键部位造成损害，影响机械设备的正常使用，缩短机械设备的使用寿命。

5 结语

综上所述，在机械设备疑难螺纹连接件维修工作中，一定要选择专业水平较高的维修人员，针对螺纹连接件的不同情况，合理选择维修技术，在拆卸断头螺栓的过程中，要注意针对不同折断情况选用不同拆卸手段，在对锈死螺栓进行拆卸时，要注意根据加热致松原理，确定科学合理的加热温度，严格按照操作步骤开展拆卸工作，确保螺纹配合件拆卸工作顺利进行，为机械设备的后期使用提供保障。