許士軍 楊華榮

不銹鋼緊固件因其美觀、經(jīng)久耐用、抗腐蝕力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用在機(jī)械裝配領(lǐng)域，但不銹鋼緊固件使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)螺栓與螺母配合后無(wú)法旋開的問(wèn)題，即俗稱“鎖死”、“咬死”或“咬合”的問(wèn)題。螺栓與螺母一旦咬合，則螺栓與螺母很難分離，常常需要將螺栓截?cái)嗷蚵菽钙瞥詫?shí)現(xiàn)配件拆卸，直接影響了配件拆裝的速率以及緊固件的可重復(fù)利用率。因此分析不銹鋼螺栓與螺母咬合的原理及形成原因，找出幾種解決不銹鋼緊固件咬合情況下緊固件拆卸以及防止不銹鋼緊固件咬合現(xiàn)象的方法具有一定意義，可以為類似問(wèn)題的處理提供一定借鑒。

1、不銹鋼緊固件咬合發(fā)生原理

不銹鋼緊固件，本身具有防銹性，會(huì)在表面受損傷時(shí)，在金屬表面產(chǎn)生一層薄薄的氧化層（以?shī)W氏體不銹鋼而言，就是氧化鉻）來(lái)防止進(jìn)一步更深入的銹蝕。當(dāng)不銹鋼緊固件被鎖緊時(shí)，牙紋間所產(chǎn)生的壓力與熱力會(huì)破壞并抹去其間的氧化鉻層，使得金屬牙紋直接發(fā)生阻塞/剪切，進(jìn)而發(fā)生黏著的現(xiàn)象。當(dāng)黏著的現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生時(shí)，將使得不銹鋼緊固件完全鎖死，再也無(wú)法卸下或鎖上。通常這一系列的阻塞→剪切→黏著→鎖死的一連串動(dòng)作就發(fā)生在短短的幾秒鐘。

2、不銹鋼緊固件咬合發(fā)生原因

通過(guò)分析不銹鋼緊固件咬合現(xiàn)象發(fā)生的原理，可以看出，不銹鋼緊固件咬合是由于牙紋間的壓力或熱力破壞了氧化層，使得金屬材質(zhì)直接接觸，并進(jìn)一步發(fā)展而產(chǎn)生的，因此使牙紋間產(chǎn)生過(guò)大壓力或熱力常常使不銹鋼緊固件產(chǎn)生咬合現(xiàn)象。如下幾種原因，常常使得牙紋間產(chǎn)生過(guò)大壓力或熱力，繼而使得不銹鋼緊固件產(chǎn)生咬合現(xiàn)象。

1）牙紋粗糙或有異物沾粘。如有焊點(diǎn)及其它金屬屑夾在牙紋間，常會(huì)導(dǎo)致咬合。

2）擰緊力過(guò)大或擰緊速度過(guò)快。擰緊力過(guò)大容易使牙紋間產(chǎn)生較大壓力而導(dǎo)致咬合；擰緊速度過(guò)快容易使牙紋間溫度急速上升而咬合。

3）施力方向角度錯(cuò)誤。緊固時(shí)擰緊方向與螺栓軸向不垂直，容易導(dǎo)致咬合。

3、不銹鋼螺栓與螺母咬合后拆卸方法

不銹鋼螺栓與螺母一旦發(fā)生咬合，就很難進(jìn)行分離，只能破壞性拆除，常常將螺栓截?cái)?，更換螺栓和螺母。但有些情況下，如螺栓直徑較大，則截?cái)鄻O為不便，或螺栓為預(yù)埋結(jié)構(gòu)，一旦螺栓破損，更換起來(lái)極為不便。因此，尋找一些方法，能夠快速將咬合的緊固件進(jìn)行分離或在不破壞螺栓的條件下將螺母拆下，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。以下結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，給出幾種不銹鋼螺栓與螺母咬合情況下的拆卸方法。

1）采用螺紋松動(dòng)劑（如煤油、潤(rùn)松等）進(jìn)行潤(rùn)滑。作業(yè)時(shí)將松動(dòng)劑噴涂到螺紋連接部位，盡可能多的讓松動(dòng)劑滲入螺紋連接部位，并用橡膠錘等工具，輕敲螺母周圈，使螺紋連接處產(chǎn)生振動(dòng)，待噴涂松動(dòng)劑約30分鐘后，嘗試將螺母取下。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)該方法對(duì)于拆卸銹蝕緊固件作用比較明顯，但對(duì)于螺紋的緊固拆卸作用效果較為有限。

2）對(duì)于噴涂了松動(dòng)劑仍然無(wú)法拆卸的螺母，可以嘗試采用熱脹法，即利用焊槍等工具對(duì)螺母進(jìn)行加熱，使螺母產(chǎn)生膨脹，然后將螺母取下。該方法使用受一定限制，要考慮緊固件周圍是否有動(dòng)火空間，考慮緊固件周圍及被連接件是否能夠承受高溫高熱。

3）對(duì)于咬合的螺栓和螺母，可以直接采用專用工具（如螺母劈開器等）進(jìn)行拆卸。采用螺母劈開器進(jìn)行作業(yè)時(shí)，將螺母劈開器套到螺母上，通過(guò)機(jī)械力或液壓力推進(jìn)刀頭，劈開螺母，從而將螺母與螺栓分離。該方法方便快捷，尤其使用液壓系統(tǒng)推進(jìn)刀頭，省時(shí)省力。但要注意的是，若要保留螺栓不被破壞而只拆除螺母，應(yīng)在操作方法上做一些改進(jìn)。因?yàn)樵诘额^劈開螺母的瞬間，由于慣性，刀頭在螺栓螺柱上也留下了壓痕，即時(shí)應(yīng)用過(guò)程中盡量控制刀頭進(jìn)給速度，仍然在螺栓上留下一定痕跡。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)僅對(duì)螺母進(jìn)行擠壓，微量變形后立即停止，螺母產(chǎn)生可見(jiàn)變形，可將螺母拆下，而對(duì)螺栓螺紋幾乎沒(méi)有任何損傷。

4、不銹鋼螺栓與螺母咬合預(yù)防措施

通過(guò)前面的分析可以看出，不銹鋼緊固件咬合后拆卸極為不便，即時(shí)有些方法或?qū)Ｓ霉ぞ撸操M(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此做好不銹鋼緊固件咬合的預(yù)防工作尤為重要。以下介紹幾種預(yù)防不銹鋼緊固件咬合的方法。

1） 選用不同材質(zhì)的螺栓與螺母進(jìn)行配合；

2）改善緊固件本身性能，如在緊固件螺紋上增加覆膜，以防止咬合，但該種方法成本較高，目前很少使用。

3）清潔螺紋，檢查牙紋完整連續(xù)，牙紋間無(wú)雜質(zhì)；

4）螺紋涂抹潤(rùn)滑劑，如二硫化鉬、黃油等，涂抹應(yīng)均勻，且充滿螺紋牙底，覆蓋螺栓頭長(zhǎng)度約（10～15）mm；

5）緊固作業(yè)時(shí)，應(yīng)先用手將螺母或螺栓旋入（2～3）扣絲，然后再用扭力扳手或套筒扳手進(jìn)行旋緊，緊固應(yīng)用力均勻，擰緊方向垂直于螺栓軸向，盡量不使用活扳手或電動(dòng)、氣動(dòng)扳手。

6）使用電動(dòng)或氣動(dòng)扳手預(yù)緊固時(shí)，應(yīng)避免扭矩過(guò)大或速度過(guò)快，應(yīng)保證螺母接觸彈墊即停止使用，然后用扭力扳手進(jìn)行緊固，緊固力矩不超過(guò)規(guī)定扭矩值。

結(jié)論

不銹鋼螺栓與螺母咬合是由于螺紋間過(guò)大壓力或高溫作用使牙紋表面氧化層破損，導(dǎo)致金屬材質(zhì)直接接觸，并進(jìn)一步阻塞、剪切、黏合而引起的。緊固件一旦咬合后，就很難旋上或拆下。為解決緊固件咬合后的拆卸問(wèn)題，可以通過(guò)噴涂松動(dòng)劑、螺母加熱或使用螺母劈開器的方法進(jìn)行處理。除了研究緊固件咬合后分離方法，更應(yīng)注重緊固件咬合的防范工作，通過(guò)合理選擇螺栓與螺母的材質(zhì)、優(yōu)化緊固件自身性能、規(guī)范緊固作業(yè)等，可以減少咬合現(xiàn)象的發(fā)生，提高配件拆卸、裝配的效率和緊固件的重復(fù)利用率。