Tại sao bu lông và đai ốc bằng thép không gỉ lại bị kẹt? Phân tích cơ chế ngành và đề xuất hoạt động

Ốc vít bằng thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong lắp ráp kỹ thuật và bảo trì thiết bị do những ưu điểm của chúng như chống ăn mòn, tính thẩm mỹ và độ bền ổn định. Tuy nhiên, trong sử dụng thực tế, việc bu lông, đai ốc inox bị “giữ” (hay còn gọi là hàn nguội hoặc khóa cứng) không phải là hiếm. Sau khi bị thu giữ, các dây buộc thường khó tháo rời bằng các phương pháp thông thường, ảnh hưởng đến hiệu quả bảo trì và có khả năng dẫn đến hỏng dây buộc cũng như tăng chi phí bảo trì. Xem xét các kịch bản ứng dụng của ốc vít bằng thép không gỉ thông thường, chẳng hạn như Vít thép không gỉ, cần phải phân tích một cách có hệ thống vấn đề này từ cả cơ chế vật liệu và quan điểm hoạt động lắp ráp.

 

 

Việc giữ chặt các bu lông và đai ốc bằng thép không gỉ về cơ bản là hiện tượng hư hỏng bề mặt kim loại do tác động tổng hợp của ma sát, áp suất và tính chất vật liệu. Bề mặt thép không gỉ dựa trên một màng thụ động rất mỏng (màng oxit giàu crom{1}}) để chống ăn mòn. Trong quá trình siết chặt, ứng suất tiếp xúc đáng kể và sự trượt tương đối xảy ra giữa các sợi, khiến màng thụ động ở các khu vực cục bộ bị hỏng, làm lộ ra kim loại mới. Dưới áp suất cao và nhiệt ma sát, các kim loại tiếp xúc này kết dính lại, tạo thành các “điểm hàn” cực nhỏ. Khi tiếp tục siết chặt, các điểm hàn này sẽ rách và{5}}kết dính lại, cuối cùng ngăn cản các sợi tiếp tục chuyển động tương đối và gây ra hiện tượng co giật.

 

Hơn nữa, bản thân thép không gỉ có tính dẫn nhiệt kém, gây khó khăn cho việc tản nhiệt sinh ra trong quá trình ma sát, càng làm trầm trọng thêm xu hướng bám dính bề mặt. Quá trình này được khuếch đại đáng kể trong điều kiện siết-tốc độ cao hoặc quá tải, một yếu tố hư hỏng thường gặp khi lắp Bu lông lục giác hoặc Vít bu lông đầu lục giác mặt bích.

 

 

Từ kinh nghiệm kỹ thuật thực tế, hiện tượng kẹt trong ốc vít bằng thép không gỉ thường liên quan chặt chẽ đến các yếu tố sau: Thứ nhất, độ căn chỉnh lắp ráp kém. Khi trục bu lông và đai ốc bị lệch, tiếp điểm ren thay đổi từ tiếp xúc bề mặt sang tiếp xúc đường cục bộ, dẫn đến áp suất tăng đột ngột trên một đơn vị diện tích, dễ làm trầy xước bề mặt và gây bám dính. Thứ hai, tốc độ siết quá nhanh, đặc biệt khi sử dụng dụng cụ điện hoặc khí nén, dẫn đến tích tụ nhiệt ma sát tức thời, dễ làm hỏng màng thụ động. Thứ ba, việc bôi trơn không đủ hoặc lắp ráp khô hoàn toàn, có sự tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại-với-kim loại sẽ làm tăng đáng kể nguy cơ hàn nguội. Thứ tư, các bộ phận bằng thép không gỉ có cùng loại vật liệu và độ cứng tương tự nhau, chẳng hạn như bu lông và đai ốc đều được làm bằng thép không gỉ 304, dễ bị kẹt hơn khi chịu tải trọng cao.

 

Trong một số tình huống lắp ráp chính xác hoặc kết nối điện, chẳng hạn như lắp đặt Thiết bị đầu cuối dây kẹp M10 hoặc Thiết bị đầu cuối vít đầu ổ cắm M8 có miếng đệm, việc bỏ qua các yếu tố trên sẽ làm tăng đáng kể nguy cơ bị kẹt.

 

 

Ở góc độ sản xuất và lắp ráp, việc thu giữ bu lông, đai ốc inox là điều không thể tránh khỏi. Đầu tiên, trong quá trình lắp đặt phải đảm bảo căn chỉnh tốt, giữ trục bu lông vuông góc với bề mặt các bộ phận được kết nối, tránh ăn khớp cưỡng bức. Thứ hai, kiểm soát chặt chẽ tốc độ siết và mô-men xoắn, ưu tiên sử dụng cờ lê lực và hoàn thành việc siết chặt một cách đồng đều và chậm thay vì siết-tốc độ cao. Nguyên tắc này cũng áp dụng cho việc lắp ráp Vít đầu Pan (Thép không gỉ) và các Vít máy khác nhau bằng Đầu Phillips.

 

Thứ ba, bôi trơn thích hợp là một trong những biện pháp quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng kẹt máy. Việc bôi chất bôi trơn chống bó-đặc biệt vào vùng ren có thể làm giảm đáng kể hệ số ma sát, giảm tích tụ nhiệt và tạo thành lớp cách điện trên bề mặt ren, ngăn chặn sự bám dính trực tiếp của kim loại{2}}với-kim loại. So với dầu hoặc mỡ máy thông thường, chất chống bám-có chứa các thành phần bôi trơn rắn ổn định hơn trong các ứng dụng bằng thép không gỉ. Thứ tư, khi điều kiện cho phép, sử dụng thép không gỉ từ các vật liệu hoặc cấp độ khác nhau có thể làm giảm xu hướng bám dính bề mặt. Cách làm này đặc biệt phổ biến khi lắp đặt Vít đầu phẳng chìm hoặc Vít đầu lục giác bằng thép không gỉ có đầu phẳng.

 

 

Một khi bu lông và đai ốc bằng thép không gỉ bị kẹt, các phương pháp tháo gỡ thông thường thường không hiệu quả. Ngành công nghiệp thường lựa chọn các giải pháp xử lý khác nhau dựa trên điều kiện địa điểm. Đối với tình trạng kẹt nhẹ, có thể sử dụng chất nới lỏng xuyên thấu để làm giảm độ bám dính giữa các sợi thông qua sự xuyên thấu và rung động. Đối với những trường hợp nghiêm trọng hơn, có thể sử dụng hệ thống sưởi để làm giãn nở nhiệt, do đó tạm thời làm giảm sự cản trở giao phối; tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi phải đánh giá kỹ lưỡng khả năng chịu đựng nhiệt độ cao của cấu trúc xung quanh.

 

Khi bôi trơn hoặc xử lý nhiệt không giải quyết được vấn đề, việc tháo rời mang tính phá hủy sẽ trở thành một phương pháp đáng tin cậy hơn. Ví dụ: sử dụng bộ tách đai ốc để phá vỡ trực tiếp cấu trúc đai ốc và tách nó ra khỏi bu lông. Trong một số trường hợp bảo trì, phương pháp này có thể tháo rời hoàn toàn với mức độ hư hại tối thiểu đối với bu lông, khiến phương pháp này có ý nghĩa thực tế đối với việc bảo trì vít định vị bằng thép không gỉ hoặc vít SS lớn.

 

 

Tóm lại, vấn đề kẹt bu lông, đai ốc inox xuất phát từ cả tính chất vật lý của bản thân vật liệu và liên quan chặt chẽ đến quá trình lắp ráp. Bằng cách tuân thủ các nguyên tắc cơ bản về "sự sạch sẽ, căn chỉnh, tốc độ chậm và bôi trơn" trong các hoạt động thực tế và kết hợp điều này với việc lựa chọn quy trình và công cụ thích hợp, khả năng đạt đượcốc vít bằng thép không gỉthu giữ có thể được giảm đáng kể. Những kinh nghiệm này có giá trị tham khảo phổ quát cho vít kim loại tấm thép không gỉ, vít lợp mái thép không gỉ và các loại vít thép khác nhau được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, thiết bị, điện tử và kết nối kết cấu.