高强度紧固件氢脆检测评估方法研究

摘要

高强度螺栓连接应用于各行各业，对日常生活息息相关。由于其使用领域广泛，它的质量安全问题直接关系到社会稳定、人身财产安全。其中氢脆是影响高强度紧固件质量的重要因素之一，常表现为延时断裂，其危害性极大，是一个不容忽视的重要课题，也已经引起了整个紧固件行业及用户的广泛关注。由于目前对高强度螺栓的氢脆检测方法较多、各有优劣，且耗时较长，所以行业急需能够快速、准确的检测螺栓氢脆的方法。
　　将经过发黑处理的规格为M10，等级为10.9级、12.9级高强度螺栓试样，采用应力腐蚀慢应变拉伸方法、平行支承面法等结合氢脆临界值、疲劳寿命，断后伸长率等参数，通过机械性能和金相分析进行实验。将实验数据与结果进行分析和比较，得出以下研究成果：
　　1.对于高强度紧固件，平行支承面法和阶梯法由于试验过程时间较长，试样中氢会存在扩散损失，不能很好的确定氢脆临界值；
　　2.由于拉伸速率越慢，对试样的拉伸曲线形式、抗拉强度、全尺寸断后伸长率等参数影响越大，所以慢应变拉伸试验方法能更好的判断高强度螺栓的氢脆风险，为快速筛选螺栓的氢脆提供支持；
　　3.采用慢应变拉伸结合金相分析的方法可以快速准确的进行氢脆检测，缩短了发现氢脆的时间，提高了效率和检出率，在现场检测中有很大的运用前景；
　　4.高强度螺栓的氢脆断裂与疲劳强度有一定的影响，疲劳试验结果可以作为评估高强度紧固件氢脆风险的一个重要依据。
　　本文在高强度螺栓快速检测氢脆方面做了一定的研究，取得了一定的成果，提出了一套适用于紧固件氢脆检测，综合评估氢脆风险的方法,制定了两项非标方法标准“快速评定评估氢脆风险方法”和“慢应变拉伸试验评估氢脆风险方法”。通过后续的生产应用与质量分析验证了方法的可靠性，有效提高了企业质量控制水平，解决了检测实验室公共技术服务中的实际问题。不仅在检测方法与技术上具有先进性，同时为保证高强度紧固件质量，杜绝紧固件氢脆引起安全事故提供依据，并为高强度螺栓的装配使用提供参考。

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第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 高强度螺栓用钢及评价方法现状及发展动态

1.3 研究的主要内容和目标

第2章 氢脆实验检测理论研究

2.1 氢脆的基本理论

2.2 氢脆检测的试验方法

2.3 小结

第3章 试验方法和检测设备

3.1 试样准备

3.2 测试方法

3.3 检测设备

3.4 小结

第4章 试验结果与分析

4.1 氢脆试样制备情况

4.2 氢脆临界值确定

4.3 新型氢脆试验评估方法研究

第5章 生产应用

5.1 企业应用

5.2 检测实验室应用

5.3 应用分析

第6章 结论与展望

附录

附录A 螺栓应力截面积

附录B 慢应变拉伸试验评估氢脆风险方法

附录C 紧固件快速评定氢脆试验方法

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果