Vilka är de termiska effekterna på förspända skruvförband?

Negativa effekter på skruvförband

Arbetstemperaturer över 250°C startar krypnings- och relaxationsfenomen i legerade stål och konstruktionsstål. Därför relaxerar en del av förspänningen i proportion till stålförbandens minskande flytgräns, trots att skruvarna har förspänts i sitt elastiska tillstånd vid arbetstemperaturen.

På grund av tempertur variationer expanderar och krymper komponeneter och fästelement i olika utsträckning beroende på temperaturförändringens omfattning, komponenternas vikt och storlek, metallernas ledningsförmåga och utvidgningskoefficienten för de enskilda materialen. Skillnader i realtiv utvidgning och kontraktion mellan kompneneter i olika material kan ge upphov till förändirng i förspänning i ett skruvförband.

Termiska effekter för spänning

Temperatur cykler kan introducera termiska utmattningsfenomen i aplikationer, då olika ytor inte expanderar samtidigt och i samma utsträckning. Gränserna mellan "varmare" och "kallare" zoner utsätts för extra inre spänningar som kan leda till lokal utmattning i materialet. Rekommenadtionen är att använda material med homogena utvidgnings koefcienter för att minimera variationer i förspäningen i skruvförband under dess operativa liv.

Att övervinna termiska utmaningar

Det är möjligt att övervinna dessa utmaningar genom att hålla sig till beprövade konstruktionsprinciper, materialval och riktlinjer för beräkning av skruvförband enligt följande:

• Välj lämpligt material med tanke på materialegenskapernas beteende vid arbetstemperaturen för att undvika metallurgiska förändirngar som negativt påverkar materialens mekaniska egenskaper.
• Kontrollera att det inte uppstår onormala påkänningar på grund av belastningsvariationer orsakade av arbetslaster och av relativ termisk expansion (eller krympning) vid temperaturcyklingar.
• Uppskatta hur mycket förspänning som förloras genom krypnings- och relaxationsfenomen.

Nord-Lock Groups erfarenheter och lösningar

Nord-Lock Groups produkter, från killåsningsbrickor till multi-jackbolt tensioners, används ofta i extrema miljöer.

När vi ger råd åt våra kunder i produktval, produktdesign och konstruktion av förband följer vi stryk ofta de beprövade riktlinjerna för att tillhandahålla säkra och hållbara lösningar för skruvförband. Vi granskar valet av material utifrån arbetstemperaturer och risk för korrosion och krypning.

Sedan ser vi tillsammans över förspänningsområdet, från åtdragning vid omgivningstemperatur till restlast (eller extra last) i drift. Om så behövs kompletterar vi med smörjmedel eller lämplig ytbehandling. Vi hjälper även användarna i deras konstruktionsfas för att undvika risken för haverier i skruvförbandet som sådant. Kontakta oss gärna direkt om du har en kritisk placerad skruvsamling och har behov av input!