法兰螺栓,为什么取代垫片设计?

发布网友发布时间：2024-10-01 05:29

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热心网友时间：2024-10-21 13:23

垫片在传统紧固中扮演重要角色，用于保护接头表面免受损坏，并在螺栓头与螺母之间分配负载，减少接触面压溃风险。近年来，垫片逐渐被法兰螺栓（螺母）取代，本文将探讨这一转变背后的原因。

首先，采用扭矩间接控制螺栓夹紧力成为主流，因其简单性和普遍理解性。通过标准表格、扭矩与夹紧力关系计算或实际测试，可以确定达到特定夹紧力所需的扭矩。然而，实际用于产生夹紧力的扭矩比例仅约为15%，大部分被螺纹摩擦消耗。

法兰螺栓（螺母）能有效解决使用垫片引起的缺陷。标准垫片硬度低于螺栓，易在高应力下发生塑性变形，可能导致夹紧力损失。相比之下，法兰螺栓（螺母）的支撑面与紧固件保持一致硬度，减少此类问题。

特殊硬化垫片虽可解决压痕问题，但成本较高。垫片内部间隙孔导致的偏心加载引发局部高应力，增加压痕和接头损伤风险。此外，垫片跟转现象使施加扭矩与螺栓夹紧力间关系改变，可能显著降低夹紧力。垫片表面嵌入现象也影响接触面性能，加剧螺栓夹紧力损失，尤其在表面粗糙度高的情况下更为明显。

法兰螺栓（螺母）的设计优势在于，其能有效避免上述问题，减少嵌入损失，提高紧固性能。在夹紧长度较短的接头中，这种优势更为显著，夹紧力损失可达50%。因此，使用法兰螺栓（螺母）比带垫片螺栓（螺母）更加优选。

综上所述，法兰螺栓（螺母）的设计相较于带垫片螺栓（螺母）更加先进，能够提供更好的紧固性能和可靠性。在实际应用中，替换标准带垫片紧固件为法兰紧固件是一个可行且推荐的方案。请注意，调整原来的安装扭矩可能需要通过计算或测试完成。