通过对某商用车后桥车轮螺栓断裂问题分析,找出了车轮螺栓断裂产生的原因与机理,提出了后期控制该故障发生的有效解决方法。通过本次故障分析,也为同类结构的车轮螺栓断裂问题分析与解决提供了思路。?于螺栓断裂的形式多为疲劳断裂，而引起疲劳断裂的原因也多为螺栓预紧力不足，导致螺栓受外部变载荷过大，从而引起疲劳断裂。1车轮螺栓断裂分析某商用车车轮螺栓材质为ML35CrMo钢，规格为M22×1.5，性能等级为10.9级，热处理状态为调质处理，生产工艺为冷镦、滚丝、热处理、表面镀锌处理。在车辆行驶约1000余公里时发生了车轮螺栓断裂，该轮胎共由10根螺栓固定，事故发生时8根螺栓全部断裂，断裂位置大致相同。失效车轮螺栓-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机该车轮螺栓断裂桥的轮边相关件装配结构如图1所示。图1轮边结构示意图1.1宏观和微观观察为了确定车轮螺栓断裂原因，对车轮螺栓断口进行宏观观察分析， 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name见图2所示。从图2螺栓的断口表面形貌来看，螺栓的断裂位置均位于车轮螺栓与轮毂过盈配合的端部，距螺栓端头约20mm，作者简介：郭克刚，就职于陕西汉德车桥有限公司。处于螺栓的光杆部分。断裂位置见图3所示汽车实用技术64图2失效车轮螺栓图3车轮螺栓断裂位置示意图从图2可得，轮毂与轮边减壳的接触面有明显的微动磨损。车轮螺栓与轮毂过盈配合部分有明显的微动磨损。1.1.1电镜观察为了进一步查找车轮螺栓的断裂原因，采用扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察，如图4～6所示。图4断口扩展区图5螺栓表面微动磨损图6螺栓断裂源区横截面形貌经电镜扫描，断裂区无氢脆、杂质等制造缺陷。由图2及图5所示：靠近疲劳裂源，螺栓杆部外圆表面（与轮毂过盈配合段）可见凹坑及微裂纹，螺栓表面微动磨损连通扩展形成大的微裂纹而构成裂纹源，这一裂纹源是在交变载荷作用下由表面向内部扩展而形成。1.1.2理化分析出现疲劳辉纹，表明断裂时螺栓承受的应力较大[1]，最后断裂面积较小，表明断裂时螺栓承受的应力较小[2]。基于此冲突，通过对上述2#螺栓断口的成分、金相组织、硬度等方面分析，其车轮螺栓的组织为淬火高温回火后的索氏体组织，金属流线分布及夹杂物分布均未见异常，晶粒大小适当，未见组织异常。化学成分也符合标准要求，见表1所示。螺栓芯部洛氏硬度HRC测定值为34.0、35.0、35.0，检测结果符合10.9级螺栓要求。表1断裂螺栓的化学成分（质量分数）2断裂原因分析对于疲劳裂纹扩展区较宽的螺栓（最初断裂的部分螺栓）断口，疲劳裂纹扩展区约占整个断口面积的70%。这表明螺栓在使用过程中承受的应力较小，该螺栓的塑韧性较好，其断裂性质属于受力不均，局部存在应力集中，致使螺栓杆部受挤压与微转动产生了塑性变形及微动磨损，诱发了螺栓表面磨损裂纹及断口裂纹源的萌生。车轮螺栓断口有从裂纹源向螺栓径向逐渐扩展的贝纹状花样失效车轮螺栓-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name