疑难螺纹连接件的拆卸

孙爱民

农业机械上的螺栓，尤其是柴油机上的螺栓连接件，工作中既要保证机件的连接强度，又要承受动载荷的作用，受力复杂，除受拉力外，还承受惯性力、冲击力和振动等的周期性作用。螺栓易发生疲劳断裂和过载断裂。而农业机械工作环境较恶劣，其外部螺栓极易生锈而锈死在螺纹孔中。在农机修理中拆卸又是一项必不可少的工作，拆卸中这些断头螺栓和锈死螺栓，给农机修理工作带来了很大的因难。一些修理工只知道生拧硬扳，对一些重要零件，如连杆体与连杆盖、气缸体与气缸盖等，要求修理时不得损坏的重要连接件，只能束手无策无能为力。

一、锈死螺栓的拆卸

1.螺栓锈死的原因

螺纹配合件拧紧后，相互配合的螺纹之间是有一定配合间隙。拧紧阻力矩由两部分组成，其一是摩擦面间的摩擦力矩；其二是螺栓头环形端面与支承面间的摩擦力矩。拧紧力矩的大小即为二者之和。使用过程中，螺纹间隙内存有空气或水分等，使金属氧化逐渐形成锈层，使间隙配合面之间互相压紧，产生分子结合力，随时间增大，螺栓难以拆卸，即所谓锈死。

2.加热致松原理

一般认为锈层较金属导热系数小30～50倍、线膨胀系数小、较脆、不均匀且多孔。加热螺栓周围基体时，由于锈层的隔热作用，螺栓的温升速度较基体小，因而线膨胀量也小，这就使间隙配合面产生相对错动；螺纹间隙增大，锈层被拉裂。螺栓、基体同时加热，间隙配合面错动方向与上述相反。加热到一定温度时，螺纹间隙恢复原状。快速冷却，后再加热……从开始加热到冷至常温的过程中间隙配合面产生四次相对错动，相应地螺纹间隙的大小亦有四次变化（增大、恢复、缩小、恢复）。间隙配合面的错动将消除原有的分子结合力；螺纹间隙的变化使锈层受拉或受压呈破碎状态，从而失去联接作用。

3.加热温度的确定

对于加热温度不能一概而论，不同的材料，不同的结构，要选用不同的加热温度。一般原则是在不过分影响零件材料性能的前提下使之变松。

螺纹常用材料有：普通碳素钢、优质碳素钢，铸铁（主要是基体）、合金钢等。普通碳素钢一般不经热处理就使用，加热温度不超过相变温度为好，可加热到650 ℃；优质碳素钢一般在调质状态下使用，加热温度不能超过500 ℃；铸铁的加热温度宜低于相变温度可加热到600 ℃；合金钢的加热温度可参考普通碳素钢和优质碳素钢。

4.操作步骤

①先加热螺栓周围基体，而后螺栓、基体同时加热到如上述所列温度。②用凉水快速冷却至常温。③用锤子轻击螺栓3～5次，用套筒或梅花扳手旋出。

5.注意事项

①螺栓与基体材料不同时，应选用较低者的加热温度。②加热铸铁件时注意防止裂纹。③加热速度宜快些。④重要部位不宜使用此法。

二、断头螺栓

螺栓折断的原因有螺栓设计或加工缺陷，如材料选择不当、热处理表面硬度不足、螺栓与螺孔的配合精度过低等；装配问题，如维修人员不按规范操作用力过大，在装配前内、外螺纹表面不清洁等；使用保养不及时等。断头螺栓一般有两种情况，一种是断在螺孔外还有一部分螺栓；另一种是断在螺孔内。

1.断在螺孔外的断头螺栓拆卸

（1）对于折断截面在螺孔外，如缸盖螺栓折断截面在螺杆中上部，先在缸体表面螺栓底部周围加注少许煤油，并用铁锤向下适当地敲击螺杆；选用大小适中的管钳夹紧在断头螺栓的下部，管钳底部距缸体约5 mm为宜；用手把紧螺杆的上部分，在拆卸时用力使螺杆不倾斜；先用管钳顺着螺栓拧紧方向拧1/10～1/8圈，然后反方向加大力矩将断头螺栓拧松并取出。

（2）对于折断截面在螺孔外且折断截面距连接件平面约20～50 mm的断头螺栓，先在螺孔螺栓底部周围加注少许煤油；用平锉将断头螺栓的折断截面锉平；再用钢锯在其折断截面上沿直径方向锯一凹槽（凹槽宽度为1.5 mm，深度为3.0 mm为宜）；然后用螺丝刀将断头螺栓拧出。也可用平锉在螺栓上部的两侧锉出两个平行的平面，用扳手或自制工具将其拧出。

（3）对于折断截面在螺孔外且折断截面距连接件平面约10～20 mm的断头螺栓，可先用铁锤向下适当地敲击螺杆；选一大小适中的螺母（以原螺杆螺母为宜）焊接在螺杆上，焊牢后螺母的底平面与连接件上平面应留出适当的间隙（大于2 mm为宜），待冷却后在其间隙内加注少许煤油；过0.5 h后用扳手拆下螺栓。

2.断在螺孔内的螺栓的拆卸

（1）在螺栓端部钻一个小直径的孔，并用左旋螺纹丝锥攻螺纹，然后旋入左旋螺纹螺钉将原断头螺栓旋出。

（2）在断头螺栓上钻孔，在孔中插入一个经淬火处理的圆锥杆（矩形断面或具有左旋螺纹槽的），打入孔壁内，再转动圆锥杆将断头螺栓旋出。

（3）实在无法拆卸的螺栓，可用比螺栓螺纹直径小0.5～1 mm的钻头，把螺杆钻出，再用与螺栓相同螺纹的丝锥攻一下，一般就能旋出。但钻孔时若将原螺纹孔的螺纹损坏，则需要选配加大的螺栓，重新攻螺纹。endprint