薛明昭

茂名威特检测技术有限公司 广东茂名 525011

高强螺栓广泛应用于石油化工行业，具有高强度、承受高应力和长时间服役的特点，为保证使用安全，经常需要对螺栓进行检测。国内对螺栓检测主要采用超声波检测、磁粉检测和渗透检测等方法。电力行业在2000年出台了高温紧固螺栓超声波检测技术导则，但因对螺纹牙根部的疲劳裂纹的检出率很低而难以推广。对高强螺栓来说，最易产生疲劳的部位是靠近螺柱中部的第1、2、3圈螺纹根部，这些部位目前尚无成熟的检测方法。

1 疲劳裂纹产生机理

若材料上某一点或多点产生了应力应变，在经历足够次数的变化之后，最终会产生裂纹或者完全断裂，其结构发生渐进且永久变化的过程，美国材料试验学会把这种不可逆的过程称为疲劳。由此可见，疲劳产生的根源是应力集中。应力集中是固体局部应力显著增大的一种现象，一般在孔洞、夹角、缺口、沟槽以及有钢性约束的部位出现，会因此萌生裂纹甚至导致脆性材料断裂。

高强螺栓的螺杆上存在着螺纹，相当于形成了缺口，应力在螺纹根部，由于截面突变形成应力集中，对容器的高强螺栓来说还同时受到壳体的钢性约束和压力的变化以及长时间服役，更是加剧了应力集中现象，容易产生疲劳。石油化工行业的高压、超高压设备，最易产生疲劳的部位是靠近螺栓中部的第1、2、3圈螺纹根部。由于长期受到轴向应力作用，疲劳裂纹的扩展方向一般垂直于螺栓轴线。……