曹中华 董磊 杜庆元 闫中明

（1.极氪智能科技有限公司，宁波 315336；2.嘉善辉远精密机械有限公司，嘉兴 314112）

1 前言

在振动激励条件下，受外界循环剪切载荷作用螺栓连接状态会发生变化，不仅会影响结构的正常功能，甚至会造成严重后果。因此，螺栓连接结构力学性能对电池包连接可靠、结构完好等性能的影响不容忽视。某新能源汽车电池在进行Z向振动测试试验进行到约12 h 时产生异响，拆解检查发现其中用于模组固定的一颗螺栓完全断裂，造成振动时异响。该断裂螺栓使用的材料为SCM435 铬钼型合金结构钢，螺栓型号为M8×96 mm，强度等级为10.9 级。通过理化检验、装配工艺分析和振动测试情况分析多种手段，对该新能源电池模组固定螺栓断裂失效的原因进行了调查分析，便于制定相应的措施避免后期类似事故再次发生。

2 理化检验

2.1 宏观形貌分析

通过对断裂失效螺栓的断口进行宏观检查，螺栓断口宏观形貌如图1 所示，断口的疲劳扩展区面积分别约占整个断口面积的95%，断裂部位没有明显的宏观塑性变形痕迹，断裂起源于螺栓电池箱体非标螺套啮合的第一个螺牙的牙底处。断口起始区和扩展区局部磨损发亮，裂纹起始区隐约可见贝纹线，扩展区平整光滑，最终断裂区存在较小区域的剪切唇。

图1 断裂失效螺栓的宏观检查

2.2 材质成分分析

采用德国斯派克台式直读光谱仪SPECTROMAXx 07 对断裂失效螺栓的材质进行初步检测分析，检测分析结果如表1 所示。由表1 可见，断裂螺栓的材质符合SCM435 的JIS G 4053—2016《机械结构用低合金钢》标准。……