风电螺栓保证载荷实验 抗拉强度 剪切实验

风电螺栓保证载荷实验、抗拉强度检测及剪切实验要点如下：

保证载荷实验

1. 定义与目的：保证载荷实验（Proof Load Test）是评估风电螺栓在不发生塑性变形的前提下所能承受的Zui大轴向拉力的试验方法，主要用于验证螺栓的抗拉承载能力和服役安全性。

2. 实验步骤：

• 样品准备：确保螺栓表面清洁，无润滑剂，保持出厂状态（如镀锌、达克罗等）。

• 初始测量：使用游标卡尺或光学测量仪测量螺栓的初始长度（L0）。

• 预加载：施加10%的保证载荷，以消除间隙。

• 施加保证载荷：按照标准规定的载荷（如10.9级M20螺栓，保证载荷=0.9×1040=936MPa）施加轴向拉力，并保持15~30秒。

• 卸载与测量：卸载后，测量螺栓的长度（L1）。

3. 合格判定：若卸载后螺栓的长度变化（ΔL = L1 - L0）≤12.5μm，且无裂纹、无氢脆现象，则判定为合格。

4. 实验设备：使用wanneng材料试验机（精度±1%，量程≥螺栓Zui大载荷）和应变仪/引伸计（测量螺栓长度变化，精度±1μm）。

5. 注意事项：

• 确保螺栓轴向受力，避免偏心加载，可使用对中夹具。

• 低温环境可能降低螺栓韧性，需额外测试。

• 若单根螺栓不合格，应加倍抽样复验。

抗拉强度检测

1. 定义与目的：抗拉强度检测是评估风电螺栓在拉伸载荷下抵抗断裂的能力，是螺栓力学性能的重要指标。

2. 检测方法：

• 试样制备：按照标准规定制备拉伸试样，确保试样尺寸和形状符合要求。

• 实验设备：使用wanneng材料试验机进行拉伸实验。

• 实验过程：以一定的速率施加拉伸载荷，直至试样断裂。记录Zui大载荷和断裂位置。

3. 结果计算：根据Zui大载荷和试样的原始横截面积计算抗拉强度。

4. 影响因素：

• 材料成分：碳、铬等合金元素的含量影响螺栓的抗拉强度。

• 热处理工艺：调质处理等热处理工艺可显著提高螺栓的抗拉强度。

• 机加工质量：机加工留下的刀痕、金属流线破坏等可能导致应力集中，降低抗拉强度。

剪切实验

1. 定义与目的：剪切实验是评估风电螺栓在剪切载荷下抵抗断裂的能力，模拟实际连接中的剪切工况。

2. 实验方法：

• 单剪试验：由两块连接板和螺栓组成，剪切力仅通过一个剪切面。使用专用单剪夹具，垂直于螺栓轴线施加剪切力。

• 双剪试验：螺栓穿过三块连接板，剪切力通过两个剪切面。适用于高强度螺栓，抗剪强度更高。

3. 实验设备：使用电子试验机（精度±0.5%），配备专用夹具和引伸计（可选）。

4. 结果计算：根据Zui大剪切力和螺栓的横截面积计算抗剪强度。

5. 影响因素：

• 夹具设计：夹具需固定螺栓并确保剪切力均匀传递，避免偏心或弯曲。

• 试样制备：连接板的材料、厚度和孔加工质量影响实验结果。

• 加载方式：位移控制或载荷控制需根据实验要求选择。