螺栓拧紧实际要求的是轴向压紧力,只要压紧力波动小(散差小),扭矩波动大一点无所谓。
实际拧紧过程中,压紧力不好控制和事后检验,通常通过螺栓试验将工艺转换为定扭矩或定转角。
扭矩的90%用来克服摩擦力,10%用来转换为压紧力,影响摩擦力的因素很多,除非经过特别处理,否则摩擦系数的散差较大。通常螺栓材质杨氏弹性模量一定的情况下,螺栓伸长量和螺栓的轴向拉力(压紧力)线性相关,在螺纹升角一定的情况下,螺栓的转角和螺栓轴力也线性相关,所以定转角工艺通常比定扭矩工艺得到的轴力(压紧力)散差小。
如果一批螺栓的表面处理、螺纹面的摩擦系数、支撑面的摩擦系数散差大,定转角工艺的最终扭矩波动范围会比较大,要缩小范围,需要通过改善螺栓表面的涂层、加润滑油等方式,是螺栓的扭矩系数散差小。
还要注意螺栓机械加工和热处理的残余应力需要通过时效消除,也有助于减少波动范围。