螺栓的重復使用有利於成本的降低，那麽，哪些螺栓可以重復使用，以及如何增加螺栓的重復使用次數呢？
今天，螺絲君透過本篇文章的分享，希望對各位老鐵有一定啟示。
扭矩法擰緊的螺栓
扭矩法擰緊為彈性段擰緊螺栓，這就意味著外載荷卸除後，螺栓可以完全恢復變形，那麽意味著扭矩法擰緊的螺栓可以一直重復使用嗎？
雖然金屬基材的彈性可以恢復，但隨著螺栓使用次數的增加，螺紋的接觸面的磨損剝落越來越明顯，螺紋副摩擦系數及其離散性也逐漸增大。
下圖為螺紋副摩擦系數隨使用次數的變化規律。從圖中可以看出，隨螺栓重復使用次數的增加螺紋副最大摩擦系數由0.1逐漸增加大0.3，最終趨於穩定；最小摩擦系數由0.08緩慢降低到0.05。螺紋副摩擦系數的離散性近似服從正態分布。
扭矩法擰緊的螺栓，擰緊軸力受擰緊扭矩和摩擦系數的影響。計算公式如下：
FM為裝配軸力，MA為擰緊扭矩，DKm為頭部摩擦直徑，μK為頭部摩擦系數。μG為螺紋摩擦系數，P為螺距，d2為螺紋中徑。
根據公式1，隨著擰緊次數的增加，頭部摩擦系數和螺紋摩擦系數的變化，會導致裝配軸力FM的變化，那麽軸力波動多少是可接受的呢？
根據緊固件設計理論要求，擰緊最小軸力需滿足最低裝配軸力的要求，擰緊軸力最大不允許超過材料屈服強度。
其中最小裝配軸力計算公式如下：
FM min 是滿足連線功能要求的最小擰緊軸力。
FKerf 是滿足功能的最小夾緊載荷，如對於傳遞橫向載荷和扭矩，連線件有密封需求，防止連線面單邊開口等。需根據功能先計算出這個最小夾緊載荷。
Φ*en是載荷系數，根據螺栓和被連線件柔度進行計算，對於結構偏心和載荷偏心狀態，計算較復雜。
FA max是最大外載荷，(1-Φ*en)FA max外載荷分配到被連線件的載荷。
FZ是嵌入導致的預載入荷損失。在裝配期間，即使低於屈服點或者限制表面壓力的狀態，螺栓連線也會發生局部塑性變形，並導致連線松弛，在支撐面、螺紋負載區、其它分界面材料之間會互相嵌入，導致預緊力下降。
ΔF'Vth為溫度載荷。
根據擰緊方法和擰緊工具確定擰緊系數α，即可計算最大的裝配載荷，計算公式如下：
因為扭矩法擰緊的最大載荷不超過屈服載荷，因此需滿足下面公式：
許用的軸力計算公式如下：
其中，
FMzul：許用軸力，
A0：螺栓最小截面，
RP0.2min：最小屈服強度，
ν：螺栓利用率，
公式6中的ν：螺栓利用率通常取0.9，表示屈服強度90%狀態下的最大裝配軸力。只要螺栓的最大裝配載荷不超過該載荷，螺栓就不會發生屈服。
根據上面理論，首先測試出隨著螺栓擰緊次數的增加，摩擦系數可能達到最低和最高數值。根據公式1計算擰緊軸力FM的最大值和最小值。當摩擦系數為最大值時，應滿足公式3，保證裝配的最小載荷。當摩擦系數為最小值時，應滿足公式6，保證裝配載荷不超過材料的屈服載荷。
根據以上的理論校核，對於透過潤滑處理降低摩擦系數的螺栓，經過十幾次至幾十次的重復擰緊，螺栓仍能滿足軸力需求。
那麽哪些方法可以繼續增加螺栓的重復使用次數呢？
對於目前使用的換電螺栓，可以使用幾百至上千次。這是如何做到的呢？
解決這個問題主要就是保證擰緊軸力的穩定。可以透過以下途經增加螺栓的重復使用次數。
一是，增加螺栓潤滑塗層的厚度或定期對重復使用的螺栓進行潤滑。螺栓擰緊裝配時，首先摩擦的是潤滑塗層，因此只要保證潤滑塗層沒有被過度摩擦，就可以穩定摩擦系數，進而穩定擰緊軸力的範圍。
二是，降低螺栓的使用率，隨著擰緊軸力的增加，潤滑塗層間的摩擦就會越劇烈，就更容易將塗層摩擦掉。以某公司換電螺栓為例，其中擰緊後的軸力僅該螺栓屈服載荷的20-30%，螺栓的使用率較低。小編也做過研究和測試，當螺栓的利用率在20-30%，相比利用率在60%以上，螺栓可以重復使用次數增加約3倍左右。
三是，采用更精確的擰緊工具。除了穩定摩擦系數外，根據公式1，降低螺栓實際預緊力矩的分散性，擰緊軸力精度也會更好。也更容易滿足公式3和公式6的要求。
但目前主流的主機廠在總裝裝配的螺栓，為了保證擰緊質素，重復使用系數通常設定為3-5次。
其他緊固件的重復使用次數
1、扭矩轉角法過屈服使用的緊固件
扭矩轉角法過屈服時螺栓的利用率達到100%。當螺栓解除安裝後，螺栓因超過彈性階段，無法恢復至原狀態。此外，當螺栓第一次擰過屈服後，塑性有一定程度的下降，通常重復使用次數為1次。
對於有些螺栓，其長度/直徑的數值很大，即螺栓細長，螺栓從屈服點至斷裂點角度很大，對於擰緊過屈服的角度較小的螺栓，重復使用也是沒問題的。畢竟修車時，4s店不會給你每次都換螺栓的。
2、防松緊固件
自鎖螺母是常見的緊固件防松方式之一，它的自鎖特性可以透過測試螺母的松脫扭矩。重復擰緊的自鎖螺母尼龍圈或橢圓外形的螺牙會受到損傷，每重復使用一次，自鎖的螺母的防松特性都會降低。那麽重復擰緊多少次是合適的呢？
螺絲君參考對自鎖螺母的相關測試標準，自鎖螺母在使用5次後仍具有一定的自鎖特性。因次，螺絲君建議自鎖螺母的使用次數不應超過5次。
3、塗微膠囊化學膠緊固件
塗微膠囊化學膠的緊固件在擰入後，微膠囊破裂後會粘接在螺紋副中，固化後粘牢，從而實作有效防松。如果松開已經擰緊的塗微膠囊化學膠的緊固件，化學膠粘接效能會被破壞。當再次擰緊時，微膠囊化學膠就無法實作粘接螺紋，連線副的防松效能就無法保障了。
因此，該狀態的連線副擰緊後就不能松開，松開後的微膠囊化學膠無法實作再次粘接進而導致失去防松效能。
螺絲君建議，塗微膠囊化學膠緊固件僅可一次性使用，返工重復擰緊需更換全新塗膠緊固件，對手件上殘留的膠水也需清理後才能再次擰緊。
螺絲君經驗與總結
（1）扭矩法擰緊的螺栓可以多次重復使用。為了增加螺栓重復使用次數，可以增加螺栓潤滑塗層的厚度或定期對重復使用的螺栓進行潤滑；降低螺栓的使用率；采用更精確的擰緊工具。
（2）扭矩轉角法過屈服擰緊使用次數通常為1次，對於細長的螺栓可根據過屈服角度的情況適當增加使用次數；自鎖螺母最多使用次數為5次；塗微膠囊化學膠緊固件僅能使用一次。
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