2019年4月11—12日，第五届中国国际风电复合料高峰论坛（CWPC2019）于中国重庆隆重召开。在大会专题二：精雕细琢 巧夺天工——“智能设计、智慧制造”中，舟山市正源标准件有限公司总经理助理、技术研发总监、检测中心主任黄树舟先生发表了题目为《高强螺栓连接副生产应用常见失效模式及未来智能化技术开发和运用》的精彩演讲。
以下为演讲实录：
各位领导，各位嘉宾上午好！今天要汇报的课题是关于高强度螺栓的连接生产应用的常见失效模式以及未来智能化技术的开发和运用。主要分以下几部分内容进行演讲：首先是对企业的介绍，其次是产品处理取样争议问题，以及螺栓常见的缺陷危害和预防，以及未来智能螺栓的发展趋势。
我们公司生产叶片螺栓、机舱螺栓、螺纹套等，这是我们公司主要的生产设备：从下料、热处理、加工以及成品等，所有的加工流程都在我们公司内部完成，所以我们的品质是能把控的。这是我们实验室的检测设备，基本上涵盖螺栓所有检测项目，包括螺栓性能的拉力、冲击等。
螺栓取样的问题：经常有客户反馈，我们的产品存在数据有点争议，往往沟通之后，发现取样存在争议。没有严格按照标准在进行取样，有些时候取小了，有些时候取大了，所以一定要严格按照双方约定的规范或者标准进行取样，不同的规格、不同的直径都有相应的取样位置，一般有T2975和T398.1这两个标准，有些地方上实验对产品不一定非常了解，一般都是根据T3098这个标准。
表面处理的选择：海上风电环境恶劣，对于表面防护性能的要求相对陆上风电要高很多，目前行业里面选的镀层主要是有热浸镀锌、达克罗加封闭、粉末渗锌，为此对这三种做了大量的试验，包括机械性能、扭矩系数、盐雾试验和土层厚度等。留居系数的控制，主要是为了减少离散性，使每一个螺栓受力一致，减少螺栓断裂的发生，要注意几个事项：第一根据不同的规格，不同的工艺制定扭矩；第二同批次的螺栓，不同的批次螺栓螺母不能混用，因为每个公司的生产工艺不同，根据不同的工艺有不同的螺纹配合，会制定自己的摩擦系数；第三在安装螺栓时，要保持螺栓外露部分螺纹的清洁度，不能沾有颗粒较大的沙尘和影响螺纹捏合精度的杂质，以确保螺纹连接精度；第四紧扣件和回转轴承接时，要严格按照设计部门规定润滑方式和涂抹方式及选定润滑剂牌号，施工扭矩也要按照决定执行。欧洲那边都是采用干模的工艺，它的优点是克服了环境因素，使整体安装接近于设计的要求。根据不同的工艺要求，可以在0.15—0.10之间调配，进而满足不同装置配置、环境工况、配置工艺的要求。
螺栓制造过程中关键缺陷控制与预防：对表面质量问题、对于产品外观和后续工艺直接影响，会产生材料改制开裂扩张、热处理裂纹扩展影响机械性能。热处理缺陷，工艺参数控制不当，造成批量产品机械性能不合格，过低会导致在安装的时候可能导致拉长或者断裂。
这是结构性的生命周期图，三个方面决定了螺栓的整体时间，制造的过程当中可能产生的缺陷，造成裂纹、脱碳、增碳等。这是我们联合设备厂商开发的一个疲劳实验测试，目前是同行业当中最大的一家，整体受载荷150吨，对M64螺栓设计了一个抗疲劳测试。
关于新产品开发，目前大型风力发电组都是通过连接方式组成一台整机，其高强度螺栓是连接关键部件的重要元件之一，因此螺栓连接的可靠性将直接关乎风力机组的安全运行，为了保证螺纹连接的可靠性、提高防松能力，以及防止受横风载荷而产生相对滑动导致疲劳断裂失效。因此参照国内外新产品开发动向，我们研发了智能螺栓预紧力监测系统。第二应变计螺栓，现在海上风电比较多，因为天气的影响人员无法登记或者怎么样，智能螺栓就是在螺栓头部加入一个传感器，通过实时系统，可以获取螺栓的实际载荷能力。目前国内有许多施工方法，目前就是得到一个精准有效的载荷值，但是精度可能并没有理想中那么完美。因为螺栓安装决定了螺栓的寿命，过载直接导致螺栓断裂，未达到载荷就大幅度降低螺栓的疲劳寿命，精准的载荷值对螺栓是非常重要的。这是我们开发的智能螺栓，它通过监控系统对头部进行测量，直接可以获知螺栓实际的载荷力。目前跟金风合作已经通过了验收，检测数据基本上达到了预期的效果。
产品的应用在几个点，在施工的时候可以进行质量验收，或者在维护的时候，可以进行预警。通过高精度的实验室加工，还有100%螺栓拉伸，以及CMC高精度加工，以及竞选高强螺栓。现在海上风电不同于陆上风电，环境比较恶劣，我们约定了一些制造工艺，已经测试了参数，把螺栓整体的指标往上提升，确保海上风电螺栓的使用寿命，以及它的可靠性。今天就讲这么多，谢谢各位。
（发言由现场速记整理，未经本人审阅）
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