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在车辆设计开发和售后实践中，发生任何一个螺栓断裂的问题，对于工程师都是一个紧急事件，必须在极有限的时间内寻找出问题发生的根本原因即Root Cause,解决问题，让开发试验顺利进行或者解决客户抱怨，避免同类问题的再次发生。
今天，螺丝君通过某车型油箱箍带螺栓疲劳断裂的实例分析过程，说明当螺栓连接失效时的解决问题的思路，当疲劳断裂发生时应该从哪几个方面着手？采取哪些工作步骤解决问题？
1、问题描述
2021年12月某车型在执行比利时路的试验中，车尾部底盘处有咯吱、咯吱异响，检查发现油箱箍带固定螺栓断裂。
2、螺栓断口分析
当螺栓断裂的问题发生后，首先拿到断裂的螺栓，判断螺栓断口的类型：疲劳断裂，韧性断裂还是螺栓缺陷断裂。有经验的工程师可以目视做一个大致判断，在等待试验室的断口分析报告时间里可以着手做原因分析工作。
下图，是案例中的螺栓断口电镜分析图片,结论和工程师的经验判断一致：螺栓断面是疲劳断裂。
上图，疲劳断口形貌与下图中的螺栓脆性断口和螺栓缺陷断口的形貌有极大区别。
3、疲劳断裂原因分析
3.1 同类螺栓问题追溯
同一个螺栓会用在不同的车型上,也会用在同一个车型的不同连接点上,排查问题螺栓一定要追溯先前的问题报告,本案例中螺栓已经使用在35台各车型的耐久试验车辆上,全部通过全程试验，均未出现螺栓断裂。工程师可以基本确定连接点螺栓的设计和供应商的质量问题的风险不大。
3.2 螺栓设计校核
a.连接螺栓为M10，8.8级，拧紧扭矩T=40NM，单个螺栓的最小轴向紧固力FM=14.5KN。
可根据下列公式计算：
综合上述：螺栓及拧紧力矩可以满足使用要求。
3.3 螺栓质量检测
3.4 被连接件的设计校核
如果螺栓在连接的时候,被连接件因为设计和制造的原因而没有稳定的紧密接触，即使暂时达到了预期的扭紧力矩，在有外力冲击下，连接面很快松动，螺栓轴力就会消失，使连接失效，螺栓的疲劳断裂很快。
校核螺栓连接处的平面，唯一的潜在因素是箍带的弯角，校核箍带通孔到R角距离：5.40mm，满足设计要求（5±0.5）mm，螺栓边缘不会压到箍带R角，螺栓法兰面会和箍带平面贴合良好。
3.5 装配记录追查
车辆发生螺栓断裂时，第一时间做的应该就是追溯车辆的装配记录，查看拧紧标识，排除螺栓没有被拧紧，这个问题发生的可能性比较小。但是，在试验过程中的车辆会因为不同的原因被频繁更换零件，很多紧固连接点会被多次拆卸再装配，这时候对试验车辆的拆装记录显得特别重要。
3.6 现场排查
当设计校核，产品质量评审和装配追溯完成以后，基本可以判定被连接没有被拧紧，或者即使最初拧紧了，也是不稳定的连接，现场分析不可避免。
现场分析被连接件，发现箍带两侧磨损情况不一致（如下图1所示），箍带与油箱是线-面接触（非面-面接触），说明油箱紧固面与车架安装面不贴合（如图2所示）；
在车辆运动时，箍带倾斜，螺栓受到外切向力（如图3所示），连接面就会失稳，造成螺栓轴力消失，连接失效，螺栓很快就会疲劳螺栓断裂。
4、螺丝君经验与结论
最后经过核查，发现试验过程中拆装油箱时，因为油箱内有汽油，和初始装配条件不一样，造成了装配过程中的装配困难，使箍带偏斜错位，油箱紧固面与车架安装面不贴合，最后造成螺栓疲劳断裂。
检查生产线的工装，确保不会有潜在风险。更改试验场装配作业指导书，不再出现同类问题。