Un goujon est une fixation filetée sans tête conçue pour fournir un serrage à haute résistance dans les assemblages mécaniques et structurels critiques. Contrairement aux boulons standard qui utilisent une conception à tête unique, un goujon s'appuie sur des écrous externes aux deux extrémités pour créer une tension axiale contrôlée entre les composants connectés.
Cette structure rend les goujons particulièrement adaptés aux environnements où la fiabilité des joints, la résistance aux vibrations et les performances d'étanchéité sont essentielles. Ils sont largement utilisés dans les raccords à brides, les récipients sous pression, les pipelines pétrochimiques et les machines industrielles lourdes.
Le principe de fonctionnement d'un goujon est basé sur la tension axiale plutôt que sur la résistance au couple de tête.
Une installation typique comprend :
- Une extrémité du goujon vissée dans un trou taraudé ou une bride
- Ecrous appliqués sur une ou deux faces
- Couple de serrage contrôlé appliqué pour générer une précharge
Cette précharge crée une force de serrage qui maintient deux ou plusieurs composants ensemble. Contrairement aux boulons conventionnels, la répartition de la charge est plus uniforme le long du corps du goujon, réduisant ainsi la concentration des contraintes au niveau de la tête.
Structure et caractéristiques des goujons
Extrémités filetées
Les deux extrémités sont usinées avec des filetages externes. Selon les exigences de l'application, les filetages peuvent être de longueur égale ou inégale.
Tige non filetée (facultatif)
Certaines conceptions de goujons comprennent une section centrale lisse pour :
- Améliorer la résistance à la fatigue
- Réduire la concentration du stress
- Améliorer l'alignement lors de l'installation
Interface d'écrou
Les goujons sont conçus pour fonctionner avec des écrous hexagonaux ou des écrous à bride robustes-, formant ainsi un verrouillage mécanique sécurisé.
Types de goujons
Goujons entièrement filetés
Ceux-ci sont enfilés sur toute la longueur de l'attache.
Applications :
Connexions à brides à haute résistance-
Assemblages industriels généraux
Systèmes de répartition des charges structurelles
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Appuyez sur-Fin des goujons
Une extrémité a un filetage plus court conçu pour être installé dans un trou taraudé.
Applications :
Ensembles de machines
Blocs moteurs
Systèmes mécaniques de précision
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Goujons à double-extrémité
Les deux extrémités ont une longueur de filetage égale, couramment utilisée avec des écrous des deux côtés.
Applications :
Appareils à pression
Brides de pipeline
Joints d'équipement-pour usage intensif
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Goujons à tige réduite
La section centrale a un diamètre réduit.
Avantages :
Poids réduit
Durée de vie améliorée
Meilleure répartition du stress
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Matériaux et qualités des goujons
Aperçu des matériaux
| Type de matériau | Catégorie/Norme | Principales fonctionnalités | Applications typiques |
|---|---|---|---|
| Acier au carbone | Acier au carbone général | Haute résistance,-rentable, bonne usinabilité | Construction, charpentes, machines générales |
| Acier inoxydable | SS 304 (UNS S30400) | Résistance à la corrosion de base, largement utilisée | Environnements industriels généraux, intérieurs/extérieurs doux |
| Acier inoxydable | SS 316 (UNS S31600) | Excellente résistance aux chlorures, longue durée de vie | Marine, traitement chimique, systèmes offshore |
| Acier inoxydable | SS 321 (UNS S32100) | Stabilisé au titane, stabilité à haute-température | Échangeurs de chaleur, systèmes d'échappement, équipements thermiques |
| Acier allié | ASTM A193 B7 | Haute résistance à la traction, résistant à la pression | Oléoducs et gazoducs, récipients sous pression |
| Acier allié | ASTM A193 B16 | Performances à haute température | Chaudières, turbines, échangeurs de chaleur |
| Acier duplex | S31803 / S32205 | Résistance équilibrée + résistance à la corrosion | Génie maritime, échangeurs de chaleur |
| Acier super duplex | S32750 | Très haute résistance à la corrosion + solidité | Pétrole et gaz offshore, usines de dessalement |
| Alliage de nickel | Inconel 625 | Résistance à la chaleur + à l'oxydation | Systèmes marins à haute-température |
| Alliage de nickel | Monel 400 | Excellente résistance à l'eau de mer | Marine, traitement chimique |
| Alliage de nickel | Hastelloy C276 | Résistance chimique extrême | Usines nucléaires, aérospatiales et chimiques |
Catégories et normes des goujons
| Norme/qualité | Type de matériau | Caractéristiques de performance clés | Domaines d'application |
|---|---|---|---|
| ASTM A193 B7 | Acier allié | Haute résistance, résistant à la pression | Pétrochimie, pipelines, équipements industriels |
| ASTM A193 B16 | Acier allié | Résistance aux hautes températures | Chaudières, turbines, échangeurs de chaleur |
| ASTM A320 L7 | Acier allié | Résistance cryogénique | Usines de GNL, systèmes-à basse température |
| ASTM A453 660 | Acier à haute-résistance | Stabilité à haute température + résistance | Applications aérospatiales et nucléaires |
| ASTM F593 | Acier inoxydable | Résistance à la corrosion, usage général | Industries marine, alimentaire, pharmaceutique |
| DIN 975 | Divers matériaux | Tiges/goujons filetés normalisés | Construction, machines générales |
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La production de goujons chez Key-CNC est gérée via des paramètres d'usinage définis et des points de contrôle d'inspection. Le contrôle se concentre sur la précision dimensionnelle, la stabilité des matériaux et la précision du filetage à chaque étape du processus.
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- L'examen des spécifications est effectué pour la sélection des matériaux, les normes de filetage et la compatibilité des revêtements.
Foire aux questions
Quelles sont les causes de la défaillance des goujons ?
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La défaillance des goujons est généralement causée par une application incorrecte du couple, de la corrosion, une inadéquation des matériaux ou un desserrage induit par les vibrations-. Dans les systèmes à haute-pression, une précharge inappropriée est l'une des raisons de défaillance les plus courantes.
Quel matériau convient le mieux aux goujons dans les environnements corrosifs ?
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L'acier inoxydable 316, le duplex et le super duplex sont couramment utilisés dans les environnements corrosifs. Ces matériaux offrent une forte résistance aux chlorures, à l’eau de mer et à l’exposition aux produits chimiques, ce qui les rend adaptés aux applications marines et offshore.
Quelle qualité de goujon est utilisée dans les systèmes à haute-pression ?
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ASTM A193 B7 est la qualité la plus largement utilisée pour les applications à haute-pression telles que les pipelines, les usines pétrochimiques et les appareils sous pression. Pour les conditions de température élevée-, la norme ASTM A193 B16 est également couramment utilisée.
Les goujons peuvent-ils être réutilisés après le démontage ?
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Les goujons peuvent parfois être réutilisés s’ils ne sont pas endommagés, corrodés ou étirés de manière permanente. Cependant, dans les applications critiques telles que le pétrole et le gaz ou les systèmes sous pression, la réutilisation n'est généralement pas recommandée pour des raisons de sécurité.
Les goujons peuvent-ils être personnalisés ?
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Oui. Les goujons peuvent être personnalisés en termes de longueur, de matériau, de type de filetage, de revêtement et de qualité. La fabrication sur mesure est courante dans l’intégration de machines OEM et de systèmes industriels.
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