Pinna karastuspragude, pöördemomendi ületamise ja kinnitusdetailide vesiniku rabeduse põhjused ja parendusmeetmed

Kinnitusvahendid on teatud tüüpi mehaanilised osad, mida kasutatakse laialdaselt ühenduste kinnitamiseks. Neid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, sealhulgas masinate, seadmete, sõidukite, raudteede ja muudes valdkondades. Kõikjal on näha erinevat tüüpi kinnitusvahendeid, mis teeb neist ühe enimkasutatava mehaanilise osa. Neid iseloomustavad lai valik spetsifikatsioone, erinev jõudlus ja kasutusalad ning väga kõrge standardimis-, serialiseerimis- ja üldistusaste. Kui kinnitusdetailid ebaõnnestuvad, põhjustavad need tõsiseid lööke. Seetõttu on vaja tugevdada kinnitusdetailide rikke põhjuste analüüsi ja leida vastavad parendusmeetmed. Koos asjakohaste teadmistega kinnitusdetailide kohta jagatakse üksikasju järgmiselt:

1. Pinna karastuspraod

Pinnakarastuspraod viitavad pragudele, mis tekivad karastamise käigus või pärast kustutamist toatemperatuuril säilitamisel; viimast nimetatakse ka vananemispragudeks. Kui karastamise käigus tekkiv pinge on suurem kui materjali enda tugevus ja ületab plastilise deformatsiooni piiri, tekivad praod. Karastuvad praod tekivad tavaliselt vahetult pärast martensiitsete transformatsiooni algust. Pragude jaotumisel pole kindlat mustrit, kuid need võivad üldiselt tekkida tooriku teravate nurkade ja äkiliste lõikemuutuste juures. Ülemäärasest jahtumiskiirusest põhjustatud karastuspraod martensiitsete transformatsioonitsoonis on enamasti jaotunud transgranulaarselt, nende ümber on sirged praod ja puuduvad väikesed oksapraod.

Liiga kõrgest karastuskuumutustemperatuurist põhjustatud karastuspraod on kõik teradevaheliselt jaotunud, teravate ja õhukeste pragude otstega ning ülekuumenemisomadustega; Konstruktsiooniterases võib täheldada jämedat nõelakujulist martensiiti ja tööriistaterasest eutektilisi või nurkkarbiide. Kõrge süsinikusisaldusega terasest toorikud, millel on pinna dekarburiseerimine, moodustavad pärast kustutamist tõenäolisemalt retikulaarseid pragusid. Selle põhjuseks on asjaolu, et dekarbureeritud pinnakihi mahu laienemine karastamise ja jahutamise ajal on väiksem kui dekarburiseerimata südamiku oma ning pinnamaterjal tõmbab ja lõheneb südamiku laienemise tõttu, moodustades retikulaarseid pragusid. Pinna summutavate pragude olemasolu põhjustab poldi äkilist purunemist ja sellise murdumise allikas asub pinnal.

2. Pöördemomendi ülempiir

Pöördemomendi alarm on tavaline poldi kokkupaneku protsessis, kus kasutatakse pöördemomendi reguleerimiseks nurga meetodit.

Rikkerežiimid ja kinnitusdetailide pöördemomendi ülemääramise põhjused on järgmised:

(1) Pärast kokkupanekut on detaili lõplik pöördemoment kõrgem kui ülemine kontrollpiir või madalam kui alumine juhtimispiir. Põhjus on selles, et detaili montaaži pöördemomendi reguleerimisvahemik on ebamõistlik, mis väljendub konkreetselt liiga väikeses seadistatud reguleerimisvahemikus või juhtimispiirkonna üles- või allapoole nihutamises.

(2) Pöördemoment saavutab ülemise piiri ja annab häire enne eelpingutamist eelseadistatud nurgani. Põhjus on selles, et detaili enda hõõrdetegur ületab ülemise piiri, detaili sobivuse hõõrdetegur ületab ülemise piiri või esineb osade vahel häireid, mille tulemuseks on montaaži pöördemomendi järsk tõus.

(3) Tavalistes paigaldustingimustes tekib pöördemomendi alampiiri häire. Põhjus on selles, et detaili enda hõõrdetegur ületab alampiiri või detaili sobivuse hõõrdetegur ületab alampiiri ning kinnitusmoment detaili sissekeeramisel on suurem kui algmoment (st kruvimismomendi liigne kulu), mis on tavaline lukustusmutrite pingutamise protsessis.

3. Vesiniku rabestumine

Kinnitusdetailid on altid vesiniku rabedusele, mis on üks peamisi kinnitusdetailide purunemise põhjuseid. Vesiniku rabestumine on nähtus, kus vesinikuaatomid sisenevad ja hajuvad kogu materjali maatriksisse. Kui vesinikuaatomid sisenevad materjali maatriksisse, põhjustavad nad materjali maatriksi võre moonutusi, hävitavad algse tasakaaluseisundi ja muudavad materjali pragunemiseks välisjõudude mõjul. Kui sellele rakendatakse välist koormustkruvivesinikuaatomid migreeruvad kõrge pingekontsentratsiooniga piirkonda, tekitades kristallipiiride servade vahel suurt pinget, mis viib kinnitusdetaili teradevahelise purunemiseni. Kui kinnitusvahend sisaldab enne paigaldamist kriitilises olekus vesinikku, puruneb see tavaliselt 24 tunni jooksul; kui vesinik siseneb kinnitusvahendisse, ei saa purunemisaega ennustada.

4. Parendusmeetmed

4.1 Meetmed pinnal karastavate pragude vältimiseks:

(1) Reguleerige induktsioonkustuti ja tooriku vahelist vahet mõistlikult, valige rangelt sobivad vahesagedusega toiteallika parameetrid ja kustutamisprotsessi parameetrid vastavalt protsessi nõuetele, tagage toote ühtlane ümbermõõtu kuumutamine ja vältige, et kohalik temperatuur ületaks tavalist karastustemperatuuri.

(2) Parandage karastusinduktiivpooli struktuuri, muutke induktiivpooli ülemise ja tagaosa ümmarguse ristlõike struktuur ristkülikukujuliseks, vähendage induktiivpooli kuumenemiskiirust otsas ja sabas ning vältige otsa ja saba liiga kiiret kuumenemist, mis ületab protsessi reguleerimistemperatuuri ja põhjustab ülekuumenemist.

(3) Vähendage summutusinduktiivpooli magnetjuhtide arvu kustutamise lõpus üleminekutsoonis ja vähendage asjakohaselt soojussisendit selles piirkonnas.

Kasutage "eelsoojendus-soojendus-jahutus" jahutusmeetodit, et tagada toote ühtlane kuumutamistemperatuur.

Pikendage sobivalt viivitatud jahutusaega pärast vahesagedusega kuumutamist.

Rakendage isekarastumisprotsessi. Kontrollige rangelt jahutusvedeliku rõhku, voolukiirust, temperatuuri ja jahutusaega vastavalt protsessi tehnilistele parameetritele; Pärast vedeliku pihustamise peatamist kasutage tooriku jääksoojust karastatud kihi temperatuuri tõstmiseks isekarastamiseks, et säilitada kõrge pinna kõvadus ja hea kulumiskindlus, stabiliseerida karastatud struktuur õigeaegselt ja vähendada maksimaalset tõmbepinget.

4.2 Pöördemomendi reguleerimise parendusmeetmed

Kasutage pöördemomendi nurga juhtimismeetodit: esmalt keerake polt väikese pöördemomendiga (tavaliselt 40% ~ 60% pingutusmomendist, mis määratakse pärast protsessi kontrollimist), seejärel alustage sellest pöördemomendi punktist ja keerake määratud nurga alla. See meetod põhineb teatud nurgal, mille tõttu polt tekitab teatud aksiaalse pikenemise ja ühendusosa surutakse kokku. Selle eesmärk on kruvida polt tihedale kontaktpinnale, ületada ebaühtlased tegurid, nagu pinna ebatasasused, ja sellele järgnev vajalik aksiaalne kinnitusjõud tekib nurga abil. Pärast nurga määramist võib hõõrdetakistuse mõju aksiaalsele kinnitusjõule ignoreerida, seega on selle täpsus suurem kui lihtsa pöördemomendi juhtimismeetodi puhul. Pöördemomendi-nurga juhtimismeetodi võti on nurga alguspunkti määramine; kui nurga alguspunkt on kindlaks määratud, on võimalik saavutada kõrge pingutustäpsus.

4.3 Meetmed vesiniku murenemise vältimiseks

(1) Standardige galvaniseerimisprotsess ja rakendage rangelt dehüdrogeenimistöötlust. Vesiniku pöörduvuse kasutamine metallides galvaniseeritud poltide dehüdrogeenimiseks on oluline meetod vesiniku rabeduse vähendamiseks või kõrvaldamiseks. Ravi ajal pange galvaanilineterasest poldidkuumutamiseks ahju, küpsetustemperatuur on umbes 200 kraadi ja küpsetusaega reguleeritakse vastavalt terase tugevusele - mida suurem tugevus, seda pikem on küpsetusaeg. Poldi materjalis olev vesinik moodustab vesinikgaasi ja voolab kõrgel temperatuuril üle, saavutades seeläbi dehüdrogeenimise eesmärgi.

(2) Võtta kasutusele madala vesinikuga rabedusega galvaniseerimise protsess. Madala vesiniku rabedusega galvaniseerimine on protsess, mis töötati välja 1960. ja 1970. aastatel õhusõiduki osade vesiniku rabestumise uurimiseks, sealhulgas madala vesiniku rabedusega kaadmiumplaatimine, madala vesinikusisaldusega kaadmium-titaaniga katmine, madala vesinikusisaldusega rabedusega kaadmium-titaaniga katmine, madala vesinikusisaldusega rabedusega kaadmium-titaaniga katmine, madala vesinikusisaldusega rabedusega kaadmiumplaatimine, enne vesinikusisaldusega tsinkimist, madala vesinikusisaldusega tsinkimist jne. ja tugeva happega marineerimine ei ole lubatud; Oksiidkatlakivi ja pinna saasteainete eemaldamiseks tuleks kasutada liivapritsi või oksiidkatlakivi tekke vältimiseks tuleks kasutada vaakumkuumtöötlust. Galvaseerimisprotsessi ajal reguleerige ühelt poolt plaadistuslahuse valemit ja teisest küljest vähendage vesinikuosakeste adsorptsiooni, vähendades pinget ja kontrollides rangelt voolutihedust. Järgmises protsessis tuleb endiselt rangelt rakendada küpsetamise dehüdrogeenimist ja dehüdrogeenimisaeg ei ole lühem kui 18 tundi.