Põhjused ja parendusmeetmed pragude kustutamiseks, piire ületavate pöördemomentide ja vesiniku rabeduse kõrvaldamiseks kinnitusdetailide pinnal

Kinnitusvahendidon teatud tüüpi mehaanilised osad, mida kasutatakse laialdaselt ühenduste kinnitamiseks. Kinnitusvahendeid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, sh masinad, seadmed, sõidukid, raudteed jne. Need on ühed enimkasutatavad mehaanilised põhikomponendid. Selle omadused on lai valik spetsifikatsioone, mitmekesine jõudlus ja kasutusalad ning kõrge standardimis-, serialiseerimis- ja üldistusaste. Kui kinnitusvahend ebaõnnestub, võivad sellel olla tõsised tagajärjed. Seetõttu on vaja tugevdada kinnitusdetailide rikke põhjuste analüüsi ja leida vastavad parendusmeetmed. Tuginedes oma arusaamale kinnitusdetailide kohta, soovib Xiaorui jagada kõigiga:

1. Pinna kustutavad praod

Pinnakarastuspraod viitavad karastusprotsessis või toatemperatuuril säilitamise käigus pärast kustutamist tekkivatele pragudele, millest viimast nimetatakse ka vananemispragudeks. Kui karastamise käigus tekkiv pinge on suurem kui materjali enda tugevus ja ületab plastilise deformatsiooni piiri, põhjustab see pragude teket. Kustutavad praod tekivad sageli vahetult pärast martensiitsete transformatsiooni algust ja pragude jaotus ei järgi teatud mustrit. Üldjuhul võivad need tekkida teravate nurkade ja tooriku ristlõike järskude muutuste korral. Kiirest jahtumisest põhjustatud karastuspraod martensiitsete transformatsioonitsoonis on sageli transgranulaarsed ja neil on sirged praod, mille ümber pole hargnemist.

Kõrgest karastuskuumutustemperatuurist tekkinud karastuspraod jaotuvad piki tera, teravate ja peente pragude otstega ning ülekuumenemisomadustega. Konstruktsiooniterases võib täheldada jämedat nõela, nagu martensiit, ja tööriistaterases eutektilisi või nurkkarbiide. Kõrge süsinikusisaldusega terasest toorikud, millel on pinna dekarburiseerimine, on altid võrgupragude tekkeks pärast karastumist. Selle põhjuseks on asjaolu, et pinna dekarburiseerimiskihi mahu laienemine karastamise ja jahutamise ajal on väiksem kui dekarburiseerimata keskusel ning pinnamaterjal tõmmatakse ja praguneb keskkoha laienemise tõttu võrgukujuliseks. Pinnal olevate pragude summutamine võib põhjustada äkilist poldi purunemist ja sellise purunemise allikas asub pinnal.

2. Pöördemoment ületab piiri

Pöördemomendi häire esineb tavaliselt monteerimisprotsessi ajalpoldidmis juhivad pöördemomenti nurga meetodil.

Kinnitusdetailide pöördemomendi ületamise rikkerežiimid ja põhjused on järgmised:

(1) Pärast kokkupanekut on osade lõplik pöördemoment kas suurem kui juhtseadme ülemine piir või madalam kui juhtseadme alumine piir. Põhjus on selles, et detailide montaaži pöördemomendi reguleerimisvahemik on ebamõistlik, mis väljendub juhtimisvahemiku liiga väikeseks seadmises ja reguleerimisvahemiku nihutamises üles- või allapoole.

(2) Ei ole eelpingutatud eelseadistatud nurga alla, pöördemoment jõuab ülemise piirihäireni. Põhjus on selles, et osade endi hõõrdetegur ületab ülemise piiri, osade hõõrdetegur ületab ülemise piiri ning osadevahelised häired põhjustavad montaaži pöördemomendi järsu tõusu.

(3) Tavaline paigaldus, pöördemomendi alampiiri häire. Põhjus on selles, et detaili enda hõõrdetegur ületab alampiiri või detaili liitmiku hõõrdetegur ületab alampiiri ning detaili paigaldusmoment on suurem kui algmoment (st pöördemomendi kulu on liiga suur) sissekeeramisel, mis on tavaline lukustusmutri pingutamisel.

3. Vesinik rabestumine

Kinnitusdetailid on altid vesiniku murenemisele, mis on kinnitusdetailide purunemise peamine põhjus. Vesiniku rabestumine on nähtus, kus vesinikuaatomid sisenevad ja hajuvad kogu materjali maatriksisse. Kui vesinikuaatomid sisenevad materjali maatriksisse, tekivad võre moonutused, mis häirivad esialgset tasakaaluolekut ja muudavad selle välisjõudude mõjul kergesti pragunemiseks. Kui sellele rakendatakse välist koormustkruvi, migreeruvad vesinikuaatomid tugevalt kontsentreeritud pingetsooni, põhjustades olulist pinget kristalli piirde servade vahel ja mille tulemuseks on purunemine kinnitusdetaili kristallosakeste vahel. Kui kinnitusdetailid sisaldavad enne paigaldamist kriitilist vesinikku, purunevad need 24 tunni jooksul. On võimatu ennustada, millal vesinik pärast kinnitusvahendisse sisenemist puruneb.

4. Parandusmeetmed

4.1 Meetmed pinna summutavate pragude vältimiseks:

(1) Reguleerige induktsioonkustuti ja tooriku vahelist vahet mõistlikult, valige rangelt sobivad vahesagedusega toiteallika parameetrid ja kustutamisprotsessi parameetrid vastavalt protsessi nõuetele, tagage toote ümbermõõdu ühtlane temperatuuri tõus ja vältige kohalike temperatuuride normaalset ületamist. jahutustemperatuur.

(2) Parandage summutusinduktiivpooli struktuuri, muutes ümmarguse ristlõikega struktuuri induktiivpooli üla- ja tagaotstes ristkülikukujulise ristlõikega struktuuriks, vähendades otsa- ja sabainduktiivpoolide kuumenemiskiirust ja vältides otsa konstruktsiooni. ja sabaosad kuumenevad liiga kiiresti, ületavad protsessi reguleeritud temperatuuri ja põhjustavad ülepõlemist, mille tulemuseks on pragude tekkimine.

(3) Vähendage elektrit juhtivate magnetite arvu summutusanduri kustutamise üleminekualal ja vähendage asjakohaselt soojust selles piirkonnas.

(4) Eelsoojendusküttega jahutus-jahutusmeetodi kasutuselevõtt, et tagada toote ühtlane kuumutamistemperatuur.

(5) Pärast vahesagedusega kuumutamist pikendage korralikult jahutusaega.

(6) Rakendage isekarastamist. Järgige rangelt protsessi tehnilisi parameetreid, kontrollige mõistlikult jahutusvedeliku rõhku, voolukiirust, temperatuuri ja jahutusaega. Pärast pihustamise peatamist kasutage kõvastunud kihi temperatuuri tõstmiseks tooriku jääksoojust, et säilitada pinna kõvadus ja hea kulumiskindlus, stabiliseerida õigeaegselt karastusstruktuuri ja vähendada tõmbepinge tipppinget.

4.2 Pöördemomendi süsteem

Pöördemomendi reguleerimise meetod on kõigepealt pingutadapoltväikese pöördemomendini, tavaliselt 40% ~ 60% pingutusmomendist (määratakse pärast protsessi valideerimist), ja seejärel alustage sellest punktist, et pingutada kindlaksmääratud nurga juhtimismeetodit. See meetod põhineb teatud nurgal, kus polt tekitab teatud aksiaalse pikenemise ja pistik surutakse kokku. Selle eesmärk on pingutada poldid tihedale kontaktpinnale ja ületada mõned ebatasasused pinna ebatasasused, samal ajal kui vajalik aksiaalne kinnitusjõud tekib pöördenurgaga. Pärast pöördenurga arvutamist hõõrdetakistuse mõju aksiaalsele kinnitusjõule enam ei eksisteeri, seega on selle täpsus suurem kui lihtsal pöördemomendi reguleerimismeetodil. Pöördemomendi reguleerimise meetodi põhipunkt on pöördenurga alguspunkti mõõtmine. Kui see pöördenurk on kindlaks määratud, on võimalik saavutada suhteliselt kõrge pingutustäpsus.

4.3 Ennetavad meetmed vesiniku rabestumise vältimiseks

(1) Tavaline galvaniseerimine ja range vesiniku eemaldamine. Vesiniku pöörduvuse kasutamine metallides ja galvaniseeritud poltide dehüdrogeenimine on oluline meetod vesiniku rabeduse vähendamiseks või kõrvaldamiseks. Töötlemisel asetage galvaniseeritud terasest poldid kuumutamiseks ahju. Küpsetustemperatuur on umbes 200 kraadi C ja küpsetusaeg varieerub sõltuvalt terase tugevusest. Mida suurem tugevus, seda pikem on küpsetusaeg. Poldi materjalis olev vesinik moodustab kõrgetel temperatuuridel vesiniku ülevoolu, saavutades vesiniku eemaldamise eesmärgi.

(2) Madala vesinikuhaprusega galvaniseerimine. Madala vesiniku rabedusega galvaniseerimine on protsess, mis töötati välja 1960. ja 1970. aastatel õhusõiduki osade vesiniku rabestumise uurimiseks, sealhulgas madala vesiniku rabedusega kaadmiumkatmine, madala vesinikuhaprusega kaadmium-titaaniga katmine, madala vesiniku rabedusega tsinkimine jne. pingevaba karastamine enne plaadistamist ja seda ei saa happega pesta tugeva happega. Selle asemel tuleks oksiidkatlakivi ja pinnamustuse eemaldamiseks kasutada liivapritsi või oksiidkatlakivi tekke vältimiseks vaakumkuumtöötlust. Galvaniseerimise käigus reguleeritakse ühelt poolt plaadistuslahuse valemit ja teisest küljest vähendatakse vesinikuosakeste adsorptsiooni kogust pinge vähendamise ja voolutiheduse range kontrollimise kaudu. Järgnev protsess nõuab ka vesiniku eemaldamiseks ranget küpsetamist, mille vesiniku eemaldamise aeg on vähemalt 18 tundi.