Razones y medidas de mejora para apagar grietas, torsión que excede los límites y fragilización por hidrógeno en la superficie de los sujetadores

sujetadoresSon un tipo de piezas mecánicas muy utilizadas para la sujeción de conexiones. Los sujetadores se utilizan ampliamente en diversas industrias, incluidas maquinaria, equipos, vehículos, ferrocarriles, etc. Son uno de los componentes mecánicos básicos más utilizados. Sus características son una amplia variedad de especificaciones, diversos rendimientos y usos y un alto grado de estandarización, serialización y generalización. Una vez que un sujetador falla, puede tener graves consecuencias. Por lo tanto, es necesario fortalecer el análisis de las causas de falla de los sujetadores y encontrar las medidas de mejora correspondientes. Según su comprensión del conocimiento de los sujetadores, a Xiaorui le gustaría compartir con todos:

1. Grietas de enfriamiento superficial

Las grietas por enfriamiento de la superficie se refieren a grietas que ocurren durante el proceso de enfriamiento o durante el proceso de almacenamiento a temperatura ambiente después del enfriamiento, estas últimas también se denominan grietas por envejecimiento. Durante el proceso de enfriamiento, cuando la tensión generada por el enfriamiento es mayor que la resistencia del propio material y excede el límite de deformación plástica, se generarán grietas. Las grietas por enfriamiento a menudo ocurren poco después del inicio de la transformación martensítica y la distribución de las grietas no sigue un patrón determinado. Sin embargo, generalmente son propensos a formarse en esquinas afiladas y cambios repentinos en la sección transversal de la pieza de trabajo. Las grietas de enfriamiento causadas por un enfriamiento rápido en la zona de transformación martensítica suelen ser transgranulares y tienen grietas rectas sin ramificaciones a su alrededor.

Las grietas de enfriamiento causadas por la alta temperatura de calentamiento de enfriamiento se distribuyen a lo largo del grano, con extremos de grietas finos y afilados y características de sobrecalentamiento. Se puede observar martensita gruesa en forma de aguja en acero estructural, y carburos eutécticos o angulares en acero para herramientas. Las piezas de trabajo de acero con alto contenido de carbono con descarburación superficial son más propensas a formar grietas en la red después del enfriamiento. Esto se debe a que la expansión del volumen de la capa de descarburación de la superficie durante el temple y el enfriamiento es menor que la del centro no descarburado, y el material de la superficie se tira y se agrieta en forma de red debido a la expansión del centro. El enfriamiento de las grietas en la superficie puede causar una fractura repentina del perno, y la fuente de dicha fractura se encuentra en la superficie.

2. Torque excediendo el límite

La alarma de par ocurre comúnmente durante el proceso de ensamblaje depernosque controlan el par mediante el método del ángulo.

Los modos de falla y las razones para exceder el límite de torsión de los sujetadores incluyen:

(1) Después del montaje, el par final de las piezas es superior al límite superior de control o inferior al límite inferior de control. La razón es que el rango de control de par de montaje de las piezas no es razonable, lo que se manifiesta como un ajuste del rango de control demasiado pequeño y un cambio del rango de control hacia arriba o hacia abajo.

(2) No preapretado al ángulo preestablecido, el torque alcanza la alarma de límite superior. La razón es que el coeficiente de fricción de las piezas mismas excede el límite superior, el coeficiente de fricción de las piezas excede el límite superior y la interferencia entre las piezas provoca un fuerte aumento en el par de montaje.

(3) Instalación normal, alarma de límite inferior de par. La razón es que el coeficiente de fricción de la pieza en sí excede el límite inferior o el coeficiente de fricción del accesorio de la pieza excede el límite inferior, y el par de ajuste de la pieza es mayor que el par inicial (es decir, el consumo de par es demasiado grande). al atornillar, lo cual es común al apretar la tuerca de bloqueo.

3. Fragilización por hidrógeno

Los sujetadores son propensos a la fragilización por hidrógeno, que es la principal causa de fractura de los mismos. La fragilización por hidrógeno es el fenómeno por el cual los átomos de hidrógeno entran y se difunden por toda la matriz del material. Cuando los átomos de hidrógeno ingresan a la matriz del material, se produce una distorsión de la red, lo que altera el estado de equilibrio original y facilita el agrietamiento bajo fuerzas externas. Cuando se aplica una carga externa altornillo, los átomos de hidrógeno migran a la zona de tensión altamente concentrada, provocando una tensión significativa entre los bordes del límite del cristal y provocando una fractura entre las partículas de cristal del sujetador. Cuando los sujetadores contienen hidrógeno crítico antes de la instalación, se fracturarán en 24 horas. Es imposible predecir cuándo se romperá el hidrógeno después de entrar en el sujetador.

4. Medidas de mejora

4.1 Medidas para prevenir grietas por enfriamiento superficial:

(1) Ajuste razonablemente el espacio entre el extintor de inducción y la pieza de trabajo, seleccione estrictamente los parámetros apropiados de suministro de energía de frecuencia intermedia y los parámetros del proceso de enfriamiento de acuerdo con los requisitos del proceso, garantice un aumento uniforme de la temperatura de la circunferencia del producto y evite que las temperaturas locales excedan lo normal. temperatura de enfriamiento.

(2) Mejorar la estructura del inductor de enfriamiento cambiando la estructura de sección transversal circular en los extremos superior y trasero del inductor a una estructura de sección transversal rectangular, reduciendo la velocidad de calentamiento de los inductores de extremo y cola, y evitando el extremo y las partes de la cola se calienten demasiado rápido, superen la temperatura de control del proceso y provoquen quemaduras excesivas, lo que provocará grietas.

(3) Reducir la cantidad de imanes conductores en el área de transición de extinción del sensor de extinción y reducir adecuadamente el calor en esa área.

(4) Adoptar un método de enfriamiento, enfriamiento y precalentamiento para garantizar una temperatura de calentamiento uniforme del producto.

(5) Extienda adecuadamente el tiempo de enfriamiento después del calentamiento de frecuencia intermedia.

(6) Implementar el autotemplado. Siga estrictamente los parámetros técnicos del proceso, controle razonablemente la presión, el caudal, la temperatura y el tiempo de enfriamiento del refrigerante de enfriamiento. Después de detener la pulverización, utilice el calor residual de la pieza de trabajo para elevar la temperatura de la capa endurecida, realizando así el autotemplado para mantener una alta dureza de la superficie y una buena resistencia al desgaste, estabilizar oportunamente la estructura de enfriamiento y reducir la tensión de tracción máxima.

4.2 Sistema de par

El método de control de torsión consiste en apretar primero eltornilloa un par pequeño, generalmente entre el 40 % y el 60 % del par de apriete (determinado después de la validación del proceso), y luego comience desde este punto para apretar con un método de control de ángulo específico. Este método se basa en un cierto ángulo, donde el perno produce un cierto alargamiento axial y el conector se comprime. El propósito de hacer esto es apretar los pernos en la superficie de contacto apretada y superar algunas irregularidades de la superficie, mientras que la fuerza de sujeción axial requerida es generada por el ángulo de rotación. Después de calcular el ángulo de giro, la influencia de la resistencia a la fricción sobre la fuerza de sujeción axial ya no existe, por lo que su precisión es mayor que la del método de control de par simple. El punto clave del método de control de par es medir el punto inicial del ángulo de giro. Una vez determinado este ángulo de giro, se puede lograr una precisión de apriete relativamente alta.

4.3 Medidas preventivas para la fragilización por hidrógeno

(1) Galvanoplastia normal y eliminación estricta de hidrógeno. Utilizar la reversibilidad del hidrógeno en metales y realizar un tratamiento de deshidrogenación en pernos galvanizados es un método importante para reducir o eliminar la fragilidad por hidrógeno. Al procesar, coloque los pernos de acero galvanizado en un horno para calentarlos. La temperatura de horneado es de unos 200 grados C y el tiempo de horneado varía según la resistencia del acero. Cuanto mayor sea la fuerza, mayor será el tiempo de horneado. El hidrógeno en el material del perno forma un desbordamiento de hidrógeno a altas temperaturas, logrando el propósito de eliminar el hidrógeno.

(2) Galvanoplastia con baja fragilidad por hidrógeno. La galvanoplastia con baja fragilidad por hidrógeno es un proceso desarrollado en las décadas de 1960 y 1970 para el estudio de la fragilización por hidrógeno en piezas de aviones, incluido el revestimiento de cadmio con baja fragilidad por hidrógeno, el revestimiento de cadmio y titanio con baja fragilidad por hidrógeno, el revestimiento de zinc con baja fragilidad por hidrógeno, etc. Templado para aliviar el estrés antes del revestimiento y no se puede lavar con ácido fuerte. En su lugar, se debe utilizar chorro de arena para eliminar las incrustaciones de óxido y la suciedad de la superficie, o se debe utilizar un tratamiento térmico al vacío para evitar la generación de incrustaciones de óxido. Durante el proceso de galvanoplastia, por un lado, se ajusta la fórmula de la solución de revestimiento y, por otro lado, se reduce la cantidad de adsorción de partículas de hidrógeno reduciendo el voltaje y controlando estrictamente la densidad de corriente. El proceso posterior también requiere un horneado estricto para la eliminación del hidrógeno, con un tiempo de eliminación del hidrógeno de al menos 18 horas.