Fästelementär en typ av mekaniska delar som ofta används för att fästa anslutningar. Fästelement används ofta i olika industrier, inklusive maskiner, utrustning, fordon, järnvägar, etc. De är en av de mest använda mekaniska baskomponenterna. Dess egenskaper är en mängd olika specifikationer, olika prestanda och användningsområden, och en hög grad av standardisering, serialisering och generalisering. När ett fästelement går sönder kan det få allvarliga konsekvenser. Därför är det nödvändigt att stärka analysen av orsakerna till fel på fästelementen och hitta motsvarande förbättringsåtgärder. Baserat på sin kunskap om fästelement vill Xiaorui dela med alla:
1. Ytsläckande sprickor
Ytsläckningssprickor avser sprickor som uppstår under härdningsprocessen eller under lagringsprocessen i rumstemperatur efter härdning, varav den senare också kallas åldringssprickor. Under härdningsprocessen, när spänningen som genereras av härdning är större än hållfastheten hos själva materialet och överskrider gränsen för plastisk deformation, kommer det att leda till att det skapas sprickor. Släckande sprickor uppstår ofta kort efter början av martensitisk transformation, och spridningen av sprickor följer inte ett visst mönster. De är dock i allmänhet benägna att bildas vid skarpa hörn och plötsliga förändringar i arbetsstyckets tvärsnitt. Släckningssprickor orsakade av snabb kylning i den martensitiska omvandlingszonen är ofta transgranulära och har raka sprickor utan förgrening runt dem.
De härdsprickor som orsakas av hög härdningsvärmetemperatur är fördelade längs kornet, med skarpa och fina sprickändar och överhettningsegenskaper. Grov nål som martensit kan observeras i konstruktionsstål, och eutektiska eller kantiga karbider kan observeras i verktygsstål. Arbetsstycken av högt kolstål med ytavkolning är mer benägna att bilda nätverkssprickor efter härdning. Detta beror på att volymexpansionen av ytavkolningsskiktet under härdning och kylning är mindre än den för det icke avkolade centret, och ytmaterialet dras och spricker till en nätverksform på grund av centrets expansion. Släckande sprickor på ytan kan orsaka plötslig bultbrott, och källan till sådan fraktur ligger på ytan.
2. Vridmoment överskrider gränsen
Momentlarm uppstår vanligtvis under monteringsprocessen avbultarsom styr vridmoment genom vinkelmetoden.
Fellägena och orsakerna till att överskrida vridmomentgränsen för fästelement inkluderar:
(1) Efter montering är det slutliga vridmomentet för delarna antingen högre än kontrollens övre gräns eller lägre än kontrollens nedre gräns. Anledningen är att delarnas monteringsmomentregleringsområde är orimligt, vilket visar sig att man ställer in manöverområdet för litet och att manöverområdet skiftar uppåt eller nedåt.
(2) Ej fördragen till den förinställda vinkeln, vridmomentet når larmet för den övre gränsen. Anledningen är att delarnas friktionskoefficient överstiger den övre gränsen, delarnas friktionskoefficient överstiger den övre gränsen, och interferensen mellan delarna orsakar en kraftig ökning av monteringsmomentet.
(3) Normal installation, larm för nedre vridmomentgräns. Anledningen är att friktionskoefficienten för själva delen överstiger den nedre gränsen eller att friktionskoefficienten för delbeslaget överskrider den nedre gränsen, och delens monteringsmoment är större än det initiala vridmomentet (dvs. vridmomentförbrukningen är för stor) vid inskruvning, vilket är vanligt vid åtdragning av låsmuttern.
3. Väteförsprödning
Fästelement är benägna att bli väteförspröda, vilket är den främsta orsaken till att fästelementen spricker. Väteförsprödning är fenomenet där väteatomer kommer in och diffunderar genom hela materialmatrisen. När väteatomer kommer in i materialmatrisen uppstår gitterförvrängning, vilket stör det ursprungliga jämviktstillståndet och gör det lätt att spricka under yttre krafter. När en extern belastning appliceras påskruvaväteatomer migrerar till den mycket koncentrerade spänningszonen, vilket orsakar betydande spänningar mellan kristallgränskanterna och resulterar i brott mellan kristallpartiklarna i fästelementet. När fästelement innehåller kritiskt väte före installation, kommer de att spricka inom 24 timmar. Det är omöjligt att förutsäga när väte kommer att gå sönder efter att ha gått in i fästelementet.
4. Förbättringsåtgärder
4.1 Åtgärder för att förhindra ytsläckande sprickor:
(1) Rimligt justera gapet mellan induktionssläckaren och arbetsstycket, välj strikt lämpliga parametrar för mellanfrekvens strömförsörjning och släckningsprocessparametrar enligt processkraven, säkerställ enhetlig temperaturökning av produktens omkrets och förhindra lokala temperaturer från att överstiga det normala släckningstemperatur.
(2) Förbättra strukturen hos släckspolen genom att ändra den cirkulära tvärsnittsstrukturen vid induktorns topp- och bakändar till en rektangulär tvärsektionsstruktur, minska uppvärmningshastigheten för änd- och svansinduktorerna och förhindra slutet och svansdelar från att värmas upp för snabbt, överskrida processkontrolltemperaturen och orsaka överbränning, vilket resulterar i sprickor.
(3) Minska antalet ledande magneter i släckningsövergångsområdet för släckningssensorn och reducera värmen på lämpligt sätt i det området.
(4) Antagande av en förvärmningsmetod för kylning av kylning för att säkerställa enhetlig uppvärmningstemperatur för produkten.
(5) Förläng kylningstiden ordentligt efter mellanfrekvensuppvärmning.
(6) Implementera självhärdning. Följ strikt de tekniska parametrarna för processen, kontrollera på ett rimligt sätt trycket, flödet, temperaturen och kyltiden för kylvätskan. Efter att ha stoppat sprutningen, använd restvärmen från arbetsstycket för att höja temperaturen på det härdade skiktet, och genomför därigenom självhärdning för att bibehålla hög ythårdhet och god slitstyrka, stabilisera härdningsstrukturen i tid och minska den maximala dragspänningen.
4.2 Momentsystem
Vridmomentkontrollmetoden är att först dra åtbulttill ett litet vridmoment, vanligtvis 40%~60% av åtdragningsmomentet (bestäms efter processvalidering), och börja sedan från denna punkt för att dra åt en specificerad vinkelkontrollmetod. Denna metod är baserad på en viss vinkel, där bulten ger en viss axiell förlängning och kopplingen komprimeras. Syftet med att göra detta är att dra åt bultarna på den täta kontaktytan och övervinna vissa ojämna ytojämnheter, medan den erforderliga axiella klämkraften genereras av rotationsvinkeln. Efter beräkning av vridningsvinkeln existerar inte längre påverkan av friktionsmotståndet på den axiella klämkraften, så dess noggrannhet är högre än den för en enkel vridmomentkontrollmetod. Nyckelpunkten för vridmomentkontrollmetoden är att mäta startpunkten för svängvinkeln. När väl denna vridvinkel har bestämts kan en relativt hög åtdragningsnoggrannhet uppnås.
4.3 Förebyggande åtgärder för väteförsprödning
(1) Normal galvanisering och strikt väteborttagning. Att utnyttja reversibiliteten av väte i metaller och utföra dehydreringsbehandling på elektropläterade bultar är en viktig metod för att minska eller eliminera väteförsprödning. Vid bearbetning, placera de elektropläterade stålbultarna i en ugn för uppvärmning. Gräddningstemperaturen är ca 200 grader C, och gräddningstiden varierar beroende på stålets hållfasthet. Ju högre styrka desto längre gräddningstid. Vätet i bultmaterialet bildar vätespill vid höga temperaturer, vilket uppnår syftet att avlägsna väte.
(2) Elektroplätering med låg väteförsprödning. Elektroplätering med låg väteförsprödning är en process som utvecklades på 1960- och 1970-talen för att studera väteförsprödning i flygplansdelar, inklusive lågväteförsprödning kadmiumplätering, lågväteförsprödning kadmiumtitanplätering, lågväteförsprödning zinkplätering, etc. Låg väteförsprödning galvanisering kräver avspänningshärdning före plätering och kan inte syratvättas med stark syra. Istället bör sandblästring användas för att avlägsna oxidbeläggningar och ytsmuts, eller så bör vakuumvärmebehandling användas för att förhindra uppkomsten av oxidbeläggning. Under elektropläteringsprocessen justeras å ena sidan pläteringslösningens formel, och å andra sidan reduceras adsorptionsmängden av vätepartiklar genom att minska spänningen och strikt kontrollera strömtätheten. Den efterföljande processen kräver också strikt bakning för väteborttagning, med en väteborttagningstid på minst 18 timmar.
