Уплыў кантролю тэмпературы на дэфармацыю падчас зваркі ролікавых ланцугоў

Уплыў кантролю тэмпературы на дэфармацыю падчас зваркі ролікавых ланцугоў

Уводзіны
У сучаснай прамысловасці,ролікавы ланцуг— гэта механічны кампанент, які шырока выкарыстоўваецца ў трансмісійных і канвеерных сістэмах. Яго якасць і прадукцыйнасць непасрэдна ўплываюць на эфектыўнасць працы і надзейнасць механічнага абсталявання. Зварка з'яўляецца адным з ключавых звёнаў у працэсе вытворчасці ролікавых ланцугоў, і кантроль тэмпературы падчас зваркі мае істотны ўплыў на дэфармацыю ролікавых ланцугоў. У гэтым артыкуле падрабязна разгледжаны механізм уплыву кантролю тэмпературы на дэфармацыю падчас зваркі ролікавых ланцугоў, распаўсюджаныя тыпы дэфармацыі і меры іх кантролю, з мэтай даць тэхнічныя даведкі вытворцам ролікавых ланцугоў, а таксама забяспечыць аснову для кантролю якасці для міжнародных аптовых пакупнікоў.

Кантроль тэмпературы падчас зваркі ролікавых ланцугоў
Працэс зваркі па сутнасці з'яўляецца працэсам лакальнага нагрэву і астуджэння. Пры зварцы ролікавымі ланцугамі звычайна выкарыстоўваюцца дугавая зварка, лазерная зварка і іншыя тэхналогіі зваркі, і гэтыя метады зваркі ствараюць высокатэмпературныя крыніцы цяпла. Падчас зваркі тэмпература зварнога шва і навакольнага асяроддзя хутка павышаецца, а затым астывае, у той час як змяненне тэмпературы зоны, далёкай ад зварнога шва, невялікае. Гэта нераўнамернае размеркаванне тэмпературы прывядзе да нераўнамернага цеплавога пашырэння і сціскання матэрыялу, што прывядзе да дэфармацыі.
Уплыў тэмпературы зваркі на ўласцівасці матэрыялу
Занадта высокая тэмпература зваркі можа прывесці да перагрэву матэрыялу, з-за чаго яго зерні стануць грубымі, што пагоршыць механічныя ўласцівасці матэрыялу, такія як трываласць і ўдарная глейкасць. Адначасова, занадта высокая тэмпература можа выклікаць акісленне або карбанізацыю паверхні матэрыялу, што паўплывае на якасць зваркі і наступную апрацоўку паверхні. Наадварот, занадта нізкая тэмпература зваркі можа прывесці да недастатковай зваркі, недастатковай трываласці шва і нават да такіх дэфектаў, як неправарванне.

Спосаб кантролю тэмпературы зваркі
Каб забяспечыць якасць зваркі, неабходна строга кантраляваць тэмпературу зваркі. Звычайныя метады кантролю ўключаюць:
Папярэдні нагрэў: папярэдні нагрэў дэталяў ролікавага ланцуга, якія падлягаюць зварцы, перад зваркай можа паменшыць градыент тэмператур падчас зваркі і знізіць цеплавое напружанне.
Кантроль тэмпературы паміж пластамі: У працэсе шматслаёвай зваркі строга кантралюйце тэмпературу кожнага пласта пасля зваркі, каб пазбегнуць перагрэву або пераахалоджвання.
Паслявартасная тэрмічная апрацоўка: пасля завяршэння зваркі звараныя дэталі падвяргаюцца адпаведнай тэрмічнай апрацоўцы, напрыклад, адпалу або нармалізацыі, каб ліквідаваць рэшткавыя напружанні, якія ўзнікаюць падчас зваркі.

Тыпы і прычыны дэфармацыі зваркі
Дэфармацыя зваркі — непазбежная з'ява ў працэсе зваркі, асабліва ў адносна складаных кампанентах, такіх як ролікавыя ланцугі. У залежнасці ад кірунку і формы дэфармацыі, дэфармацыю зваркі можна падзяліць на наступныя тыпы:
Падоўжная і папярочная дэфармацыя ўсаджвання
Падчас зваркі шво і навакольныя яго ўчасткі пашыраюцца пры награванні і сціскаюцца пры астуджэнні. З-за ўсаджвання ў кірунку зваркі і папярочнага ўсаджвання зварное канструкцыя будзе ўтвараць падоўжную і папярочную дэфармацыю ўсаджвання. Гэтая дэфармацыя з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных тыпаў дэфармацыі пасля зваркі і звычайна яе цяжка выправіць, таму яе неабходна кантраляваць шляхам дакладнай выемкі і рэзервавання прыпуску на ўсаджванне перад зваркай.
Дэфармацыя выгібу
Дэфармацыя выгібу выклікана падоўжным і папярочным усаджваннем зварнога шва. Калі размеркаванне зварнога шва на дэталі асіметрычнае або паслядоўнасць зваркі неабгрунтаваная, зварное выраб можа выгнуцца пасля астывання.
Вуглавая дэфармацыя
Вуглавая дэфармацыя выклікана асіметрычнай формай папярочнага сячэння зварнога шва або неабгрунтаванымі пластамі зваркі. Напрыклад, пры зварцы Т-вобразных злучэнняў ўсаджванне з аднаго боку шва можа прывесці да папярочнай дэфармацыі ўсаджвання плоскасці зварнога шва вакол шва ў напрамку таўшчыні.
Дэфармацыя хвалі
Хвалевая дэфармацыя звычайна ўзнікае пры зварцы тонкіх пласціністых канструкцый. Калі зварная канструкцыя няўстойлівая пад уздзеяннем сціскальнага напружання зваркі, яна можа выглядаць хвалістай пасля зваркі. Такая дэфармацыя часцей сустракаецца пры зварцы тонкіх пласціністых кампанентаў ролікавых ланцугоў.

Механізм уплыву кантролю тэмпературы на дэфармацыю зваркі
Уплыў кантролю тэмпературы ў працэсе зваркі на дэфармацыю зваркі ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:
Цеплавое пашырэнне і сцісканне
Падчас зваркі тэмпература шва і навакольных участкаў павышаецца, і матэрыял пашыраецца. Пасля завяршэння зваркі гэтыя ўчасткі астываюць і сціскаюцца, у той час як змяненне тэмпературы ўчастка, далёкага ад шва, невялікае, як і сцісканне. Гэта нераўнамернае цеплавое пашырэнне і сцісканне прывядзе да дэфармацыі зварнога вырабу. Кантралюючы тэмпературу зваркі, можна паменшыць гэтую нераўнамернасць, тым самым зніжаючы ступень дэфармацыі.
Тэрмічнае напружанне
Нераўнамернае размеркаванне тэмпературы падчас зваркі прывядзе да цеплавога напружання. Цеплавое напружанне з'яўляецца адной з асноўных прычын дэфармацыі зваркі. Калі тэмпература зваркі занадта высокая або хуткасць астуджэння занадта хуткая, цеплавое напружанне значна ўзрастае, што прыводзіць да большай дэфармацыі.
Рэшткавае напружанне
Пасля завяршэння зваркі ўнутры зварнога шва застаецца пэўная колькасць напружання, якое называецца рэшткавым напружаннем. Рэшткавае напружанне з'яўляецца адным з фактараў, якія ўласцівыя дэфармацыі зваркі. Дзякуючы разумнаму кантролю тэмпературы можна паменшыць узнікненне рэшткавага напружання, тым самым памяншаючы дэфармацыю зваркі.

Меры кантролю дэфармацыі зваркі
Каб паменшыць дэфармацыю зваркі, акрамя строгага кантролю тэмпературы зваркі, можна таксама прыняць наступныя меры:
Разумная канструкцыя паслядоўнасці зваркі
Паслядоўнасць зваркі аказвае вялікі ўплыў на дэфармацыю зваркі. Разумная паслядоўнасць зваркі можа эфектыўна паменшыць дэфармацыю зваркі. Напрыклад, для доўгіх зварных швоў можна выкарыстоўваць метад сегментаванай зваротнай зваркі або метад зваркі з прапускам, каб паменшыць назапашванне цяпла і дэфармацыю падчас зваркі.
Метад жорсткай фіксацыі
Падчас зваркі для абмежавання дэфармацыі зварной канструкцыі можна выкарыстоўваць метад жорсткай фіксацыі. Напрыклад, для фіксацыі зварной канструкцыі выкарыстоўваецца заціск або апора, каб яна не дэфармавалася падчас зваркі.
Метад барацьбы з дэфармацыяй
Метад барацьбы з дэфармацыяй заключаецца ў папярэднім прымяненні да зварной канструкцыі дэфармацыі, процілеглай дэфармацыі зваркі, каб кампенсаваць дэфармацыю, якая ўзнікае падчас зваркі. Гэты метад патрабуе дакладнай ацэнкі і карэкціроўкі ў адпаведнасці з законам і ступенню дэфармацыі зваркі.
Паслязварная апрацоўка
Пасля зваркі зварную канструкцыю можна належным чынам апрацаваць, напрыклад, ударна-штампаваць, вібраваць або тэрмічна апрацоўваць, каб ліквідаваць рэшткавыя напружанні і дэфармацыі, якія ўзнікаюць падчас зваркі.

Аналіз выпадку: кантроль тэмпературы і кантроль дэфармацыі зваркі ролікавых ланцугоў
Ніжэй прыведзены рэальны выпадак, які паказвае, як палепшыць якасць зваркі ролікавых ланцугоў з дапамогай кантролю тэмпературы і мер кантролю дэфармацыі.
Перадгісторыя
Вытворчае прадпрыемства па вытворчасці ролікавых ланцугоў вырабляе партыю ролікавых ланцугоў для канвеерных сістэм, якія патрабуюць высокай якасці зваркі і малой дэфармацыі зваркі. На ранніх этапах вытворчасці з-за няправільнага кантролю тэмпературы зваркі некаторыя ролікавыя ланцугі былі выгнутыя і дэфармаваныя пад вуглом, што ўплывала на якасць і тэрмін службы вырабу.

Рашэнне
Аптымізацыя кантролю тэмпературы:
Перад зваркай ролікавы ланцуг, які падлягае зварцы, папярэдне награваецца, і тэмпература папярэдняга нагрэву вызначаецца на ўзроўні 150 ℃ у залежнасці ад каэфіцыента цеплавога пашырэння матэрыялу і патрабаванняў працэсу зваркі.
Падчас працэсу зваркі строга кантралююцца зварачны ток і хуткасць зваркі, каб забяспечыць падтрыманне патрэбнай тэмпературы.
Пасля зваркі звараная частка падвяргаецца наступнай тэрмічнай апрацоўцы і адпалу. Тэмпература кантралюецца на ўзроўні 650℃, а час ізаляцыі вызначаецца як 1 гадзіна ў залежнасці ад таўшчыні ролікавага ланцуга.
Меры кантролю дэфармацыі:
Для зваркі выкарыстоўваецца метад сегментаванай зваркі ззаду, прычым даўжыня кожнай зварачнай секцыі кантралюецца ў межах 100 мм, каб паменшыць назапашванне цяпла падчас зваркі.
Падчас працэсу зваркі ролікавы ланцуг фіксуецца на месцы з дапамогай заціску, каб прадухіліць дэфармацыю пры зварцы.
Пасля зваркі зварачную дэталь абкочваюць малатком, каб ліквідаваць рэшткавыя напружанні, якія ўзнікаюць падчас зваркі.

Вынік
Дзякуючы вышэйзгаданым мерам якасць зваркі ролікавага ланцуга была значна палепшана. Дэфармацыя зваркі была эфектыўна кантралявана, а частата дэфармацыі выгібу і вуглавой дэфармацыі была зніжана больш чым на 80%. Адначасова была гарантавана трываласць і ўстойлівасць зварных дэталяў, а тэрмін службы вырабу быў падоўжаны на 30%.
Выснова
Уплыў кантролю тэмпературы на дэфармацыю падчас зваркі ролікавых ланцугоў шматгранны. Разумным кантролем тэмпературы зваркі можна эфектыўна знізіць дэфармацыю зваркі і палепшыць якасць зваркі. Адначасова, у спалучэнні з разумнай паслядоўнасцю зваркі, метадам жорсткай фіксацыі, метадам прадухілення дэфармацыі і мерамі паслязварочнай апрацоўкі, можна яшчэ больш аптымізаваць эфект зваркі ролікавых ланцугоў.