Дэфекты зварных швоў ролікавых ланцугоў

Дэфекты зварных швоў ролікавых ланцугоў

У прамысловых сістэмах перадачы,ролікавыя ланцугіДзякуючы сваёй высокай эфектыўнасці і высокай грузападымальнасці, яны сталі асноўнымі кампанентамі ў горназдабыўной прамысловасці, вытворчасці, сельскай гаспадарцы і іншых галінах. Зварныя швы, як крытычна важнае злучэнне паміж звёнамі ролікавых ланцугоў, непасрэдна вызначаюць тэрмін службы ланцуга і бяспеку эксплуатацыі. Для замежных пакупнікоў дэфекты зварных швоў ролікавых ланцугоў могуць не толькі прывесці да прастою абсталявання і перапынкаў у вытворчасці, але і да няшчасных выпадкаў, звязаных з бяспекай, і высокіх выдаткаў на рамонт. У гэтым артыкуле будзе прадстаўлены падрабязны аналіз тыпаў, прычын, метадаў выяўлення і стратэгій прафілактыкі дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў, што з'яўляецца прафесійнай даведкай для закупак і вытворчасці ў знешнім гандлі.

I. Распаўсюджаныя тыпы і небяспекі дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў

Зварныя злучэнні ролікавых ланцугоў павінны вытрымліваць шматлікія выпрабаванні дынамічных нагрузак, трэння і карозіі пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя. Распаўсюджаныя дэфекты, часта схаваныя пад, здавалася б, непашкоджаным выглядам, могуць стаць прычынай паломкі ланцуга.

(I) Расколіны: папярэднік абрыву ланцуга
Расколіны з'яўляюцца адным з найбольш небяспечных дэфектаў у зварных швах ролікавых ланцугоў і могуць быць класіфікаваны як гарачыя або халодныя расколіны ў залежнасці ад таго, калі яны ўзнікаюць. Гарачыя расколіны часта ўзнікаюць падчас працэсу зваркі, выкліканыя хуткім астуджэннем металу шва і празмерным узроўнем прымешак (такіх як сера і фосфар), што прыводзіць да далікатнага разбурэння па межах зерняў. Халодныя расколіны ўтвараюцца праз некалькі гадзін ці дзён пасля зваркі, у асноўным з-за сумеснага ўздзеяння рэшткавых напружанняў зваркі і зацвярдзелай структуры асноўнага металу. Гэтыя дэфекты могуць значна знізіць трываласць зварнога шва. У высакахуткасных трансмісійных сістэмах расколіны могуць хутка распаўсюджвацца, у рэшце рэшт прыводзячы да разрыву ланцуга, што прыводзіць да закліноўвання абсталявання і нават да ахвяр.

(II) Сітаватасць: ачаг карозіі і стомленасці

Сітаватасць у зварных швах выклікана газамі (такімі як вадарод, азот і чадны газ), якія захопліваюцца падчас зваркі і не паспяваюць своечасова выйсці. Сітаватасць звычайна праяўляецца ў выглядзе круглых або авальных адтулін на паверхні або ўнутры шва. Сітаватасць не толькі зніжае герметычнасць шва і можа прывесці да ўцечкі змазкі, але і парушае суцэльнасць металу і павялічвае кропкі канцэнтрацыі напружанняў. У вільготных і пыльных прамысловых умовах поры становяцца каналамі для пранікнення агрэсіўных асяроддзяў, што паскарае карозію шва. Акрамя таго, пры цыклічных нагрузках на краях пор лёгка ўтвараюцца расколіны ад стомленасці, што значна скарачае тэрмін службы ролікавага ланцуга.

(III) Адсутнасць пранікнення/адсутнасць сплаўлення: «Слабое месца» недастатковай трываласці
Адсутнасць праварвання азначае няпоўнае сплаўленне ў корані шва, у той час як адсутнасць сплаўлення азначае адсутнасць эфектыўнай сувязі паміж металам шва і асноўным металам або паміж пластамі шва. Абодва тыпы дэфектаў узнікаюць з-за недастатковага току зваркі, празмернай хуткасці зваркі або няякаснай падрыхтоўкі канаўкі, што прыводзіць да недастатковай тэмпературы зваркі і недастатковага сплаўлення металу. Ролікавыя ланцугі з гэтымі дэфектамі маюць грузападымальнасць зваркі толькі на 30–60 % ад грузападымальнасці кваліфікаваных вырабаў. Пры вялікіх нагрузках вельмі верагодна адбыцца расслаенне шва, што прывядзе да зрушэння ланцуга і прастою вытворчай лініі.

(IV) Уключэнне шлаку: «нябачны забойца» пагаршэння прадукцыйнасці
Шлакавыя ўключэнні — гэта неметалічныя ўключэнні, якія ўтвараюцца ўнутры зварнога шва падчас зваркі, калі расплаўлены шлак не цалкам падымаецца да паверхні шва. Шлакавыя ўключэнні парушаюць металургічную бесперапыннасць шва, зніжаючы яго трываласць і зносаўстойлівасць, а таксама выступаюць у якасці крыніцы канцэнтрацыі напружанняў. Пры працяглай эксплуатацыі вакол шлакавых уключэнняў могуць утварацца мікратрэшчыны, што паскарае знос шва, прыводзіць да падаўжэння кроку ланцуга, уплывае на дакладнасць перадачы і нават выклікае дрэннае счапленне з зоркай.

II. Пошук кораня: аналіз асноўных прычын дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў

Дэфекты зварных швоў ролікавых ланцугоў не выпадковыя, а з'яўляюцца вынікам мноства фактараў, у тым ліку выбару матэрыялу, кантролю працэсу і стану абсталявання. Асабліва ў масавай вытворчасці нават нязначныя адхіленні параметраў могуць прывесці да шырокага распаўсюджання праблем з якасцю.

(I) Матэрыяльныя фактары: «Першая лінія абароны» кантролю за крыніцамі

Нестандартная якасць асноўнага матэрыялу: Каб знізіць выдаткі, некаторыя вытворцы выбіраюць у якасці асноўнага матэрыялу для ролікавых ланцугоў сталь з празмерна высокім утрыманнем вугляроду або прымешак. Гэты тып сталі мае дрэнную зварвальнасць, схільны да расколін і сітаватасці падчас зваркі, а таксама не мае дастатковай трываласці злучэння паміж зварным швом і асноўным матэрыялам. Дрэнная сумяшчальнасць зварачных матэрыялаў: Распаўсюджанай праблемай з'яўляецца неадпаведнасць паміж складам зварачнага прутка або дроту і асноўным матэрыялам. Напрыклад, выкарыстанне звычайнага нізкавугляродзістага сталёвага дроту пры зварцы высокатрывалага легаванага сталёвага ланцуга можа прывесці да зварнога шва з меншай трываласцю, чым у асноўнага матэрыялу, ствараючы «слабую сувязь». Вільгаць у зварачным матэрыяле (напрыклад, вільгаць, паглынутая зварачным прутком) можа вызваляць вадарод падчас зваркі, выклікаючы сітаватасць і халодныя расколіны.

(II) Фактары працэсу: «Ключавыя зменныя» вытворчага працэсу

Некантраляваныя параметры зваркі: Зварачны ток, напружанне і хуткасць з'яўляюцца асноўнымі параметрамі, якія вызначаюць якасць зваркі. Занадта нізкі ток прыводзіць да недастатковага нагрэву, што можа лёгка прывесці да няпоўнага праварвання і адсутнасці сплаўлення. Занадта высокі ток перагравае асноўны матэрыял, выклікаючы буйныя зярняты і тэрмічныя расколіны. Празмерная хуткасць зваркі скарачае час астывання зварачнай ванны, перашкаджаючы выхаду газаў і шлаку, што прыводзіць да парыстасці і шлакавых уключэнняў. Няправільная канаўка і ачыстка: Занадта малы вугал канаўкі і няроўныя зазоры могуць паменшыць праварванне шва, што прывядзе да няпоўнага праварвання. Недастатковая ачыстка паверхні канаўкі ад алею, іржы і акаліны можа прывесці да ўтварэння газу і прымешак падчас зваркі, што прывядзе да парыстасці і шлакавых уключэнняў.
Няправільная паслядоўнасць зваркі: у масавай вытворчасці невыкананне прынцыпаў паслядоўнасці зваркі «сіметрычная зварка» і «ступеністая зварка» можа прывесці да высокіх рэшткавых напружанняў у зварным ланцугу, што можа выклікаць халодныя расколіны і дэфармацыю.

(III) Абсталяванне і фактары навакольнага асяроддзя: лёгка забываюцца «схаваныя ўздзеянні»

Недастатковая дакладнасць зварачнага абсталявання: старыя зварачныя апараты могуць выпрацоўваць нестабільны ток і напружанне, што прыводзіць да неадпаведнага фарміравання зварнога шва і павялічвае верагоднасць дэфектаў. Няспраўнасць механізму рэгулявання вугла зварачнага гармата можа паўплываць на дакладнасць становішча зваркі, што прывядзе да няпоўнага сплаўлення.

Уплыў навакольнага асяроддзя: зварка ў вільготным (адносная вільготнасць >80%), ветраным або пыльным асяроддзі можа прывесці да траплення вільгаці з паветра ў зварачную ванну, ствараючы вадародныя поры. Вецер можа рассейваць дугу, што прыводзіць да страты цяпла. Пыл можа пранікаць у шво, утвараючы шлакавыя ўключэнні.

III. Дакладная праверка: прафесійныя метады выяўлення дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў

Для пакупнікоў дакладнае выяўленне дэфектаў зварных швоў з'яўляецца ключом да змяншэння рызык, звязаных з закупкамі; для вытворцаў эфектыўнае тэсціраванне з'яўляецца асноўным сродкам забеспячэння якасці на заводзе. Ніжэй прыведзены аналіз сцэнарыяў прымянення і пераваг двух асноўных метадаў кантролю.

(I) Неразбуральны кантроль (НДК): «Дакладная дыягностыка» без разбурэння прадукту

Неразбуральны кантроль выяўляе ўнутраныя і паверхневыя дэфекты зварных швоў, не пашкоджваючы структуру ролікавага ланцуга, што робіць яго пераважным метадам кантролю якасці для знешняга гандлю і адбору проб серыйнай вытворчасці.

Ультрагукавой кантроль (УК): Падыходзіць для выяўлення ўнутраных дэфектаў зварных швоў, такіх як расколіны, няпоўнае праварванне і шлакавыя ўключэнні. Глыбіня выяўлення можа дасягаць ад некалькіх міліметраў да дзясяткаў міліметраў з высокім разрозненнем, што дазваляе дакладна вызначаць месцазнаходжанне і памер дэфектаў. Ён асабліва падыходзіць для кантролю зварных швоў у цяжкіх ролікавых ланцугах, эфектыўна выяўляючы схаваныя ўнутраныя дэфекты. Ультрагукавы кантроль (КП): Карыстанне пранікальным сродкам праводзіцца шляхам нанясення пранікальніка на паверхню зварнога шва з выкарыстаннем капілярнага эфекту для выяўлення дэфектаў паверхні (напрыклад, расколін і пор). Ён просты ў эксплуатацыі і недарагі, што робіць яго прыдатным для кантролю зварных швоў ролікавых ланцугоў з высокай якасцю аздаблення паверхні.
Радыеграфічны кантроль (РК): рэнтгенаўскія або гама-прамяні выкарыстоўваюцца для пранікнення праз зварны шво, выяўляючы ўнутраныя дэфекты праз плёнкавую візуалізацыю. Гэты метад дазваляе візуальна прадэманстраваць форму і размеркаванне дэфектаў і часта выкарыстоўваецца для комплекснага кантролю крытычных партый ролікавых ланцугоў. Аднак гэты метад дарагі і патрабуе належнай радыяцыйнай абароны.

(II) Разбуральны кантроль: «канчатковы тэст» для праверкі найвышэйшай прадукцыйнасці

Разбуральны кантроль прадугледжвае механічныя выпрабаванні ўзораў. Хоць гэты метад разбурае выраб, ён можа непасрэдна выявіць рэальную грузападымальнасць зварнога шва і звычайна выкарыстоўваецца для тыпавых выпрабаванняў падчас распрацоўкі новых вырабаў і масавай вытворчасці.

Выпрабаванні на расцяжэнне: Узоры ланцуга, якія змяшчаюць зварныя швы, расцягваюцца для вымярэння трываласці на расцяжэнне і месца разлому зварнога шва, непасрэдна вызначаючы, ці мае зварны шво дэфіцыт трываласці. Выпрабаванне на выгіб: Шляхам шматразовага выгібу зварнога шва для назірання за з'яўленнем паверхневых расколін ацэньваецца трываласць і пластычнасць зварнога шва, што эфектыўна выяўляе схаваныя мікратрэшчыны і далікатныя дэфекты.
Макраметалаграфічнае даследаванне: пасля паліроўкі і травлення папярочнага сячэння зварнога шва мікраструктура разглядаецца пад мікраскопам. Гэта дазваляе выявіць такія дэфекты, як няпоўнае праварванне, уключэнні шлаку і буйныя зярняты, а таксама прааналізаваць рацыянальнасць працэсу зваркі.

IV. Прафілактычныя меры: стратэгіі прафілактыкі і рамонту дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў

Для кантролю дэфектаў зварных швоў ролікавых ланцугоў неабходна прытрымлівацца прынцыпу «спачатку прафілактыка, потым рамонт». Неабходна стварыць сістэму кантролю якасці, якая аб'ядноўвае матэрыялы, працэсы і выпрабаванні на працягу ўсяго працэсу, адначасова даючы пакупнікам практычныя парады па выбары і прыёмцы.

(I) Вытворца: стварэнне сістэмы кантролю якасці на працягу ўсяго працэсу

Строгі выбар матэрыялаў ля крыніцы: у якасці асноўнага матэрыялу выбірайце высакаякасную сталь, якая адпавядае міжнародным стандартам (напрыклад, ISO 606), гарантуючы, што ўтрыманне вугляроду і прымешак знаходзіцца ў межах дыяпазону зварвальнасці. Зварачныя матэрыялы павінны быць сумяшчальныя з асноўным матэрыялам і захоўвацца ў вільгаценепранікальным і антыкаразійным рэжыме, сушачы іх перад выкарыстаннем. Аптымізацыя працэсаў зваркі: на падставе спецыфікацый асноўнага матэрыялу і ланцуга вызначце аптымальныя параметры зваркі (ток, напружанне і хуткасць) шляхам выпрабаванняў працэсу і стварыце тэхналагічныя карты для строгага выканання. Выкарыстоўвайце апрацаваныя пазы для забеспячэння памераў пазов і чысціні паверхні. Заахвочвайце сіметрычныя працэсы зваркі для зніжэння рэшткавага напружання.

Узмацніць кантроль працэсаў: падчас масавай вытворчасці адбіраць 5%-10% кожнай партыі для неразбуральнага кантролю (пажадана камбінаваць ультрагукавой і пранікальны кантроль), прычым для крытычна важных вырабаў патрабуецца 100% кантроль. Рэгулярна калібруйце зварачнае абсталяванне для забеспячэння стабільных выходных параметраў. Распрацаваць сістэму навучання і ацэнкі зваршчыкаў для паляпшэння эксплуатацыйных стандартаў.

(II) З боку пакупніка: метады выбару і прыняцця, якія пазбягаюць рызык

Выразныя стандарты якасці: Укажыце ў дамове куплі-продажу, што зварныя швы ролікавых ланцугоў павінны адпавядаць міжнародным стандартам (напрыклад, ANSI B29.1 або ISO 606), укажыце метад кантролю (напрыклад, ультрагукавой кантроль на ўнутраныя дэфекты, кантроль на пранікненне на паверхневыя дэфекты) і патрабуйце ад пастаўшчыкоў прадастаўлення справаздач аб праверцы якасці. Ключавыя моманты прыёмкі на месцы: Візуальны кантроль павінен быць сканцэнтраваны на забеспячэнні гладкасці зварных швоў, адсутнасці бачных западзін і выступаў, а таксама адсутнасці бачных дэфектаў, такіх як расколіны і поры. Узоры могуць быць выбраны выпадковым чынам для простых выпрабаванняў на выгіб, каб назіраць за анамаліямі зварных швоў. Для ланцугоў, якія выкарыстоўваюцца ў крытычна важным абсталяванні, рэкамендуецца даручыць неразбуральны кантроль староннім выпрабавальным агенцтву.

Выбар надзейнага пастаўшчыка: аддавайце перавагу пастаўшчыкам, сертыфікаваным па сістэме менеджменту якасці ISO 9001. Даследуйце сучаснае вытворчае абсталяванне і магчымасці тэсціравання. Пры неабходнасці правядзіце аўдыт на месцы вытворчасці, каб пацвердзіць цэласнасць іх зварачных працэсаў і працэдур кантролю якасці.

(III) Рамонт дэфектаў: ​​планы рэагавання на надзвычайныя сітуацыі для змяншэння страт

Для нязначных дэфектаў, выяўленых падчас праверкі, можна ўжыць мэтанакіраваныя меры па рамонце, але важна адзначыць, што пасля рамонту патрабуецца паўторная праверка:

Сітаватасць і шлакавыя ўключэнні: для неглыбокіх паверхневых дэфектаў перад рамонтам зварнога шва выкарыстоўвайце вуглавую шліфавальную машыну для выдалення дэфектнай зоны. Для больш глыбокіх унутраных дэфектаў перад рамонтам зварнога шва неабходна правесці ультрагукавую лакалізацыю і выдаленне. Нязначныя неправарочныя ўчасткі: канаўку неабходна пашырыць, а акаліну і прымешкі выдаліць з зоны неправарочных швоў. Затым варта выканаць рамонтную зварку з выкарыстаннем адпаведных параметраў зваркі. Пасля рамонтнай зваркі неабходна правесці выпрабаванне на расцяжэнне для праверкі трываласці.
Расколіны: Расколіны рамантаваць складаней. Невялікія паверхневыя расколіны можна выдаліць шліфоўкай, а затым адрамантаваць зваркай. Калі глыбіня расколіны перавышае 1/3 таўшчыні шва або ёсць скразная расколіна, рэкамендуецца неадкладна выдаліць зварны шво, каб пазбегнуць небяспекі для бяспекі пасля рамонту.