Efecto da temperatura de prequecemento na calidade da soldadura da cadea de rolos
Introdución
Como compoñente clave amplamente utilizado no campo da transmisión mecánica, a calidade da soldadura da cadea de rolos está directamente relacionada co rendemento e a vida útil da mesma.cadea de rolosComo parámetro importante no proceso de soldadura, a temperatura de prequecemento ten un profundo impacto na calidade da soldadura de cadeas de rolos. Este artigo explorará os efectos multifacéticos da temperatura de prequecemento na calidade da soldadura de cadeas de rolos para axudar aos lectores a comprender mellor este factor clave.
1. Principios básicos da soldadura por cadea de rolos
A soldadura por cadea de rolos consiste en conectar os distintos compoñentes da cadea de rolos (como as placas interiores da cadea, as placas exteriores da cadea, os manguitos, os pasadores, etc.) para formar unha estrutura de cadea completa. Durante o proceso de soldadura, a peza soldada debe quentarse a unha determinada temperatura para que se funda e se combine. Non obstante, o cambio de temperatura durante a soldadura afectará o rendemento do material, e a temperatura de prequecemento xoga un papel vital neste proceso.
2. Efecto da temperatura de prequecemento na calidade da soldadura da cadea de rolos
Mellora do rendemento do material de soldadura
Redución da dureza do material: Na soldadura con cadea de rolos, un prequecemento axeitado pode reducir a dureza do material. Os materiais con alta dureza son propensos a xerar grandes tensións durante a soldadura, o que leva a problemas como gretas na soldadura e na zona afectada pola calor. Mediante o prequecemento, a estrutura interna do material cambia e a dureza redúcese, mellorando así a plasticidade e a tenacidade do material, o que favorece o proceso de soldadura e reduce a xeración de gretas.
Eliminar a tensión e a deformación: o prequecemento pode reducir a diferenza de temperatura entre a área de soldadura e o material base, reducir a deformación e a tensión residual causadas pola expansión e contracción térmicas. Para as cadeas de rolos de alta precisión, a redución da deformación da soldadura é crucial porque pode garantir a precisión dimensional e o rendemento de transmisión da cadea.
Impacto no proceso de soldadura
Aumentar a velocidade de soldadura: o prequecemento pode aumentar a temperatura da soldadura e reducir a perda de calor durante a soldadura, o que permite o uso de velocidades de soldadura máis altas. Isto é de grande importancia para mellorar a eficiencia da produción e reducir os custos de produción.
Reducir os defectos de soldadura: o prequecemento pode evaporar a humidade na superficie da soldadura e reducir a introdución de hidróxeno durante a soldadura. O hidróxeno é un dos principais factores que causan problemas como a porosidade da soldadura, a fragilización por hidróxeno e as fisuras. Mediante o prequecemento, pódese reducir o contido de hidróxeno na soldadura, a xeración de defectos de soldadura como a porosidade e as fisuras e pódese mellorar a calidade da soldadura.
Optimización do rendemento da soldadura
Mellorar o rendemento das unións soldadas: un prequecemento axeitado pode mellorar a plasticidade e a tenacidade das unións soldadas, facendo que o rendemento destas se achegue máis ao do material base. Isto é crucial para mellorar a capacidade de carga e a vida útil das cadeas de rolos.
Prevención da xeración de gretas frías na soldadura: o prequecemento pode reducir a velocidade de arrefriamento das unións soldadas, reducir a tendencia ao endurecemento e, polo tanto, reducir o risco de gretas frías. O efecto do prequecemento é particularmente obvio ao soldar aceiro de alta resistencia ou cadeas de rolos de parede grosa.
3. Selección razoable da temperatura de prequecemento
Seleccionar a temperatura de prequecemento segundo o material
Aceiro baixo en carbono: o aceiro baixo en carbono ten unha pequena tendencia a endurecerse. Xeralmente, cando o grosor da soldadura é inferior ou igual a 10 mm, a temperatura de prequecemento pode ser duns 100 ℃; cando o grosor da soldadura é superior a 10 mm, a temperatura de prequecemento pode aumentarse a uns 150 ℃.
Aceiro de baixa aliaxe: A temperatura de prequecemento do aceiro de baixa aliaxe debe considerarse exhaustivamente en función de factores como a composición, o grosor e o proceso de soldadura do material. Normalmente, a temperatura de prequecemento está entre 100 ℃ e 300 ℃, e a temperatura específica debe determinarse en función do equivalente en carbono do material e das especificacións do proceso de soldadura.
Aceiro inoxidable: o aceiro inoxidable ten baixa condutividade térmica e é propenso a grandes tensións térmicas e deformacións durante a soldadura. Polo tanto, a temperatura de prequecemento xeralmente está entre 100 ℃ e 200 ℃, e a temperatura específica debe determinarse segundo o grao do material, o grosor e o proceso de soldadura.
Selecciona a temperatura de prequecemento segundo o proceso de soldadura
Soldadura por arco manual: a temperatura de prequecemento da soldadura por arco manual xeralmente está entre 100 ℃ e 300 ℃, e a temperatura específica debe determinarse segundo as especificacións do material de soldadura e do proceso de soldadura.
Soldadura automática por arco mergullado: a temperatura de prequecemento da soldadura automática por arco mergullado xeralmente está entre 100 ℃ e 200 ℃, e a temperatura específica debe determinarse segundo as especificacións do material de soldadura e do proceso de soldadura.
Soldadura con protección gasosa: a temperatura de prequecemento da soldadura con protección gasosa xeralmente está entre 50 ℃ e 150 ℃, e a temperatura específica debe determinarse segundo as especificacións do material de soldadura e do proceso de soldadura.
Selecciona a temperatura de prequecemento segundo a temperatura ambiente
Cando a temperatura ambiente sexa inferior a 0 ℃, a temperatura de prequecemento debe aumentarse adecuadamente. En xeral, a temperatura de prequecemento debe ser entre 30 ℃ e 50 ℃ superior á temperatura ambiente.
Cando a temperatura ambiente é superior a 0 ℃, a temperatura de prequecemento pódese axustar segundo os materiais de soldadura e as especificacións do proceso de soldadura.
4. O mecanismo de influencia da temperatura de prequecemento na calidade da soldadura da cadea de rolos
Prevención da fragilización por hidróxeno e das fisuras frías
A fragilización por hidróxeno prodúcese pola penetración de átomos de hidróxeno no metal durante a soldadura, o que provoca a fragilización do metal baixo tensión. O prequecemento pode ralentizar a velocidade de arrefriamento da soldadura, prolongar o tempo de illamento da soldadura a unha temperatura máis alta e dar aos átomos de hidróxeno tempo suficiente para escapar da soldadura, reducindo así o risco de fragilización por hidróxeno.
As gretas frías adoitan producirse durante ou despois do arrefriamento da unión soldada. Isto débese á excesiva velocidade de arrefriamento da unión soldada, o que aumenta a dureza e reduce a tenacidade da unión soldada, xerando así gretas. O prequecemento pode reducir a velocidade de arrefriamento da unión soldada e reducir a aparición de gretas frías.
Optimización das propiedades dos materiais
O prequecemento pode facer que a composición química do material de soldadura sexa máis uniforme e reducir a segregación. Isto axuda a mellorar o rendemento da unión soldada e a que cumpra mellor os requisitos de uso da cadea de rolos.
O prequecemento pode cambiar a microestrutura do material, facéndoo máis propenso á deformación plástica durante a soldadura, mellorando así a resistencia e a tenacidade da unión soldada.
5. Medición e control da temperatura de prequecemento
Método de medición
Medición da temperatura do termopar: o termopar é unha ferramenta de medición da temperatura de uso común con características de alta precisión, resposta rápida e facilidade de uso. Na soldadura con cadea de rolos, o termopar pódese fixar á superficie da soldadura ou inserir na soldadura, e a temperatura de prequecemento pódese determinar medindo o cambio de potencial do termopar.
Medición da temperatura con termómetro infravermello: o termómetro infravermello é unha ferramenta de medición da temperatura sen contacto con características de seguridade, velocidade e comodidade. Pode medir a temperatura da superficie soldada a longa distancia e é axeitado para ambientes de soldadura de alta temperatura, perigosos ou de difícil acceso.
Método de control
Selección do equipo de calefacción: A selección do equipo de calefacción axeitado é fundamental para controlar a temperatura de prequecemento. Os equipos de calefacción habituais inclúen fornos de calefacción por resistencia, equipos de calefacción por indución, equipos de calefacción por chama, etc. Na soldadura por cadea de rolos, débese seleccionar o equipo de calefacción axeitado segundo o material de soldadura, o proceso de soldadura e os requisitos de produción.
Control do tempo de quecemento: o tempo de quecemento é un factor importante que afecta á temperatura de prequecemento. En xeral, canto maior sexa o tempo de quecemento, maior será a temperatura de prequecemento. Non obstante, na produción real, o tempo de quecemento axeitado debe determinarse en función de consideracións exhaustivas de factores como os materiais de soldadura, os procesos de soldadura e os equipos de calefacción.
Monitorización da temperatura e control de retroalimentación: Durante o proceso de quecemento, a temperatura da soldadura debe monitorizarse en tempo real e o control de retroalimentación debe realizarse segundo os cambios de temperatura. A temperatura da soldadura pode medirse mediante termopares, termómetros infravermellos e outros equipos e, a continuación, o sinal de temperatura envíase de volta ao sistema de control do equipo de quecemento para axustar automaticamente a potencia de quecemento de xeito que a temperatura da soldadura se manteña sempre dentro do rango establecido.
6. Casos prácticos de aplicación
Práctica dunha empresa de fabricación de cadeas de rolos
Cando a empresa producía cadeas de rolos de alta resistencia, descubriuse que a miúdo se producían gretas durante a soldadura, o que afectaba á calidade do produto e á eficiencia da produción. Tras a análise, comprobouse que unha das principais causas das gretas era unha temperatura de prequecemento insuficiente. Polo tanto, a empresa mellorou o proceso de prequecemento, aumentou a temperatura de prequecemento dos 100 ℃ orixinais a 150 ℃ e optimizou o tempo e o método de quecemento. Tras a mellora, a incidencia de gretas de soldadura reduciuse significativamente e a calidade do produto mellorou significativamente.
Comparación da calidade da soldadura a diferentes temperaturas de prequecemento
Nun experimento, empregáronse diferentes temperaturas de prequecemento para soldar o mesmo lote de cadeas de rolos e comprobouse a calidade despois da soldadura. Os resultados mostran que cando a temperatura de prequecemento é de 150 ℃, a resistencia e a tenacidade da unión soldada son mellores que cando a temperatura de prequecemento é de 100 ℃ e 200 ℃. Isto demostra que a temperatura de prequecemento axeitada pode optimizar a calidade da soldadura, mentres que unha temperatura de prequecemento demasiado baixa ou demasiado alta terá un efecto adverso na calidade da soldadura.
7. Dirección de investigación futura sobre o efecto da temperatura de prequecemento na calidade da soldadura das cadeas de rolos
Investigación sobre novos materiais
Co desenvolvemento continuo da ciencia e a tecnoloxía, xorden constantemente novos materiais para cadeas de rolos. No futuro, é necesario levar a cabo unha investigación exhaustiva sobre o rendemento de soldadura destes novos materiais a diferentes temperaturas de prequecemento para determinar o rango óptimo de temperatura de prequecemento e mellorar a calidade da soldadura.
Innovación do proceso de soldadura
O avance continuo da tecnoloxía de soldadura tamén afectará á selección da temperatura de prequecemento. Por exemplo, os novos procesos de soldadura, como a soldadura por láser e a soldadura por feixe de electróns, úsanse cada vez máis na fabricación de cadeas de rolos. No futuro, é necesario estudar a interacción entre estes novos procesos e a temperatura de prequecemento e explorar os parámetros óptimos do proceso de soldadura.
Desenvolvemento dun sistema intelixente de control de prequecemento
Co desenvolvemento da tecnoloxía de fabricación intelixente, é de grande importancia desenvolver un sistema intelixente de control de prequecemento. Este sistema pode axustar automaticamente a temperatura de prequecemento segundo factores como os materiais de soldadura, os procesos de soldadura e as condicións ambientais, lograr un control preciso e mellorar a estabilidade e a consistencia da calidade da soldadura.
Conclusión
A temperatura de prequecemento é un parámetro clave do proceso no proceso de soldadura de cadeas de rolos e ten un impacto importante na calidade da soldadura. Unha temperatura de prequecemento axeitada pode mellorar o rendemento dos materiais de soldadura, optimizar os procesos de soldadura, mellorar a calidade e o rendemento das unións soldadas e reducir a aparición de defectos de soldadura. Na produción real, a temperatura de prequecemento debe seleccionarse razoablemente segundo factores como o material, o proceso de soldadura e as condicións ambientais da cadea de rolos, e debe utilizarse tecnoloxía avanzada de medición e control para garantir a precisión e a estabilidade da temperatura de prequecemento. Ao mesmo tempo, co desenvolvemento continuo da ciencia dos materiais e a tecnoloxía de soldadura, é necesario estudar máis a fondo o mecanismo de influencia da temperatura de prequecemento na calidade de soldadura das cadeas de rolos no futuro, para proporcionar un soporte técnico máis potente para mellorar a calidade de soldadura e a vida útil das cadeas de rolos.
Data de publicación: 27 de xuño de 2025