Efecto do control da temperatura na deformación durante a soldadura por cadea de rolos

Efecto do control da temperatura na deformación durante a soldadura por cadea de rolos

Introdución
Na industria moderna,cadea de rolosé un compoñente mecánico amplamente utilizado en sistemas de transmisión e transporte. A súa calidade e rendemento afectan directamente á eficiencia operativa e á fiabilidade dos equipos mecánicos. A soldadura é un dos elos clave no proceso de fabricación de cadeas de rolos, e o control da temperatura durante a soldadura ten un impacto vital na deformación das cadeas de rolos. Este artigo explorará en profundidade o mecanismo de influencia do control da temperatura na deformación durante a soldadura de cadeas de rolos, os tipos de deformación comúns e as súas medidas de control, co obxectivo de proporcionar referencias técnicas para os fabricantes de cadeas de rolos e tamén proporcionar unha base para o control de calidade para os compradores maioristas internacionais.

Control da temperatura durante a soldadura por cadea de rolos
O proceso de soldadura é esencialmente un proceso de quecemento e arrefriamento locais. Na soldadura por cadea de rolos, adoitan empregarse soldadura por arco, soldadura por láser e outras tecnoloxías de soldadura, e estes métodos de soldadura xerarán fontes de calor de alta temperatura. Durante a soldadura, a temperatura da soldadura e da área circundante aumentará rapidamente e despois arrefriará, mentres que o cambio de temperatura da área lonxe da soldadura é pequeno. Esta distribución desigual da temperatura provocará unha expansión e contracción térmica desigual do material, causando así deformación.
Efecto da temperatura de soldadura nas propiedades do material
Unha temperatura de soldadura excesivamente alta pode provocar que o material se sobrequente, o que fai que os seus grans se volvan grosos, o que reduce as súas propiedades mecánicas, como a resistencia e a tenacidade. Ao mesmo tempo, unha temperatura excesivamente alta tamén pode causar oxidación ou carbonización da superficie do material, o que afecta á calidade da soldadura e ao posterior tratamento superficial. Pola contra, unha temperatura de soldadura demasiado baixa pode levar a unha soldadura insuficiente, a unha resistencia insuficiente da soldadura e mesmo a defectos como a falta de fusión.

Método de control da temperatura de soldadura
Para garantir a calidade da soldadura, a temperatura de soldadura debe controlarse estritamente. Os métodos de control habituais inclúen:
Prequecemento: O prequecemento das pezas que se van soldar da cadea de rolos antes de soldalas pode reducir o gradiente de temperatura durante a soldadura e reducir a tensión térmica.
Control da temperatura entre capas: no proceso de soldadura multicapa, controle estritamente a temperatura de cada capa despois da soldadura para evitar o sobrequecemento ou o sobrearrefriamento.
Tratamento térmico posterior: Unha vez finalizada a soldadura, as pezas soldadas sométense a un tratamento térmico axeitado, como o recocido ou a normalización, para eliminar a tensión residual xerada durante a soldadura.

Tipos e causas da deformación da soldadura
A deformación da soldadura é un fenómeno inevitable no proceso de soldadura, especialmente en compoñentes relativamente complexos como as cadeas de rolos. Segundo a dirección e a forma da deformación, a deformación da soldadura pódese dividir nos seguintes tipos:
Deformación por retracción lonxitudinal e transversal
Durante o proceso de soldadura, a soldadura e as áreas circundantes expándense ao quentarse e contraense ao arrefriarse. Debido á contracción na dirección da soldadura e á contracción transversal, a soldadura producirá deformacións por contracción lonxitudinal e transversal. Esta deformación é un dos tipos de deformación máis comúns despois da soldadura e adoita ser difícil de reparar, polo que debe controlarse mediante un corte preciso e unha marxe de contracción reservada antes da soldadura.
Deformación por flexión
A deformación por flexión débese á contracción lonxitudinal e transversal da soldadura. Se a distribución da soldadura no compoñente é asimétrica ou a secuencia de soldadura non é razoable, a soldadura pode dobrarse despois do arrefriamento.
Deformación angular
A deformación angular está causada pola forma asimétrica da sección transversal da soldadura ou por capas de soldadura irracionais. Por exemplo, na soldadura en unión en T, a contracción nun lado da soldadura pode provocar que o plano da soldadura produza unha deformación por contracción transversal arredor da soldadura na dirección do grosor.
Deformación das ondas
A deformación ondulatoria adoita producirse na soldadura de estruturas de placas delgadas. Cando a soldadura é inestable baixo a tensión de compresión da tensión interna da soldadura, pode aparecer ondulada despois da soldadura. Esta deformación é máis común na soldadura de compoñentes de placas delgadas de cadeas de rolos.

O mecanismo de influencia do control da temperatura na deformación da soldadura
A influencia do control da temperatura no proceso de soldadura na deformación da soldadura reflíctese principalmente nos seguintes aspectos:
Expansión e contracción térmicas
Durante a soldadura, a temperatura da soldadura e das áreas circundantes aumenta, e o material expándese. Cando se completa a soldadura, estas áreas arrefríanse e contráense, mentres que a variación de temperatura da área máis afastada da soldadura é pequena e a contracción tamén é pequena. Esta expansión e contracción térmica desigual fará que a soldadura se deforme. Ao controlar a temperatura de soldadura, pódese reducir esta irregularidade, reducindo así o grao de deformación.
Estrés térmico
A distribución desigual da temperatura durante a soldadura producirá tensión térmica. A tensión térmica é unha das principais causas da deformación da soldadura. Cando a temperatura de soldadura é demasiado alta ou a velocidade de arrefriamento é demasiado rápida, a tensión térmica aumentará significativamente, o que resultará nunha maior deformación.
Tensión residual
Despois de completar a soldadura, quedará unha certa cantidade de tensión dentro da unión soldada, o que se denomina tensión residual. A tensión residual é un dos factores inherentes á deformación da soldadura. Mediante un control razoable da temperatura, pódese reducir a xeración de tensión residual, o que reduce a deformación da soldadura.

Medidas de control para a deformación da soldadura
Para reducir a deformación da soldadura, ademais de controlar estritamente a temperatura de soldadura, pódense tomar as seguintes medidas:
Deseño razoable da secuencia de soldadura
A secuencia de soldadura ten unha grande influencia na deformación da soldadura. Unha secuencia de soldadura razoable pode reducir eficazmente a deformación da soldadura. Por exemplo, para soldaduras longas, pódese usar o método de soldadura segmentada por retroceso ou o método de soldadura por salto para reducir a acumulación de calor e a deformación durante a soldadura.
Método de fixación ríxida
Durante o proceso de soldadura, o método de fixación ríxida pódese empregar para limitar a deformación da peza soldada. Por exemplo, utilízase unha abrazadera ou un soporte para fixar a peza soldada no seu lugar para que non se deforme facilmente durante a soldadura.
Método antideformación
O método antideformación consiste en aplicar unha deformación oposta á deformación da soldadura á peza soldada con antelación para compensar a deformación xerada durante a soldadura. Este método require unha estimación e un axuste precisos segundo a lei e o grao de deformación da soldadura.
Tratamento possoldadura
Despois da soldadura, a peza soldada pode ser axeitadamente posprocesada, como martelé, vibración ou tratamento térmico, para eliminar a tensión residual e a deformación xeradas durante a soldadura.

Análise de casos: control de temperatura e control de deformación da soldadura por cadea de rolos
O seguinte é un caso real que mostra como mellorar a calidade da soldadura das cadeas de rolos mediante medidas de control da temperatura e control da deformación.
Fondo
Unha empresa fabricante de cadeas de rolos produce un lote de cadeas de rolos para sistemas de transporte, que requiren unha alta calidade de soldadura e unha pequena deformación da soldadura. Na produción inicial, debido a un control inadecuado da temperatura de soldadura, algunhas cadeas de rolos dobrábanse e deformábanse nun ángulo, o que afectaba á calidade e á vida útil do produto.

Solución
Optimización do control da temperatura:
Antes da soldadura, a cadea de rolos a soldar é prequentada e a temperatura de prequecemento determínase en 150 ℃ segundo o coeficiente de expansión térmica do material e os requisitos do proceso de soldadura.
Durante o proceso de soldadura, a corrente de soldadura e a velocidade de soldadura contrólanse estritamente para garantir que a temperatura de soldadura estea dentro do rango axeitado.
Despois da soldadura, a peza soldada sométese a un tratamento térmico posterior e realízase o proceso de recocido. A temperatura contrólase a 650 ℃ e o tempo de illamento determínase en 1 hora segundo o grosor da cadea de rolos.
Medidas de control da deformación:
Para a soldadura utilízase o método de retrosoldadura segmentada e a lonxitude de cada sección de soldadura contrólase dentro de 100 mm para reducir a acumulación de calor durante a soldadura.
Durante o proceso de soldadura, a cadea de rolos fíxase no seu lugar cunha abrazadera para evitar a deformación da soldadura.
Despois da soldadura, a peza soldada é martelada para eliminar a tensión residual xerada durante a soldadura.

Resultado
Mediante as medidas anteriores, a calidade da soldadura da cadea de rolos mellorou significativamente. A deformación da soldadura controlouse eficazmente e a incidencia da deformación por flexión e a deformación angular reduciuse en máis do 80 %. Ao mesmo tempo, garantiuse a resistencia e a tenacidade das pezas soldadas e alongouse a vida útil do produto nun 30 %.
Conclusión
A influencia do control da temperatura na deformación durante a soldadura de cadeas de rolos é multifacética. Ao controlar razoablemente a temperatura de soldadura, a deformación da soldadura pode reducirse eficazmente e mellorar a calidade da soldadura. Ao mesmo tempo, combinado cunha secuencia de soldadura razoable, un método de fixación ríxida, un método antideformación e medidas de tratamento possoldadura, pódese optimizar aínda máis o efecto de soldadura da cadea de rolos.