Deformazione della saldatura della catena a rulli: cause, effetti e soluzioni

Deformazione della saldatura della catena a rulli: cause, effetti e soluzioni

I. Introduzione
Nel processo di produzione delle catene a rulli, la deformazione della saldatura è un problema tecnico comune. Per le aziende indipendenti di catene a rulli che si rivolgono ad acquirenti all'ingrosso internazionali, è di fondamentale importanza approfondire questo aspetto. Gli acquirenti internazionali hanno requisiti rigorosi in termini di qualità e precisione del prodotto. Devono garantire che le catene a rulli che acquistano mantengano prestazioni eccellenti e una qualità affidabile in diversi scenari applicativi. Padroneggiare le conoscenze relative alla deformazione della saldatura delle catene a rulli contribuirà a migliorare la qualità del prodotto, ad aumentare la competitività sul mercato internazionale, a soddisfare le esigenze degli acquirenti e ad espandere il business all'estero.

II. Definizione e cause della deformazione della saldatura della catena a rulli
(I) Definizione
La deformazione da saldatura si riferisce al fenomeno per cui la forma e le dimensioni della catena a rulli si discostano dai requisiti di progettazione a causa dell'espansione e della contrazione irregolari della saldatura e dei materiali metallici circostanti durante il processo di saldatura della catena a rulli, dovute al riscaldamento locale ad alta temperatura e al successivo raffreddamento. Questa deformazione influirà sulle prestazioni complessive e sull'efficacia d'uso della catena a rulli.
(II) Cause
Influenza termica
Durante la saldatura, l'elevata temperatura generata dall'arco provoca un rapido riscaldamento del metallo nella saldatura e dell'area circostante, con conseguente modifica significativa delle proprietà fisiche del materiale, come una riduzione del limite di snervamento, un aumento del coefficiente di dilatazione termica, ecc. I metalli nelle diverse parti vengono riscaldati in modo non uniforme, si espandono in misura diversa e si restringono in modo sincrono dopo il raffreddamento, con conseguente sollecitazione e deformazione della saldatura. Ad esempio, nella saldatura della piastra della catena a rulli, l'area vicina alla saldatura viene riscaldata di più e si espande di più, mentre l'area lontana dalla saldatura viene riscaldata di meno e si espande di meno, il che causerà una deformazione dopo il raffreddamento.
Disposizione di saldatura irragionevole
Se la disposizione delle saldature è asimmetrica o distribuita in modo non uniforme, il calore si concentrerà in una direzione o in un'area specifica durante il processo di saldatura, sottoponendo la struttura a sollecitazioni termiche non uniformi, che ne causeranno la deformazione. Ad esempio, le saldature in alcune parti della catena a rulli sono dense, mentre in altre parti sono sparse, il che può facilmente causare una deformazione non uniforme dopo la saldatura.
Sequenza di saldatura non corretta
Una sequenza di saldatura irrazionale causerà un apporto termico non uniforme. Quando il primo pezzo saldato si raffredda e si restringe, vincola il pezzo saldato successivamente, con conseguente maggiore sollecitazione e deformazione. Ad esempio, nella saldatura di catene a rulli con più saldature, se le saldature nell'area di concentrazione delle sollecitazioni vengono saldate per prime, la successiva saldatura delle saldature in altri pezzi produrrà una maggiore deformazione.
Rigidità della piastra insufficiente
Quando la piastra della catena a rulli è sottile o la rigidità complessiva è bassa, la capacità di resistere alla deformazione dovuta alla saldatura è scarsa. Sotto l'azione dello stress termico della saldatura, è probabile che si verifichino deformazioni come flessione e torsione. Ad esempio, alcune piastre sottili utilizzate nelle catene a rulli leggere si deformano facilmente se non vengono adeguatamente supportate e fissate durante il processo di saldatura.
Parametri del processo di saldatura irragionevoli
Un'impostazione errata dei parametri di processo, come corrente di saldatura, tensione e velocità di saldatura, influirà sull'apporto termico di saldatura. Una corrente e una tensione eccessive causeranno un calore eccessivo e aumenteranno la deformazione della saldatura; mentre una velocità di saldatura troppo lenta causerà anche una concentrazione localizzata del calore, aggravando la deformazione. Ad esempio, l'utilizzo di una corrente di saldatura troppo elevata per saldare una catena a rulli causerà il surriscaldamento della saldatura e del metallo circostante, con conseguente grave deformazione dopo il raffreddamento.

III. Impatto della deformazione della saldatura della catena a rulli
(I) Impatto sulle prestazioni della catena a rulli
Durata ridotta della fatica
La deformazione dovuta alla saldatura causerà sollecitazioni residue all'interno della catena a rulli. Queste sollecitazioni residue si sovrappongono alle sollecitazioni di lavoro a cui la catena a rulli è sottoposta durante l'uso, accelerando il deterioramento per fatica del materiale. La durata a fatica della catena a rulli in normali condizioni d'uso si riduce e sono soggetti a problemi come la rottura delle piastre della catena e il distacco dei rulli, compromettendone l'affidabilità e la sicurezza.
Capacità portante ridotta
Dopo la deformazione, la geometria e le dimensioni delle parti chiave della catena a rulli, come la piastra della catena e l'albero del perno, cambiano e la distribuzione delle sollecitazioni non è uniforme. Quando si applica un carico, è probabile che si verifichi una concentrazione delle sollecitazioni, riducendo la capacità di carico complessiva della catena a rulli. Ciò può causare il cedimento prematuro della catena a rulli durante il funzionamento e il mancato raggiungimento della capacità di carico richiesta dal progetto.
Influenza sulla precisione della trasmissione a catena
Quando si utilizza una catena a rulli nel sistema di trasmissione, la deformazione della saldatura riduce la precisione di accoppiamento tra le maglie della catena e l'accoppiamento tra catena e pignone risulta impreciso. Ciò comporta una riduzione della stabilità e della precisione della trasmissione a catena, nonché rumori, vibrazioni e altri problemi, che incidono sulle prestazioni e sulla durata dell'intero sistema di trasmissione.
(II) Impatto sulla produzione
Aumento dei costi di produzione
Dopo la deformazione causata dalla saldatura, la catena a rulli deve essere rettificata, riparata, ecc., il che comporta ulteriori processi e costi di manodopera e materiali. Allo stesso tempo, le catene a rulli gravemente deformate possono essere direttamente rottamate, con conseguente spreco di materie prime e aumento dei costi di produzione.
Efficienza produttiva ridotta
Poiché la catena a rulli deformata deve essere sottoposta a lavorazione, ciò influirà inevitabilmente sull'avanzamento della produzione e ridurrà l'efficienza produttiva. Inoltre, la presenza di problemi di deformazione della saldatura può portare a un aumento del tasso di prodotti difettosi durante il processo produttivo, richiedendo frequenti fermi macchina per risolvere i problemi, con un ulteriore impatto sull'efficienza produttiva.
Impatto sulla coerenza della qualità del prodotto
La deformazione della saldatura è difficile da controllare, con conseguente qualità non uniforme e scarsa omogeneità delle catene a rulli prodotte. Ciò non contribuisce a garantire la qualità del prodotto e l'immagine del marchio per le aziende che producono catene a rulli su larga scala, ed è anche difficile soddisfare i requisiti dei grossisti internazionali in termini di stabilità della qualità del prodotto.

IV. Metodi di controllo della deformazione della saldatura della catena a rulli
(I) Progettazione
Ottimizzare il layout di saldatura
Nella fase di progettazione della catena a rulli, le saldature devono essere disposte il più simmetricamente possibile e il loro numero e posizione devono essere distribuiti in modo ragionevole. Evitare un'eccessiva concentrazione o asimmetria delle saldature per ridurre la distribuzione irregolare del calore durante la saldatura e ridurre lo stress e la deformazione. Ad esempio, una struttura simmetrica della piastra della catena viene utilizzata per distribuire uniformemente le saldature su entrambi i lati della piastra, il che può ridurre efficacemente la deformazione della saldatura.
Scegli la forma della scanalatura appropriata
In base alla struttura e al materiale della catena a rulli, è necessario scegliere con cura la forma e le dimensioni della scanalatura. Una scanalatura appropriata può ridurre la quantità di metallo di riempimento, l'apporto termico di saldatura e quindi la deformazione della saldatura. Ad esempio, per piastre di catene a rulli più spesse, le scanalature a V o a U possono controllare efficacemente la deformazione della saldatura.
Aumentare la rigidità strutturale
Per soddisfare i requisiti di utilizzo delle catene a rulli, è opportuno aumentare opportunamente lo spessore o la sezione trasversale di componenti come piastre e rulli per migliorare la rigidità della struttura. È inoltre possibile migliorarne la capacità di resistere alla deformazione da saldatura. Ad esempio, l'aggiunta di nervature di rinforzo a parti facilmente deformabili può ridurre efficacemente la deformazione da saldatura.
(II) Processo di saldatura
Utilizzare metodi di saldatura appropriati
Diversi metodi di saldatura generano diversi gradi di calore e deformazione. Per la saldatura delle catene a rulli, è possibile scegliere metodi di saldatura a calore concentrato e facili da controllare, come la saldatura con protezione gassosa e la saldatura laser. La saldatura con protezione gassosa può ridurre efficacemente l'impatto dell'aria sulla zona di saldatura e garantire la qualità della saldatura. Allo stesso tempo, il calore è relativamente concentrato, il che può ridurre la deformazione della saldatura; la saldatura laser ha una maggiore densità energetica, una maggiore velocità di saldatura, una zona termicamente alterata ridotta e può ridurre significativamente la deformazione della saldatura.
Ottimizzare i parametri di saldatura
In base al materiale, allo spessore, alla struttura e ad altri fattori della catena a rulli, regolare ragionevolmente i parametri di processo come corrente di saldatura, tensione e velocità di saldatura. Evitare un apporto termico eccessivo o insufficiente dovuto a impostazioni errate dei parametri e controllare la deformazione della saldatura. Ad esempio, per piastre di catena a rulli più sottili, utilizzare una corrente di saldatura inferiore e una velocità di saldatura più elevata per ridurre l'apporto termico e la deformazione della saldatura.
Organizzare la sequenza di saldatura in modo ragionevole
Utilizzare una sequenza di saldatura ragionevole per distribuire uniformemente il calore e ridurre lo stress e la deformazione della saldatura. Ad esempio, per catene a rulli con saldature multiple, utilizzare la saldatura simmetrica, la saldatura segmentata e altre sequenze, saldando prima le parti con meno stress e poi quelle con maggiore stress, in modo da controllare efficacemente la deformazione della saldatura.
Utilizzare misure di preriscaldamento e raffreddamento lento
Il preriscaldamento della catena a rulli prima della saldatura può ridurre il gradiente di temperatura del giunto saldato e ridurre lo stress termico durante la saldatura. Un raffreddamento lento o un appropriato trattamento termico dopo la saldatura possono eliminare parte dello stress residuo e ridurre la deformazione della saldatura. La temperatura di preriscaldamento e il metodo di raffreddamento lento devono essere determinati in base al materiale e ai requisiti del processo di saldatura della catena a rulli.
(III) Attrezzature per utensili
Utilizzare dispositivi di fissaggio rigidi
Durante il processo di saldatura delle catene a rulli, vengono utilizzati dispositivi di fissaggio rigidi per fissare saldamente il pezzo saldato in una posizione idonea e limitarne la deformazione durante la saldatura. Ad esempio, utilizzare un morsetto per fissare le piastre della catena, i rulli e altre parti della catena a rulli sulla piattaforma di saldatura per garantire la stabilità e la precisione del pezzo saldato durante la saldatura e ridurre la deformazione.
Utilizzare la saldatura di posizionamento
Prima della saldatura formale, eseguire la saldatura di posizionamento per fissare temporaneamente le varie parti della saldatura nella posizione corretta. La lunghezza e la spaziatura della saldatura di posizionamento devono essere impostate in modo ragionevole per garantire la stabilità della saldatura durante il processo di saldatura. I materiali di saldatura e i parametri di processo utilizzati per la saldatura di posizionamento devono essere coerenti con quelli della saldatura formale per garantire la qualità e la resistenza della saldatura di posizionamento.
Applicare dispositivi di saldatura raffreddati ad acqua
Per alcune catene a rulli con elevati requisiti di deformazione durante la saldatura, è possibile utilizzare dispositivi di saldatura raffreddati ad acqua. Durante il processo di saldatura, il dispositivo dissipa calore attraverso la circolazione dell'acqua, riducendo la temperatura del pezzo saldato e riducendo la deformazione durante la saldatura. Ad esempio, quando si saldano i punti chiave della catena a rulli, l'utilizzo di dispositivi di saldatura raffreddati ad acqua può controllare efficacemente la deformazione durante la saldatura.

V. Analisi del caso
Prendiamo come esempio un'azienda produttrice di catene a rulli. Quando l'azienda ha prodotto un lotto di catene a rulli di alta qualità per l'esportazione sul mercato internazionale, ha riscontrato gravi problemi di deformazione della saldatura, con conseguenti bassi tassi di qualificazione del prodotto, aumento dei costi di produzione, ritardi nelle consegne e il rischio di reclami da parte di clienti internazionali e annullamenti di ordini.
Per risolvere questo problema, l'azienda è partita innanzitutto dalla progettazione, ottimizzando il layout di saldatura per renderla più simmetrica e razionale; allo stesso tempo, ha selezionato la forma della scanalatura appropriata per ridurre la quantità di metallo di riempimento. In termini di tecnologia di saldatura, l'azienda ha adottato metodi avanzati di saldatura con protezione di gas, ottimizzando i parametri di saldatura e organizzando ragionevolmente la sequenza di saldatura in base al materiale e alle caratteristiche strutturali della catena a rulli. Inoltre, sono stati realizzati speciali dispositivi di fissaggio rigidi e dispositivi di saldatura raffreddati ad acqua per garantire stabilità durante la saldatura e ridurre le deformazioni.
Dopo l'implementazione di una serie di misure, la deformazione della saldatura della catena a rulli è stata efficacemente controllata, il tasso di qualificazione del prodotto è aumentato dal 60% originale a oltre il 95%, i costi di produzione sono stati ridotti del 30% e la consegna degli ordini internazionali è stata completata nei tempi previsti, conquistando la soddisfazione e la fiducia dei clienti e consolidando ulteriormente la propria posizione nel mercato internazionale.

VI. Conclusion
La deformazione della saldatura delle catene a rulli è un problema complesso ma risolvibile. Comprendendone approfonditamente cause ed effetti e adottando metodi di controllo efficaci, è possibile ridurre significativamente la deformazione della saldatura, migliorare la qualità e le prestazioni delle catene a rulli e soddisfare i severi requisiti dei grossisti internazionali. Nella costruzione e gestione di impianti indipendenti per catene a rulli, le aziende dovrebbero prestare attenzione al problema della deformazione della saldatura, ottimizzare costantemente i processi e le tecnologie di produzione, migliorare la competitività internazionale dei prodotti ed espandere la quota di mercato all'estero.
In futuro, grazie al continuo progresso della tecnologia di saldatura e all'applicazione di nuovi materiali, si prevede che il problema della deformazione della saldatura delle catene a rulli sarà risolto in modo più efficace. Allo stesso tempo, le aziende dovrebbero anche rafforzare la cooperazione e gli scambi con clienti internazionali e istituti di ricerca scientifica, tenersi al passo con le ultime tendenze del settore e le richieste del mercato, promuovere l'innovazione tecnologica e lo sviluppo di prodotti per catene a rulli e fornire prodotti per catene a rulli di qualità superiore, efficienti e affidabili per il mercato globale.