Ritininės grandinės suvirinimo deformacija: priežastys, pasekmės ir sprendimai

Ritininės grandinės suvirinimo deformacija: priežastys, pasekmės ir sprendimai

I. Įvadas
Ritininių grandinių gamybos procese suvirinimo deformacija yra dažna techninė problema. Nepriklausomoms ritininių grandinių gamybos įmonėms, susiduriančioms su tarptautiniais didmeniniais pirkėjais, labai svarbu nuodugniai išnagrinėti šį klausimą. Tarptautiniai pirkėjai kelia griežtus reikalavimus gaminių kokybei ir tikslumui. Jie turi užtikrinti, kad jų perkamos ritininės grandinės išlaikytų puikų našumą ir patikimą kokybę įvairiuose taikymo scenarijuose. Atitinkamų žinių apie ritininių grandinių suvirinimo deformaciją įvaldymas padės pagerinti gaminių kokybę, padidinti konkurencingumą tarptautinėje rinkoje, patenkinti pirkėjų poreikius ir išplėsti verslą užsienyje.

II. Ritininės grandinės suvirinimo deformacijos apibrėžimas ir priežastys
(I) Apibrėžimas
Suvirinimo deformacija reiškia reiškinį, kai ritininės grandinės forma ir dydis nukrypsta nuo projektavimo reikalavimų dėl netolygaus suvirinimo siūlės ir aplinkinių metalinių medžiagų išsiplėtimo ir susitraukimo ritininės grandinės suvirinimo proceso metu dėl vietinio aukštos temperatūros kaitinimo ir vėlesnio aušinimo. Ši deformacija turės įtakos bendram ritininės grandinės veikimui ir naudojimo poveikiui.
(II) Priežastys
Terminis poveikis
Suvirinimo metu dėl aukštos temperatūros, susidarančios dėl suvirinimo siūlėje esančio metalo ir aplinkinės srities, greitai įkaista, todėl labai pasikeičia medžiagos fizikinės savybės, pvz., sumažėja takumo riba, padidėja šiluminio plėtimosi koeficientas ir kt. Skirtingose ​​dalyse esantys metalai įkaista netolygiai, skirtingai plečiasi, o atvėsę sinchroniškai susitraukia, todėl atsiranda suvirinimo įtempis ir deformacija. Pavyzdžiui, ritininės grandinės grandininės plokštės suvirinimo metu sritis arti suvirinimo siūlės labiau įkaista ir labiau plečiasi, o sritis toli nuo suvirinimo siūlės kaitinama mažiau ir mažiau plečiasi, todėl atvėsus susidaro deformacija.
Neteisingas suvirinimo išdėstymas
Jei suvirinimo išdėstymas yra asimetriškas arba netolygiai paskirstytas, suvirinimo proceso metu šiluma bus sutelkta viena kryptimi arba vienoje vietoje, todėl konstrukcija patirs netolygų terminį įtempimą, o tai sukels deformaciją. Pavyzdžiui, kai kuriose ritininės grandinės dalyse suvirinimo siūlės yra tankios, o kitose – retos, todėl po suvirinimo gali lengvai atsirasti netolygi deformacija.
Netinkama suvirinimo seka
Neracionali suvirinimo seka sukels netolygų suvirinimo šilumos tiekimą. Kai pirmoji suvirinama dalis atvėsta ir susitraukia, ji apkraus vėliau suvirinamą dalį, todėl padidės suvirinimo įtempis ir deformacija. Pavyzdžiui, suvirinant ritinines grandines su keliais suvirinimo siūlėmis, jei pirmiausia suvirinamos įtempių koncentracijos srities suvirinimo siūlės, vėlesnis kitų dalių suvirinimas sukels didesnę deformaciją.
Nepakankamas plokštės standumas
Kai ritininės grandinės plokštė plona arba bendras standumas mažas, atsparumas suvirinimo deformacijai yra silpnas. Veikiant suvirinimo terminiam įtempiui, linkusios deformuotis, pvz., lenktis ir suktis. Pavyzdžiui, kai kurios plonos plokštės, naudojamos lengvosiose ritininėse grandinėse, lengvai deformuojasi, jei suvirinimo proceso metu jos nėra tinkamai pritvirtintos ir pritvirtintos.
Neteisingi suvirinimo proceso parametrai
Netinkamas proceso parametrų, tokių kaip suvirinimo srovė, įtampa ir suvirinimo greitis, nustatymas turės įtakos suvirinimo šilumos tiekimui. Per didelė srovė ir įtampa sukels per didelę šilumą ir padidins suvirinimo deformaciją; o per mažas suvirinimo greitis taip pat sukels lokalią šilumos koncentraciją, sustiprindama deformaciją. Pavyzdžiui, per didelė suvirinimo srovė ritininei grandinei suvirinti sukels suvirinimo siūlės ir aplinkinio metalo perkaitimą, o atvėsus deformacija bus didelė.

III. Ritininės grandinės suvirinimo deformacijos poveikis
(I) Poveikis ritininės grandinės veikimui
Sumažintas nuovargio laikas
Suvirinimo deformacija sukels liekamąjį įtempį ritininės grandinės viduje. Šie liekamieji įtempiai susikaupia ant darbinio įtempio, kurį ritininė grandinė patiria naudojimo metu, todėl medžiaga greičiau pažeidžiama nuovargio metu. Įprastomis naudojimo sąlygomis ritininės grandinės nuovargio tarnavimo laikas sutrumpėja, todėl gali kilti problemų, tokių kaip grandinės plokštės lūžimas ir ritinėlio nusilupimas, o tai turi įtakos jos patikimumui ir saugumui.
Sumažėjusi laikomoji galia
Po deformacijos pakinta pagrindinių ritininės grandinės dalių, tokių kaip grandinės plokštė ir kaiščio velenas, geometrija ir dydis, todėl įtempių pasiskirstymas tampa netolygus. Veikiant apkrovai, gali susidaryti įtempių koncentracija, dėl kurios sumažėja bendra ritininės grandinės laikomoji galia. Dėl to ritininė grandinė eksploatacijos metu gali per anksti sugesti ir nebeatitikti konstrukcijos reikalaujamos laikomosios galios.
Įtakoja grandinės perdavimo tikslumą
Kai transmisijos sistemoje naudojama ritininė grandinė, suvirinimo deformacija sumažins grandinės grandžių suderinimo tikslumą, o grandinės ir žvaigriočio sujungimas bus netikslus. Dėl to sumažės grandinės perdavimo stabilumas ir tikslumas, atsiras triukšmas, vibracija ir kitos problemos, turinčios įtakos visos transmisijos sistemos veikimui ir tarnavimo laikui.
(II) Poveikis gamybai
Padidėjusios gamybos sąnaudos
Po suvirinimo deformacijos ritininę grandinę reikia pataisyti, remontuoti ir pan., o tai prideda papildomų procesų, darbo jėgos ir medžiagų sąnaudų. Tuo pačiu metu labai deformuotos ritininės grandinės gali būti tiesiogiai utilizuojamos, todėl švaistomos žaliavos ir padidėja gamybos sąnaudos.
Sumažėjęs gamybos efektyvumas
Kadangi deformuotą ritininę grandinę reikia apdoroti, tai neišvengiamai paveiks gamybos eigą ir sumažins gamybos efektyvumą. Be to, dėl suvirinimo deformacijos problemų gamybos procese gali padidėti defektinių gaminių skaičius, todėl problemoms spręsti gali prireikti dažnų sustabdymų, o tai dar labiau paveiks gamybos efektyvumą.
Poveikis produkto kokybės pastovumui
Suvirinimo deformaciją sunku kontroliuoti, todėl pagamintų ritininių grandinių kokybė yra nevienoda, o konsistencija – prasta. Tai nepadeda užtikrinti gaminių kokybės ir prekės ženklo įvaizdžio įmonėms, kurios gamina ritinines grandines dideliu mastu, be to, sunku patenkinti tarptautinių didmeninių pirkėjų reikalavimus dėl gaminių kokybės stabilumo.

IV. Ritininės grandinės suvirinimo deformacijos valdymo metodai
(I) Dizainas
Optimizuokite suvirinimo išdėstymą
Projektuojant ritininę grandinę, suvirinimo siūlės turėtų būti išdėstytos kuo simetriškiau, o siūlių skaičius ir padėtis turėtų būti pagrįstai paskirstytos. Siekiant sumažinti netolygų šilumos pasiskirstymą suvirinimo metu ir sumažinti suvirinimo įtempį bei deformaciją, reikėtų vengti per didelės suvirinimo siūlių koncentracijos ar asimetrijos. Pavyzdžiui, simetriška grandinės plokštės konstrukcijos konstrukcija naudojama siekiant tolygiai paskirstyti suvirinimo siūles abiejose grandinės plokštės pusėse, o tai gali veiksmingai sumažinti suvirinimo deformaciją.
Pasirinkite tinkamą griovelių formą
Atsižvelgiant į ritininės grandinės konstrukciją ir medžiagą, griovelio formą ir dydį reikia pasirinkti pagrįstai. Tinkamas griovelis gali sumažinti suvirinimo metalo užpildo kiekį, sumažinti suvirinimo šilumos tiekimą ir taip sumažinti suvirinimo deformaciją. Pavyzdžiui, storesnėms ritininės grandinės plokštėms V arba U formos grioveliai gali efektyviai kontroliuoti suvirinimo deformaciją.
Padidinkite konstrukcijos tvirtumą
Siekiant patenkinti ritininių grandinių naudojimo reikalavimus, reikia atitinkamai padidinti grandinės plokščių ir ritinėlių, tokių komponentų, storį arba skerspjūvio plotą, kad būtų pagerintas konstrukcijos standumas. Padidinkite jos atsparumą suvirinimo deformacijai. Pavyzdžiui, pridedant armatūros briaunų prie lengvai deformuojamų dalių, galima veiksmingai sumažinti suvirinimo deformaciją.
(II) Suvirinimo procesas
Naudokite tinkamus suvirinimo metodus
Skirtingi suvirinimo metodai sukuria skirtingą šilumos ir suvirinimo deformacijos laipsnį. Ritininės grandinės suvirinimui galima pasirinkti šilumos koncentravimo ir lengvai valdomus suvirinimo metodus, tokius kaip suvirinimas apsauginėse dujose ir lazerinis suvirinimas. Suvirinimas apsauginėse dujose gali efektyviai sumažinti oro poveikį suvirinimo vietai ir užtikrinti suvirinimo kokybę. Tuo pačiu metu šiluma yra gana koncentruota, o tai gali sumažinti suvirinimo deformaciją; lazerinis suvirinimas pasižymi didesniu energijos tankiu, dideliu suvirinimo greičiu, maža šilumos paveikta zona ir gali žymiai sumažinti suvirinimo deformaciją.
Optimizuokite suvirinimo parametrus
Atsižvelgiant į ritininės grandinės medžiagą, storį, struktūrą ir kitus veiksnius, pagrįstai pakoreguokite proceso parametrus, tokius kaip suvirinimo srovė, įtampa ir suvirinimo greitis. Venkite per didelio arba nepakankamo šilumos tiekimo dėl netinkamų parametrų nustatymų ir kontroliuokite suvirinimo deformaciją. Pavyzdžiui, plonesnėms ritininės grandinės plokštėms naudokite mažesnę suvirinimo srovę ir didesnį suvirinimo greitį, kad sumažintumėte šilumos tiekimą ir sumažintumėte suvirinimo deformaciją.
Sutvarkykite suvirinimo seką pagrįstai
Norint tolygiai paskirstyti suvirinimo šilumą ir sumažinti suvirinimo įtempį bei deformaciją, naudokite tinkamą suvirinimo seką. Pavyzdžiui, ritininėms grandinėms su keliais suvirinimo siūlais naudokite simetrinį suvirinimą, segmentinį suvirinimą ir kitas sekas, pirmiausia suvirinkite dalis su mažesniu įtempiu, o tada suvirinkite dalis su didesniu įtempiu, kad būtų galima efektyviai kontroliuoti suvirinimo deformaciją.
Naudokite išankstinio pašildymo ir lėto aušinimo priemones
Prieš suvirinimą pašildyta ritininė grandinė gali sumažinti suvirinimo jungties temperatūros gradientą ir sumažinti terminį įtempį suvirinimo metu. Lėtas aušinimas arba tinkamas terminis apdorojimas po suvirinimo gali pašalinti kai kuriuos suvirinimo liekamuosius įtempius ir sumažinti suvirinimo deformaciją. Išankstinio pašildymo temperatūra ir lėto aušinimo metodas turėtų būti nustatomi atsižvelgiant į ritininės grandinės medžiagos ir suvirinimo proceso reikalavimus.
(III) Įrankių tvirtinimo įtaisai
Naudokite tvirtus tvirtinimo elementus
Suvirinant ritinine grandine, standūs tvirtinimo įtaisai naudojami suvirinamajam elementui tvirtai pritvirtinti tinkamoje padėtyje, kad būtų apribota jo deformacija suvirinimo metu. Pavyzdžiui, grandinės plokštės, ritinėliai ir kitos ritininės grandinės dalys tvirtinamos spaustuku ant suvirinimo platformos, kad būtų užtikrintas suvirinimo elemento stabilumas ir tikslumas suvirinimo metu bei sumažinta suvirinimo deformacija.
Naudokite pozicionuojantį suvirinimą
Prieš pradedant oficialų suvirinimą, reikia atlikti pozicionavimo suvirinimą, kad laikinai pritvirtintumėte įvairias suvirinimo detalės dalis teisingoje padėtyje. Pozicionavimo suvirinimo siūlių ilgis ir tarpai tarp jų turėtų būti nustatyti pagrįstai, kad būtų užtikrintas suvirinimo detalės stabilumas suvirinimo proceso metu. Pozicionavimo suvirinimui naudojamos suvirinimo medžiagos ir proceso parametrai turėtų atitikti oficialaus suvirinimo medžiagas ir proceso parametrus, kad būtų užtikrinta pozicionavimo suvirinimo siūlės kokybė ir stiprumas.
Naudokite vandeniu aušinamus suvirinimo įtaisus
Kai kurioms ritininėms grandinėms, kurioms keliami aukšti suvirinimo deformacijos reikalavimai, galima naudoti vandeniu aušinamus suvirinimo įtaisus. Suvirinimo proceso metu įtaisas išskiria šilumą cirkuliuojančiu vandeniu, sumažina suvirinimo siūlės temperatūrą ir sumažina suvirinimo deformaciją. Pavyzdžiui, suvirinant pagrindines ritininės grandinės dalis, vandeniu aušinamų įtaisų naudojimas gali efektyviai kontroliuoti suvirinimo deformaciją.

V. Atvejo analizė
Pavyzdžiui, ritininių grandinių gamybos įmonė pagamino aukštos kokybės ritininių grandinių partiją eksportui į tarptautinę rinką, tačiau susidūrė su rimtomis suvirinimo deformacijos problemomis, dėl kurių sumažėjo gaminių kvalifikacijos rodiklis, padidėjo gamybos sąnaudos, vėlavo pristatymas ir iškilo tarptautinių klientų skundų bei užsakymų atšaukimo rizika.
Siekdama išspręsti šią problemą, įmonė pirmiausia pradėjo nuo projektavimo aspekto, optimizavo suvirinimo išdėstymą, kad suvirinimas būtų simetriškesnis ir pagrįstas; tuo pačiu metu parinko tinkamą griovelio formą, kad sumažintų suvirinimo metalo užpildo kiekį. Kalbant apie suvirinimo technologiją, įmonė pritaikė pažangius apsauginių dujų suvirinimo metodus, optimizavo suvirinimo parametrus ir pagrįstai išdėstė suvirinimo seką pagal ritininės grandinės medžiagos ir konstrukcines savybes. Be to, buvo pagaminti specialūs standūs tvirtinimo įtaisai ir vandeniu aušinami suvirinimo įtaisai, siekiant užtikrinti stabilumą suvirinimo metu ir sumažinti suvirinimo deformaciją.
Įgyvendinus keletą priemonių, ritininės grandinės suvirinimo deformacija buvo veiksmingai kontroliuojama, produkto kvalifikacijos rodiklis padidintas nuo pradinių 60% iki daugiau nei 95%, gamybos sąnaudos sumažintos 30%, o tarptautinių užsakymų pristatymo užduotis buvo atlikta laiku, pelnant klientų pasitenkinimą ir pasitikėjimą bei dar labiau sustiprinant savo pozicijas tarptautinėje rinkoje.

VI. Išvada
Ritininių grandinių suvirinimo deformacija yra sudėtinga, bet išsprendžiama problema. Giliai suprantant jos priežastis ir pasekmes bei taikant veiksmingus kontrolės metodus, galima gerokai sumažinti suvirinimo deformaciją, pagerinti ritininių grandinių gaminių kokybę ir našumą bei patenkinti griežtus tarptautinių didmeninių pirkėjų reikalavimus. Statant ir eksploatuojant nepriklausomas ritininių grandinių stotis, įmonės turėtų atkreipti dėmesį į suvirinimo deformacijos problemą, nuolat optimizuoti gamybos procesus ir technologijas, didinti gaminių tarptautinį konkurencingumą ir plėsti užsienio rinkos dalį.
Tikimasi, kad ateityje, nuolat tobulėjant suvirinimo technologijoms ir taikant naujas medžiagas, ritininių grandinių suvirinimo deformacijos problema bus geriau išspręsta. Tuo pačiu metu įmonės taip pat turėtų stiprinti bendradarbiavimą ir mainus su tarptautiniais klientais ir mokslinių tyrimų įstaigomis, neatsilikti nuo naujausių pramonės tendencijų ir rinkos poreikių, skatinti technologines inovacijas ir ritininių grandinių gaminių plėtrą bei tiekti daugiau aukštos kokybės, efektyvių ir patikimų ritininių grandinių gaminių pasaulinei rinkai.