Rullīšu ķēdes metināšanas deformācija: cēloņi, sekas un risinājumi

Rullīšu ķēdes metināšanas deformācija: cēloņi, sekas un risinājumi

I. Ievads
Rullīšu ķēžu ražošanas procesā metināšanas deformācija ir izplatīta tehniska problēma. Rullīšu ķēžu neatkarīgām ražotnēm, kas saskaras ar starptautiskiem vairumtirdzniecības pircējiem, ir ļoti svarīgi padziļināti izpētīt šo jautājumu. Starptautiskajiem pircējiem ir stingras prasības attiecībā uz produktu kvalitāti un precizitāti. Viņiem ir jānodrošina, lai iegādātās rullīšu ķēdes saglabātu izcilu veiktspēju un uzticamu kvalitāti dažādos pielietojuma scenārijos. Atbilstošo zināšanu apgūšana par rullīšu ķēžu metināšanas deformāciju palīdzēs uzlabot produktu kvalitāti, palielināt konkurētspēju starptautiskajā tirgū, apmierināt pircēju vajadzības un paplašināt ārvalstu biznesu.

II. Rullīšu ķēdes metināšanas deformācijas definīcija un cēloņi
(I) Definīcija
Metināšanas deformācija attiecas uz parādību, ka veltņu ķēdes forma un izmērs atšķiras no konstrukcijas prasībām, jo ​​veltņu ķēdes metināšanas procesā lokālas augstas temperatūras uzkarsēšanas un sekojošas dzesēšanas dēļ metinājuma un apkārtējo metāla materiālu izplešanās un saraušanās notiek nevienmērīgi. Šī deformācija ietekmēs veltņu ķēdes kopējo veiktspēju un lietošanas efektu.
(II) Cēloņi
Termiskā ietekme
Metināšanas laikā loka radītā augstā temperatūra izraisa metāla strauju uzkaršanu metinājumā un apkārtējā zonā, kā rezultātā ievērojami mainās materiāla fizikālās īpašības, piemēram, samazinās tecēšanas robeža, palielinās termiskās izplešanās koeficients utt. Dažādās daļās metāli tiek uzkarsēti nevienmērīgi, izplešas dažādās pakāpēs un pēc atdzesēšanas sinhroni saraujas, kā rezultātā rodas metināšanas spriegums un deformācija. Piemēram, rullīšu ķēdes plāksnes metināšanā zona metinājuma tuvumā tiek uzkarsēta vairāk un izplešas vairāk, savukārt zona, kas atrodas tālu no metinājuma, tiek uzkarsēta mazāk un izplešas mazāk, kā rezultātā pēc atdzesēšanas veidojas deformācija.
Nepamatots metināšanas šuvju izkārtojums
Ja metinājuma izkārtojums ir asimetrisks vai nevienmērīgi sadalīts, metināšanas procesa laikā siltums koncentrēsies vienā virzienā vai lokālā zonā, izraisot konstrukcijas nevienmērīgu termisko spriegumu, kas savukārt izraisīs deformāciju. Piemēram, metinājuma šuves dažās veltņu ķēdes daļās ir blīvas, bet citās daļās - reti, kas pēc metināšanas var viegli izraisīt nevienmērīgu deformāciju.
Nepareiza metināšanas secība
Neracionāla metināšanas secība izraisīs nevienmērīgu metināšanas siltuma padevi. Kad pirmā metinātā detaļa atdziest un saraujas, tā ierobežos vēlāk metināto detaļu, kā rezultātā palielināsies metināšanas spriegums un deformācija. Piemēram, metinot rullīšu ķēdes ar vairākām metinājuma šuvēm, ja vispirms tiek metinātas šuves sprieguma koncentrācijas zonā, tad turpmākā citu detaļu metinājuma šuvju metināšana radīs lielāku deformāciju.
Nepietiekama plāksnes stingrība
Ja veltņu ķēdes plāksne ir plāna vai kopējā stingrība ir zema, metināšanas deformācijas pretestība ir vāja. Metināšanas termiskā sprieguma ietekmē ir tendence uz deformācijām, piemēram, liecieniem un griešanos. Piemēram, dažas plānas plāksnes, ko izmanto vieglajās veltņu ķēdēs, viegli deformējas, ja metināšanas procesā tās netiek pareizi atbalstītas un nostiprinātas.
Nepamatoti metināšanas procesa parametri
Nepareiza procesa parametru, piemēram, metināšanas strāvas, sprieguma un metināšanas ātruma, iestatīšana ietekmēs metināšanas siltuma ievadi. Pārmērīga strāva un spriegums radīs pārmērīgu karstumu un palielinās metināšanas deformāciju; savukārt pārāk mazs metināšanas ātrums arī izraisīs lokālu siltuma koncentrēšanos, saasinot deformāciju. Piemēram, pārāk lielas metināšanas strāvas izmantošana rullīšu ķēdes metināšanai izraisīs metinājuma un apkārtējā metāla pārkaršanu, un deformācija pēc atdzesēšanas būs nopietna.

III. Rullīšu ķēdes metināšanas deformācijas ietekme
(I) Ietekme uz rullīšu ķēdes veiktspēju
Samazināts noguruma kalpošanas laiks
Metināšanas deformācija radīs atlikušo spriegumu veltņu ķēdē. Šie atlikušie spriegumi uzkrājas darba spriegumā, kam veltņu ķēde tiek pakļauta lietošanas laikā, paātrinot materiāla noguruma bojājumus. Rullīšu ķēdes noguruma kalpošanas laiks normālos lietošanas apstākļos saīsinās, un pastāv tendence rasties tādām problēmām kā ķēdes plāksnes lūzums un veltņu nodilums, kas ietekmē tās uzticamību un drošību.
Samazināta nestspēja
Pēc deformācijas mainās rullīšu ķēdes galveno daļu, piemēram, ķēdes plāksnes un tapas vārpstas, ģeometrija un izmērs, un sprieguma sadalījums kļūst nevienmērīgs. Slodzes laikā rodas sprieguma koncentrācija, kas samazina rullīšu ķēdes kopējo nestspēju. Tas var izraisīt rullīšu ķēdes priekšlaicīgu bojājumu ekspluatācijas laikā un neatbilstību konstrukcijas noteiktajai nestspējai.
Ietekme uz ķēdes pārraides precizitāti
Ja transmisijas sistēmā tiek izmantota rullīšu ķēde, metināšanas deformācija samazinās ķēdes posmu atbilstības precizitāti, un ķēdes un zobrata savienojums būs neprecīzs. Tas novedīs pie ķēdes transmisijas stabilitātes un precizitātes samazināšanās, trokšņa, vibrācijas un citām problēmām, ietekmējot visas transmisijas sistēmas veiktspēju un kalpošanas laiku.
(II) Ietekme uz ražošanu
Paaugstinātas ražošanas izmaksas
Pēc metināšanas deformācijas veltņu ķēde ir jālabo, jāremontē utt., kas rada papildu procesus un darbaspēka un materiālu izmaksas. Tajā pašā laikā stipri deformētas veltņu ķēdes var tikt tieši nodotas metāllūžņos, kā rezultātā tiek izšķērdēti izejmateriāli un palielinātas ražošanas izmaksas.
Samazināta ražošanas efektivitāte
Tā kā deformētā rullīšu ķēde ir jāapstrādā, tas neizbēgami ietekmēs ražošanas progresu un samazinās ražošanas efektivitāti. Turklāt metināšanas deformācijas problēmu esamība var izraisīt defektīvo produktu skaita palielināšanos ražošanas procesā, radot nepieciešamību pēc biežām apstāšanās, lai risinātu problēmas, kas vēl vairāk ietekmē ražošanas efektivitāti.
Ietekme uz produkta kvalitātes noturību
Metināšanas deformāciju ir grūti kontrolēt, kā rezultātā saražotajām veltņu ķēdēm ir nevienmērīga kvalitāte un slikta konsistence. Tas neveicina produktu kvalitātes un zīmola tēla nodrošināšanu uzņēmumiem, kas ražo veltņu ķēdes plašā mērogā, un ir arī grūti izpildīt starptautisko vairumtirgotāju prasības attiecībā uz produktu kvalitātes stabilitāti.

IV. Rullīšu ķēdes metināšanas deformācijas kontroles metodes
(I) Dizains
Optimizējiet metinājuma izkārtojumu
Rullīšu ķēdes projektēšanas stadijā metinājuma šuves jāizvieto pēc iespējas simetriski, un metinājuma šuvju skaitam un pozīcijai jābūt saprātīgi sadalītai. Izvairieties no pārmērīgas metinājuma šuvju koncentrācijas vai asimetrijas, lai samazinātu nevienmērīgu siltuma sadalījumu metināšanas laikā un samazinātu metināšanas spriegumu un deformāciju. Piemēram, simetriska ķēdes plāksnes struktūras konstrukcija tiek izmantota, lai vienmērīgi sadalītu metinājuma šuves abās ķēdes plāksnes pusēs, kas var efektīvi samazināt metināšanas deformāciju.
Izvēlieties atbilstošu rievas formu
Atkarībā no veltņu ķēdes struktūras un materiāla, rievas forma un izmērs jāizvēlas saprātīgi. Atbilstoša rieva var samazināt metinājuma metāla pildījuma daudzumu, samazināt metināšanas siltuma ievadi un tādējādi samazināt metināšanas deformāciju. Piemēram, biezākām veltņu ķēdes plāksnēm V veida vai U veida rievas var efektīvi kontrolēt metināšanas deformāciju.
Palieliniet konstrukcijas stingrību
Lai izpildītu rullīšu ķēžu lietošanas prasības, atbilstoši jāpalielina ķēdes plākšņu un rullīšu un citu komponentu biezums vai šķērsgriezuma laukums, lai uzlabotu konstrukcijas stingrību. Uzlabojiet tās spēju pretoties metināšanas deformācijai. Piemēram, pievienojot pastiprinošas ribas viegli deformējamām detaļām, var efektīvi samazināt metināšanas deformāciju.
(II) Metināšanas process
Izmantojiet atbilstošas ​​metināšanas metodes
Dažādas metināšanas metodes rada dažādas pakāpes siltumu un metināšanas deformāciju. Rullīšu ķēdes metināšanai var izvēlēties siltuma koncentrēšanas un viegli kontrolējamas metināšanas metodes, piemēram, gāzes ekranēšanas metināšanu un lāzera metināšanu. Gāzes ekranēšanas metināšana var efektīvi samazināt gaisa ietekmi uz metināšanas laukumu un nodrošināt metināšanas kvalitāti. Tajā pašā laikā siltums ir relatīvi koncentrēts, kas var samazināt metināšanas deformāciju; lāzera metināšanai ir lielāks enerģijas blīvums, liels metināšanas ātrums, maza siltuma ietekmētā zona un tā var ievērojami samazināt metināšanas deformāciju.
Optimizēt metināšanas parametrus
Atkarībā no veltņu ķēdes materiāla, biezuma, struktūras un citiem faktoriem, saprātīgi pielāgojiet procesa parametrus, piemēram, metināšanas strāvu, spriegumu un metināšanas ātrumu. Izvairieties no pārmērīgas vai nepietiekamas siltuma padeves nepareizu parametru iestatījumu dēļ un kontrolējiet metināšanas deformāciju. Piemēram, plānākām veltņu ķēdes plāksnēm izmantojiet mazāku metināšanas strāvu un lielāku metināšanas ātrumu, lai samazinātu siltuma padevi un samazinātu metināšanas deformāciju.
Saprātīgi sakārtojiet metināšanas secību
Izmantojiet saprātīgu metināšanas secību, lai vienmērīgi sadalītu metināšanas siltumu un samazinātu metināšanas spriegumu un deformāciju. Piemēram, rullīšu ķēdēm ar vairākām metinājuma šuvēm izmantojiet simetrisku metināšanu, segmentētu metināšanu un citas secības, vispirms metinot detaļas ar mazāku spriegumu un pēc tam metinot detaļas ar lielāku spriegumu, lai efektīvi kontrolētu metināšanas deformāciju.
Izmantojiet iepriekšējas uzsildīšanas un lēnas dzesēšanas pasākumus
Rullīšu ķēdes iepriekšēja uzsildīšana pirms metināšanas var samazināt metinātā savienojuma temperatūras gradientu un samazināt termisko spriegumu metināšanas laikā. Lēna dzesēšana vai atbilstoša termiskā apstrāde pēc metināšanas var novērst daļu metināšanas atlikušā sprieguma un samazināt metināšanas deformāciju. Iepriekšējas uzsildīšanas temperatūra un lēnas dzesēšanas metode jānosaka atbilstoši rullīšu ķēdes materiālam un metināšanas procesa prasībām.
(III) Instrumentu stiprinājumi
Izmantojiet stingrus stiprinājuma elementus
Rullīšu ķēdes metināšanas procesā tiek izmantoti stingri stiprinājumi, lai stingri nostiprinātu metinājumu piemērotā pozīcijā un ierobežotu tā deformāciju metināšanas laikā. Piemēram, ķēdes plāksnes, veltņus un citas veltņu ķēdes daļas var nostiprināt ar skavu uz metināšanas platformas, lai nodrošinātu metinājuma stabilitāti un precizitāti metināšanas laikā un samazinātu metināšanas deformāciju.
Izmantojiet pozicionēšanas metināšanu
Pirms formālās metināšanas veiciet pozicionēšanas metināšanu, lai īslaicīgi nostiprinātu metinājuma dažādās daļas pareizajā pozīcijā. Pozicionēšanas metināšanas metinājuma garums un atstatums jāiestata saprātīgi, lai metināšanas procesa laikā nodrošinātu metinājuma stabilitāti. Pozicionēšanas metināšanā izmantotajiem metināšanas materiāliem un procesa parametriem jāatbilst formālās metināšanas materiāliem un procesa parametriem, lai nodrošinātu pozicionēšanas metināšanas kvalitāti un izturību.
Uzklājiet ar ūdeni dzesējamus metināšanas armatūras elementus
Dažām rullīšu ķēdēm ar augstām metināšanas deformācijas prasībām var izmantot ar ūdeni dzesējamas metināšanas ierīces. Metināšanas procesa laikā ierīce novada siltumu, cirkulējot ūdenim, samazinot metinājuma temperatūru un tādējādi samazinot metināšanas deformāciju. Piemēram, metinot rullīšu ķēdes galvenās daļas, ar ūdeni dzesējamu ierīču izmantošana var efektīvi kontrolēt metināšanas deformāciju.

V. Gadījuma analīze
Kā piemēru var minēt rullīšu ķēžu ražošanas uzņēmumu. Kad uzņēmums saražoja augstas kvalitātes rullīšu ķēžu partiju eksportam uz starptautisko tirgu, tas saskārās ar nopietnām metināšanas deformācijas problēmām, kā rezultātā samazinājās produktu kvalifikācijas līmenis, palielinājās ražošanas izmaksas, aizkavējās piegāde, kā arī pastāvēja starptautisko klientu sūdzību un pasūtījumu atcelšanas risks.
Lai atrisinātu šo problēmu, uzņēmums vispirms sāka no dizaina aspekta, optimizējot metinājuma izkārtojumu, lai padarītu metinājumu simetriskāku un saprātīgāku; vienlaikus izvēloties atbilstošu rievas formu, lai samazinātu metinājuma metāla pildījuma daudzumu. Metināšanas tehnoloģijas ziņā uzņēmums ieviesa progresīvas gāzes ekranētas metināšanas metodes, optimizēja metināšanas parametrus un saprātīgi sakārtoja metināšanas secību atbilstoši veltņu ķēdes materiālam un konstrukcijas īpašībām. Turklāt tika izgatavoti speciāli stingri stiprinājuma elementi un ar ūdeni dzesējami metināšanas elementi, lai nodrošinātu stabilitāti metināšanas laikā un samazinātu metināšanas deformāciju.
Pēc virknes pasākumu ieviešanas tika efektīvi kontrolēta veltņu ķēdes metināšanas deformācija, produkta kvalifikācijas līmenis tika palielināts no sākotnējiem 60% līdz vairāk nekā 95%, ražošanas izmaksas tika samazinātas par 30%, un starptautisko pasūtījumu piegādes uzdevums tika pabeigts laikā, iegūstot klientu apmierinātību un uzticību un vēl vairāk nostiprinot savu pozīciju starptautiskajā tirgū.

VI. Secinājums
Rullīšu ķēžu metināšanas deformācija ir sarežģīta, bet risināma problēma. Dziļi izprotot tās cēloņus un sekas, kā arī izmantojot efektīvas kontroles metodes, var ievērojami samazināt metināšanas deformāciju, uzlabot rullīšu ķēžu produktu kvalitāti un veiktspēju, kā arī izpildīt stingrās starptautisko vairumtirdzniecības pircēju prasības. Rullīšu ķēžu neatkarīgu staciju būvniecībā un ekspluatācijā uzņēmumiem jāpievērš uzmanība metināšanas deformācijas problēmai, nepārtraukti jāoptimizē ražošanas procesi un tehnoloģijas, jāuzlabo produktu starptautiskā konkurētspēja un jāpaplašina ārvalstu tirgus daļa.
Nākotnē, nepārtraukti attīstoties metināšanas tehnoloģijām un pielietojot jaunus materiālus, paredzams, ka veltņu ķēžu metināšanas deformācijas problēma tiks labāk atrisināta. Vienlaikus uzņēmumiem vajadzētu arī stiprināt sadarbību un apmaiņu ar starptautiskajiem klientiem un zinātniskās pētniecības iestādēm, sekot līdzi jaunākajām nozares tendencēm un tirgus prasībām, veicināt veltņu ķēžu produktu tehnoloģiskās inovācijas un attīstību, kā arī nodrošināt pasaules tirgum vairāk augstas kvalitātes, efektīvu un uzticamu veltņu ķēžu produktu.