Effect van temperatuurregeling op vervorming tijdens het lassen van rollenkettingen

Effect van temperatuurregeling op vervorming tijdens het lassen van rollenkettingen

Invoering
In de moderne industrie,rollenkettingEen rollenketting is een mechanisch onderdeel dat veelvuldig wordt gebruikt in transmissie- en transportsystemen. De kwaliteit en prestaties ervan hebben een directe invloed op de operationele efficiëntie en betrouwbaarheid van mechanische apparatuur. Lassen is een van de cruciale schakels in het productieproces van rollenkettingen, en temperatuurbeheersing tijdens het lassen heeft een essentiële invloed op de vervorming van de ketting. Dit artikel gaat dieper in op het werkingsmechanisme van temperatuurbeheersing op de vervorming tijdens het lassen van rollenkettingen, de meest voorkomende vervormingstypen en de bijbehorende beheersmaatregelen. Het doel is om technische referenties te bieden aan fabrikanten van rollenkettingen en een basis te leggen voor kwaliteitscontrole voor internationale groothandelaren.

Temperatuurregeling tijdens het lassen van de rollenketting
Het lasproces is in essentie een proces van plaatselijke verwarming en koeling. Bij het lassen van rollenkettingen worden doorgaans booglassen, laserlassen en andere lastechnieken gebruikt. Deze lasmethoden genereren warmtebronnen met hoge temperaturen. Tijdens het lassen stijgt de temperatuur van de las en de omgeving snel en koelt vervolgens weer af, terwijl de temperatuurverandering in het gebied verder van de las gering is. Deze ongelijke temperatuurverdeling veroorzaakt ongelijke thermische uitzetting en krimp van het materiaal, wat leidt tot vervorming.
Invloed van de lastemperatuur op de materiaaleigenschappen
Een te hoge lastemperatuur kan leiden tot oververhitting van het materiaal, waardoor de korrels grof worden en de mechanische eigenschappen, zoals sterkte en taaiheid, afnemen. Tegelijkertijd kan een te hoge temperatuur ook oxidatie of verkooling van het materiaaloppervlak veroorzaken, wat de laskwaliteit en de daaropvolgende oppervlaktebehandeling beïnvloedt. Omgekeerd kan een te lage lastemperatuur leiden tot onvoldoende lasverbinding, onvoldoende lassterkte en zelfs defecten zoals onvolledige fusie.

Regelmethode voor de lastemperatuur
Om de laskwaliteit te garanderen, moet de lastemperatuur nauwkeurig worden gecontroleerd. Gangbare controlemethoden zijn onder andere:
Voorverwarmen: Door de te lassen onderdelen van de rollenketting voor te verwarmen, kan het temperatuurverschil tijdens het lassen worden verkleind en thermische spanningen worden verminderd.
Temperatuurregeling tussen de lagen: Bij het lassen van meerdere lagen is het van belang de temperatuur van elke laag na het lassen nauwlettend te controleren om oververhitting of onderkoeling te voorkomen.
Nabehandeling: Nadat het lassen is voltooid, worden de lasdelen onderworpen aan een geschikte warmtebehandeling, zoals gloeien of normaliseren, om de restspanningen die tijdens het lassen zijn ontstaan, te elimineren.

Soorten en oorzaken van lasvervorming
Lasvervorming is een onvermijdelijk verschijnsel tijdens het lasproces, met name bij relatief complexe componenten zoals rollenkettingen. Afhankelijk van de richting en vorm van de vervorming kan lasvervorming worden onderverdeeld in de volgende typen:
Longitudinale en transversale krimpvervorming
Tijdens het lasproces zetten de las en de omliggende gebieden uit bij verhitting en krimpen ze bij afkoeling. Door de krimp in de lasrichting en de dwarskrimp zal de lasverbinding een vervorming vertonen in de lengte- en dwarsrichting. Deze vervorming is een van de meest voorkomende soorten vervorming na het lassen en is meestal moeilijk te herstellen. Daarom moet deze vóór het lassen nauwkeurig worden gecontroleerd door middel van stansen en het reserveren van een krimpmarge.
Buigvervorming
Buigvervorming wordt veroorzaakt door de krimp in de lengte- en dwarsrichting van de las. Als de lasverdeling op het onderdeel asymmetrisch is of de lasvolgorde onredelijk is, kan de lasverbinding na afkoeling gaan buigen.
Hoekvervorming
Hoekvervorming wordt veroorzaakt door de asymmetrische dwarsdoorsnede van de las of door onredelijke laslagen. Bijvoorbeeld bij T-lasverbindingen kan de krimp aan één zijde van de las ervoor zorgen dat het lasvlak een dwarsvervorming in de dikterichting vertoont.
Golfvervorming
Golfvormige vervorming treedt meestal op bij het lassen van dunne plaatconstructies. Wanneer de lasverbinding instabiel is onder de drukspanning van de interne lasnaad, kan deze na het lassen golvend lijken. Deze vervorming komt vaker voor bij het lassen van dunne plaatonderdelen van rollenkettingen.

Het invloedmechanisme van temperatuurregeling op lasvervorming
De invloed van temperatuurregeling tijdens het lasproces op de lasvervorming komt hoofdzakelijk tot uiting in de volgende aspecten:
Thermische uitzetting en krimp
Tijdens het lassen stijgt de temperatuur van de las en de omliggende gebieden, en zet het materiaal uit. Na het lassen koelen deze gebieden af ​​en krimpen ze, terwijl de temperatuurverandering en krimp in het gebied verder van de las gering zijn. Deze ongelijke thermische uitzetting en krimp veroorzaken vervorming van de las. Door de lastemperatuur te controleren, kan deze ongelijkheid worden verminderd, waardoor de mate van vervorming afneemt.
Thermische spanning
De ongelijke temperatuurverdeling tijdens het lassen veroorzaakt thermische spanning. Thermische spanning is een van de belangrijkste oorzaken van vervorming tijdens het lassen. Wanneer de lastemperatuur te hoog is of de afkoelsnelheid te hoog, neemt de thermische spanning aanzienlijk toe, wat resulteert in grotere vervorming.
Restspanning
Na het lassen blijft er een bepaalde spanning in de lasverbinding achter, de zogenaamde restspanning. Restspanning is een van de inherente factoren die bijdragen aan lasvervorming. Door een redelijke temperatuurregeling kan de vorming van restspanning worden verminderd, waardoor de lasvervorming afneemt.

Maatregelen ter beheersing van lasvervorming
Om lasvervorming te verminderen, kunnen naast het strikt controleren van de lastemperatuur ook de volgende maatregelen worden genomen:
Redelijk ontwerp van de lasvolgorde
De lasvolgorde heeft een grote invloed op de vervorming tijdens het lassen. Een verstandige lasvolgorde kan de vervorming effectief verminderen. Bijvoorbeeld, bij lange lassen kan de methode van segmentaal achterlassen of de methode van overslaan van lasstappen worden gebruikt om warmteophoping en vervorming tijdens het lassen te verminderen.
rigide fixatiemethode
Tijdens het lasproces kan een starre fixatiemethode worden gebruikt om de vervorming van het laswerkstuk te beperken. Zo wordt bijvoorbeeld een klem of steun gebruikt om het laswerkstuk op zijn plaats te houden, zodat het tijdens het lassen niet gemakkelijk vervormt.
Antivervormingsmethode
De anti-vervormingsmethode houdt in dat er vooraf een vervorming wordt aangebracht die tegengesteld is aan de vervorming tijdens het lassen, om zo de tijdens het lassen ontstane vervorming te compenseren. Deze methode vereist een nauwkeurige inschatting en aanpassing op basis van de wetmatigheid en de mate van vervorming tijdens het lassen.
Nabehandeling na het lassen
Na het lassen kan het laswerkstuk op de juiste manier worden nabewerkt, bijvoorbeeld door hameren, vibreren of warmtebehandeling, om de restspanningen en vervormingen die tijdens het lassen zijn ontstaan, te elimineren.

Casusanalyse: temperatuurregeling en vervormingsregeling bij het lassen van rollenkettingen
Het volgende is een praktijkvoorbeeld dat laat zien hoe de laskwaliteit van rollenkettingen kan worden verbeterd door middel van temperatuurregeling en vervormingsbeheersing.
Achtergrond
Een fabrikant van rollenkettingen produceert een partij rollenkettingen voor transportsystemen, waarbij een hoge laskwaliteit en minimale lasvervorming vereist zijn. In de beginfase van de productie raakten sommige rollenkettingen, door onjuiste controle van de lastemperatuur, verbogen en vervormd, wat de kwaliteit en levensduur van het product beïnvloedde.

Oplossing
Optimalisatie van de temperatuurregeling:
Voordat er gelast wordt, wordt de te lassen rollenketting voorverwarmd. De voorverwarmingstemperatuur wordt vastgesteld op 150℃, rekening houdend met de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal en de eisen van het lasproces.
Tijdens het lasproces worden de lasstroom en de lassnelheid nauwkeurig gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de lastemperatuur binnen het juiste bereik blijft.
Na het lassen wordt het lasdeel nabewerkt door middel van warmtebehandeling en gloeien. De temperatuur wordt geregeld op 650℃ en de isolatietijd wordt, afhankelijk van de dikte van de rollenketting, vastgesteld op 1 uur.
Maatregelen ter beheersing van vervorming:
Bij het lassen wordt gebruikgemaakt van de segmentale achterlasmethode, waarbij de lengte van elk lassegment binnen 100 mm wordt gehouden om warmteophoping tijdens het lassen te verminderen.
Tijdens het lasproces wordt de rollenketting met een klem vastgezet om vervorming tijdens het lassen te voorkomen.
Na het lassen wordt het gelaste onderdeel gehamerd om de restspanningen die tijdens het lassen zijn ontstaan, te verwijderen.

Resultaat
Door de bovenstaande maatregelen is de laskwaliteit van de rollenketting aanzienlijk verbeterd. Lasvervorming is effectief beheerst en de kans op buig- en hoekvervorming is met meer dan 80% verminderd. Tegelijkertijd zijn de sterkte en taaiheid van de lasverbindingen gewaarborgd en is de levensduur van het product met 30% verlengd.
Conclusie
De invloed van temperatuurregeling op vervorming tijdens het lassen van rollenkettingen is veelzijdig. Door de lastemperatuur op een verstandige manier te regelen, kan de vervorming effectief worden verminderd en de laskwaliteit worden verbeterd. Tegelijkertijd kan, in combinatie met een verstandige lasvolgorde, een stevige bevestigingsmethode, een anti-vervormingsmethode en nabewerking, het lasresultaat van de rollenketting verder worden geoptimaliseerd.