Effekt av temperaturkontroll på deformasjon under sveising av rullekjeder
Introduksjon
I moderne industri,rullekjedeer en mekanisk komponent som er mye brukt i transmisjons- og transportsystemer. Kvaliteten og ytelsen påvirker direkte driftseffektiviteten og påliteligheten til mekanisk utstyr. Sveising er et av nøkkelleddene i produksjonsprosessen til rullekjeder, og temperaturkontroll under sveising har en viktig innvirkning på deformasjonen av rullekjeder. Denne artikkelen vil utforske påvirkningsmekanismen for temperaturkontroll på deformasjon under rullekjedesveising, vanlige deformasjonstyper og deres kontrolltiltak, med sikte på å gi tekniske referanser for rullekjedeprodusenter, og også gi et grunnlag for kvalitetskontroll for internasjonale grossistkjøpere.
Temperaturkontroll under sveising av rullekjeder
Sveiseprosessen er i hovedsak en prosess med lokal oppvarming og avkjøling. Ved rullekjedesveising brukes vanligvis lysbuesveising, lasersveising og andre sveiseteknologier, og disse sveisemetodene vil generere høytemperaturvarmekilder. Under sveising vil temperaturen på sveisen og området rundt stige raskt og deretter kjøles ned, mens temperaturendringen i området vekk fra sveisen er liten. Denne ujevne temperaturfordelingen vil forårsake ujevn termisk utvidelse og sammentrekning av materialet, og dermed forårsake deformasjon.
Effekt av sveisetemperatur på materialegenskaper
For høy sveisetemperatur kan føre til at materialet overopphetes, noe som gjør kornene grovere og dermed reduserer materialets mekaniske egenskaper, som styrke og seighet. Samtidig kan for høy temperatur også forårsake oksidasjon eller karbonisering av materialoverflaten, noe som påvirker sveisekvaliteten og den påfølgende overflatebehandlingen. Tvert imot kan for lav sveisetemperatur føre til utilstrekkelig sveising, utilstrekkelig sveisestyrke og til og med defekter som usammensmelting.
Kontrollmetode for sveisetemperatur
For å sikre sveisekvaliteten må sveisetemperaturen kontrolleres strengt. Vanlige kontrollmetoder inkluderer:
Forvarming: Forvarming av delene som skal sveises på rullekjeden før sveising kan redusere temperaturgradienten under sveising og redusere termisk belastning.
Temperaturkontroll mellom lag: Ved flerlagssveising må temperaturen på hvert lag kontrolleres nøye etter sveising for å unngå overoppheting eller overkjøling.
Ettervarmebehandling: Etter at sveisingen er fullført, utsettes de sveisede delene for passende varmebehandling, for eksempel gløding eller normalisering, for å eliminere restspenningen som genereres under sveisingen.
Typer og årsaker til sveisedeformasjon
Sveisedeformasjon er et uunngåelig fenomen i sveiseprosessen, spesielt i relativt komplekse komponenter som rullekjeder. I henhold til retningen og formen på deformasjonen kan sveisedeformasjon deles inn i følgende typer:
Langsgående og tverrgående krympedeformasjon
Under sveiseprosessen utvider sveisen og dens omkringliggende områder seg når den varmes opp og krymper når den avkjøles. På grunn av krymping i sveiseretningen og tverrgående krymping, vil sveiseforbindelsen produsere langsgående og tverrgående krympedeformasjon. Denne deformasjonen er en av de vanligste typene deformasjon etter sveising og er vanligvis vanskelig å reparere, så den må kontrolleres med presis avblending og reservert krympingtillegg før sveising.
Bøyningsdeformasjon
Bøyedeformasjon forårsakes av langsgående og tverrgående krymping av sveisen. Hvis fordelingen av sveisen på komponenten er asymmetrisk eller sveisesekvensen er urimelig, kan sveisen bøye seg etter avkjøling.
Vinkeldeformasjon
Vinkeldeformasjon forårsakes av sveisens asymmetriske tverrsnittsform eller urimelige sveiselag. For eksempel, ved T-skjøtsveising kan krymping på den ene siden av sveisen føre til at sveiseplanet produserer tverrgående krympedeformasjon rundt sveisen i tykkelsesretningen.
Bølgedeformasjon
Bølgedeformasjon forekommer vanligvis ved sveising av tynne platekonstruksjoner. Når sveiseforbindelsen er ustabil under trykkspenningen fra den indre sveisespenningen, kan den virke bølget etter sveising. Denne deformasjonen er mer vanlig ved sveising av tynne platekomponenter i rullekjeder.
Temperaturkontrollens påvirkningsmekanisme på sveisedeformasjon
Temperaturkontrollens innflytelse i sveiseprosessen på sveisedeformasjon gjenspeiles hovedsakelig i følgende aspekter:
Termisk ekspansjon og sammentrekning
Under sveising stiger temperaturen på sveisen og områdene rundt, og materialet utvider seg. Når sveisingen er fullført, avkjøles og trekker disse områdene seg sammen, mens temperaturendringen i området langt unna sveisen er liten, og sammentrekningen også er liten. Denne ujevne termiske utvidelsen og sammentrekningen vil føre til at sveisestykket deformeres. Ved å kontrollere sveisetemperaturen kan denne ujevnheten reduseres, og dermed redusere graden av deformasjon.
Termisk stress
Den ujevne temperaturfordelingen under sveising vil produsere termisk spenning. Termisk spenning er en av hovedårsakene til sveisedeformasjon. Når sveisetemperaturen er for høy eller kjølehastigheten er for rask, vil den termiske spenningen øke betydelig, noe som resulterer i større deformasjon.
Reststress
Etter at sveisingen er fullført, vil en viss mengde spenning bli igjen inne i sveisestykket, som kalles restspenning. Restspenning er en av de iboende faktorene for sveisedeformasjon. Gjennom rimelig temperaturkontroll kan genereringen av restspenning reduseres, og dermed redusere sveisedeformasjon.
Kontrolltiltak for sveisedeformasjon
For å redusere sveisedeformasjon, kan følgende tiltak i tillegg til streng kontroll av sveisetemperaturen også iverksettes:
Rimelig utforming av sveisesekvens
Sveisesekvensen har stor innflytelse på sveisedeformasjonen. En rimelig sveisesekvens kan effektivt redusere sveisedeformasjonen. For eksempel, for lange sveiser, kan segmentert baksveising eller skipsveising brukes for å redusere varmeakkumulering og deformasjon under sveising.
Stiv fikseringsmetode
Under sveiseprosessen kan den stive fikseringsmetoden brukes til å begrense deformasjonen av sveisestykket. For eksempel brukes en klemme eller støtte til å feste sveisestykket på plass slik at det ikke lett deformeres under sveising.
Anti-deformasjonsmetode
Antideformasjonsmetoden går ut på å påføre en deformasjon motsatt sveisedeformasjon på sveisestykket på forhånd for å oppveie deformasjonen som genereres under sveising. Denne metoden krever nøyaktig estimering og justering i henhold til loven og graden av sveisedeformasjon.
Etterbehandling av sveising
Etter sveising kan sveisestykket etterbehandles, for eksempel med hamring, vibrasjon eller varmebehandling, for å eliminere gjenværende spenning og deformasjon som genereres under sveising.
Case-analyse: temperaturkontroll og deformasjonskontroll av rullekjedesveising
Følgende er et reelt tilfelle som viser hvordan man kan forbedre sveisekvaliteten til rullekjeder gjennom temperaturkontroll og deformasjonskontrolltiltak.
Bakgrunn
Et rullekjedeselskap produserer et parti rullekjeder for transportsystemer, som krever høy sveisekvalitet og liten sveisedeformasjon. I den tidlige produksjonen, på grunn av feil kontroll av sveisetemperaturen, ble noen rullekjeder bøyd og deformert i en vinkel, noe som påvirket produktets kvalitet og levetid.
Løsning
Optimalisering av temperaturkontroll:
Før sveising forvarmes rullekjeden som skal sveises, og forvarmingstemperaturen bestemmes til 150 ℃ i henhold til materialets termiske ekspansjonskoeffisient og kravene til sveiseprosessen.
Under sveiseprosessen kontrolleres sveisestrømmen og sveisehastigheten strengt for å sikre at sveisetemperaturen er innenfor riktig område.
Etter sveising blir sveisedelen varmebehandlet etterpå, og glødeprosessen tas i bruk. Temperaturen kontrolleres til 650 ℃, og isolasjonstiden bestemmes til 1 time i henhold til tykkelsen på rullekjeden.
Tiltak for deformasjonskontroll:
Segmentert baksveising brukes til sveising, og lengden på hver sveiseseksjon kontrolleres innenfor 100 mm for å redusere varmeakkumulering under sveising.
Under sveiseprosessen festes rullekjeden på plass med en klemme for å forhindre sveisedeformasjon.
Etter sveising hamres sveisedelen for å eliminere restspenningen som genereres under sveising.
Resultat
Gjennom tiltakene ovenfor har sveisekvaliteten til rullekjeden blitt betydelig forbedret. Sveisedeformasjonen har blitt effektivt kontrollert, og forekomsten av bøyedeformasjon og vinkeldeformasjon har blitt redusert med mer enn 80 %. Samtidig har styrken og seigheten til sveisedelene blitt garantert, og produktets levetid har blitt forlenget med 30 %.
Konklusjon
Temperaturkontroll har mangesidig innflytelse på deformasjon under sveising av rullekjeder. Ved å kontrollere sveisetemperaturen på en rimelig måte kan sveisedeformasjon reduseres effektivt og sveisekvaliteten forbedres. Samtidig kan sveiseeffekten av rullekjeden optimaliseres ytterligere, kombinert med rimelig sveisesekvens, stiv fikseringsmetode, antideformasjonsmetode og etterbehandlingstiltak.
Publisert: 09.07.2025