Efectul temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțului cu role

Efectul temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțului cu role

Introducere
Fiind o componentă cheie utilizată pe scară largă în domeniul transmisiei mecanice, calitatea sudării lanțului cu role este direct legată de performanța și durata de viață a acestuia.lanț cu roleFiind un parametru important în procesul de sudare, temperatura de preîncălzire are un impact profund asupra calității sudării lanțurilor cu role. Acest articol va explora efectele multiple ale temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțurilor cu role pentru a ajuta cititorii să înțeleagă mai bine acest factor cheie.

1. Principii de bază ale sudării cu lanț cu role
Sudarea lanțurilor cu role constă în conectarea diferitelor componente ale lanțului cu role (cum ar fi plăcile interioare ale lanțului, plăcile exterioare ale lanțului, manșoanele, știfturile etc.) pentru a forma o structură completă a lanțului. În timpul procesului de sudare, elementul de sudură trebuie încălzit la o anumită temperatură pentru a se topi și a se combina. Cu toate acestea, schimbarea temperaturii în timpul sudării va afecta performanța materialului, iar temperatura de preîncălzire joacă un rol vital în acest proces.

2. Efectul temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțului cu role
Îmbunătățirea performanței materialelor de sudură
Reducerea durității materialului: În sudarea cu lanțuri cu role, o preîncălzire adecvată poate reduce duritatea materialului. Materialele cu duritate ridicată sunt predispuse la generarea de solicitări mari în timpul sudării, ceea ce duce la probleme precum fisuri în sudură și în zona afectată termic. Prin preîncălzire, structura internă a materialului se modifică și duritatea este redusă, îmbunătățind astfel plasticitatea și tenacitatea materialului, ceea ce este favorabil procesului de sudare și reduce generarea de fisuri.
Eliminarea stresului și a deformării: Preîncălzirea poate reduce diferența de temperatură dintre zona de sudură și materialul de bază, reducând deformarea și stresul rezidual cauzate de dilatarea și contracția termică. Pentru lanțurile cu role de înaltă precizie, reducerea deformării sudurii este crucială, deoarece poate asigura precizia dimensională și performanța de transmisie a lanțului.
Impactul asupra procesului de sudare
Creșterea vitezei de sudare: Preîncălzirea poate crește temperatura piesei sudate și reduce pierderile de căldură în timpul sudării, permițând astfel utilizarea unor viteze de sudare mai mari. Acest lucru este de mare importanță pentru îmbunătățirea eficienței producției și reducerea costurilor de producție.
Reducerea defectelor de sudare: Preîncălzirea poate evapora umezeala de pe suprafața sudurii și poate reduce introducerea hidrogenului în timpul sudării. Hidrogenul este unul dintre principalii factori care cauzează probleme precum porozitatea sudurii, fragilizarea prin hidrogen și fisurarea. Prin preîncălzire, se poate reduce conținutul de hidrogen din sudură, se poate reduce generarea de defecte de sudare, cum ar fi porozitatea și fisurile, iar calitatea sudurii poate fi îmbunătățită.
Optimizarea performanței de sudare
Îmbunătățirea performanței îmbinărilor sudate: Preîncălzirea adecvată poate îmbunătăți plasticitatea și rezistența îmbinărilor sudate, apropiindu-le de performanța materialului de bază. Acest lucru este crucial pentru îmbunătățirea capacității portante și a duratei de viață a lanțurilor cu role.
Prevenirea generării fisurilor la rece la sudare: Preîncălzirea poate reduce viteza de răcire a îmbinărilor sudate, poate reduce tendința de întărire și, prin urmare, riscul de fisuri la rece. Efectul preîncălzirii este evident în special la sudarea oțelului de înaltă rezistență sau a lanțurilor cu role cu pereți groși.

3. Selecție rezonabilă a temperaturii de preîncălzire
Selectați temperatura de preîncălzire în funcție de material
Oțel cu conținut scăzut de carbon: Oțelul cu conținut scăzut de carbon are o mică tendință de întărire. În general, când grosimea sudurii este mai mică sau egală cu 10 mm, temperatura de preîncălzire poate fi în jur de 100 ℃; când grosimea sudurii este mai mare de 10 mm, temperatura de preîncălzire poate fi crescută la aproximativ 150 ℃.
Oțel slab aliat: Temperatura de preîncălzire a oțelului slab aliat trebuie luată în considerare în mod cuprinzător, pe baza unor factori precum compoziția, grosimea și procesul de sudare al materialului. De obicei, temperatura de preîncălzire este între 100℃-300℃, iar temperatura specifică trebuie determinată pe baza echivalentului în carbon al materialului și a specificațiilor procesului de sudare.
Oțel inoxidabil: Oțelul inoxidabil are o conductivitate termică scăzută și este predispus la solicitări termice mari și deformări în timpul sudării. Prin urmare, temperatura de preîncălzire este în general între 100℃-200℃, iar temperatura specifică trebuie determinată în funcție de gradul materialului, grosimea și procesul de sudare.
Selectați temperatura de preîncălzire în funcție de procesul de sudare
Sudarea manuală cu arc: Temperatura de preîncălzire a sudării manuale cu arc este în general între 100 ℃ și 300 ℃, iar temperatura specifică trebuie determinată în funcție de specificațiile materialului de sudare și ale procesului de sudare.
Sudare automată cu arc scufundat: Temperatura de preîncălzire a sudării automate cu arc scufundat este în general între 100 ℃ și 200 ℃, iar temperatura specifică trebuie determinată în funcție de specificațiile materialului de sudare și ale procesului de sudare.
Sudare în mediu gazos: Temperatura de preîncălzire a sudării în mediu gazos este în general între 50℃-150℃, iar temperatura specifică trebuie determinată în funcție de specificațiile materialului de sudare și ale procesului de sudare.
Selectați temperatura de preîncălzire în funcție de temperatura ambiantă
Când temperatura ambiantă este sub 0℃, temperatura de preîncălzire trebuie crescută corespunzător. În general, temperatura de preîncălzire trebuie să fie cu 30℃-50℃ mai mare decât temperatura ambiantă.
Când temperatura ambiantă este mai mare de 0℃, temperatura de preîncălzire poate fi ajustată corespunzător, în funcție de materialele de sudare și de specificațiile procesului de sudare.

4. Mecanismul de influență al temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțului cu role
Prevenirea fragilizării prin hidrogen și a fisurilor reci
Fragilizarea prin hidrogen este cauzată de pătrunderea atomilor de hidrogen în metal în timpul sudării, ceea ce provoacă fragilizarea metalului sub stres. Preîncălzirea poate încetini viteza de răcire a sudurii, poate prelungi timpul de izolare a sudurii la o temperatură mai ridicată și poate oferi atomilor de hidrogen suficient timp pentru a ieși din sudură, reducând astfel riscul de fragilizare prin hidrogen.
Fisurile la rece apar de obicei în timpul sau după răcirea îmbinării sudate. Acestea se datorează vitezei excesive de răcire a îmbinării sudate, care crește duritatea și reduce tenacitatea acesteia, generând astfel fisuri. Preîncălzirea poate reduce viteza de răcire a îmbinării sudate și poate reduce apariția fisurilor la rece.
Optimizarea proprietăților materialelor
Preîncălzirea poate uniformiza compoziția chimică a materialului de sudură și poate reduce segregarea. Acest lucru ajută la îmbunătățirea performanței îmbinării sudate și la îndeplinirea mai bună a cerințelor de utilizare ale lanțului cu role.
Preîncălzirea poate modifica microstructura materialului, făcându-l mai predispus la deformare plastică în timpul sudării, îmbunătățind astfel rezistența și tenacitatea îmbinării sudate.

5. Măsurarea și controlul temperaturii de preîncălzire
Metoda de măsurare
Măsurarea temperaturii termocuplului: Termocuplul este un instrument de măsurare a temperaturii utilizat în mod obișnuit, cu caracteristici de precizie ridicată, răspuns rapid și utilizare ușoară. În sudarea cu lanț de role, termocuplul poate fi atașat la suprafața sudurii sau introdus în sudură, iar temperatura de preîncălzire poate fi determinată prin măsurarea schimbării de potențial a termocuplului.
Măsurarea temperaturii cu termometru cu infraroșu: Termometrul cu infraroșu este un instrument de măsurare a temperaturii fără contact, cu caracteristici de siguranță, viteză și confort. Poate măsura temperatura suprafeței sudurii la distanță mare și este potrivit pentru medii de sudură cu temperaturi ridicate, periculoase sau dificil de accesat.
Metodă de control
Selectarea echipamentului de încălzire: Selectarea echipamentului de încălzire potrivit este cheia controlului temperaturii de preîncălzire. Echipamentele de încălzire obișnuite includ cuptorul de încălzire cu rezistență, echipamentul de încălzire prin inducție, echipamentul de încălzire cu flacără etc. În sudarea cu lanț cu role, echipamentul de încălzire potrivit trebuie selectat în funcție de materialul de sudare, procesul de sudare și cerințele de producție.
Controlul timpului de încălzire: Timpul de încălzire este un factor important care afectează temperatura de preîncălzire. În general, cu cât timpul de încălzire este mai lung, cu atât temperatura de preîncălzire este mai mare. Cu toate acestea, în producția reală, timpul de încălzire adecvat trebuie determinat pe baza unor considerații cuprinzătoare ale unor factori precum materialele de sudură, procesele de sudură și echipamentele de încălzire.
Monitorizarea temperaturii și controlul feedback-ului: În timpul procesului de încălzire, temperatura piesei sudate trebuie monitorizată în timp real, iar controlul feedback-ului trebuie efectuat în funcție de schimbările de temperatură. Temperatura piesei sudate poate fi măsurată prin termocuple, termometre cu infraroșu și alte echipamente, iar apoi semnalul de temperatură este transmis înapoi către sistemul de control al echipamentului de încălzire pentru a regla automat puterea de încălzire, astfel încât temperatura piesei sudate să fie întotdeauna menținută în intervalul setat.

6. Cazuri practice de aplicare
Practica unei companii producătoare de lanțuri cu role
Când compania producea lanțuri cu role de înaltă rezistență, s-a constatat că fisurile apăreau adesea în timpul sudării, afectând calitatea produsului și eficiența producției. În urma analizei, s-a constatat că temperatura insuficientă de preîncălzire era una dintre principalele cauze ale fisurilor. Prin urmare, compania a îmbunătățit procesul de preîncălzire, a crescut temperatura de preîncălzire de la valoarea inițială de 100℃ la 150℃ și a optimizat timpul și metoda de încălzire. După îmbunătățire, incidența fisurilor de sudură a fost redusă semnificativ, iar calitatea produsului a fost îmbunătățită semnificativ.
Compararea calității sudării la diferite temperaturi de preîncălzire
Într-un experiment, s-au utilizat diferite temperaturi de preîncălzire pentru a suda același lot de lanțuri cu role, iar calitatea după sudare a fost testată. Rezultatele arată că atunci când temperatura de preîncălzire este de 150℃, rezistența și tenacitatea îmbinării sudate sunt mai bune decât atunci când temperatura de preîncălzire este de 100℃ și 200℃. Acest lucru arată că o temperatură de preîncălzire adecvată poate optimiza calitatea sudării, în timp ce o temperatură de preîncălzire prea scăzută sau prea ridicată va avea un efect negativ asupra calității sudării.

7. Direcții viitoare de cercetare privind efectul temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțurilor cu role
Cercetarea materialelor noi
Odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, apar constant noi materiale pentru lanțuri cu role. În viitor, este necesar să se efectueze cercetări aprofundate privind performanța de sudare a acestor noi materiale la diferite temperaturi de preîncălzire pentru a determina intervalul optim de temperatură de preîncălzire și a îmbunătăți calitatea sudării.
Inovația procesului de sudare
Avansul continuu al tehnologiei de sudare va afecta și alegerea temperaturii de preîncălzire. De exemplu, noile procese de sudare, cum ar fi sudarea cu laser și sudarea cu fascicul de electroni, sunt utilizate din ce în ce mai mult în fabricarea lanțurilor cu role. În viitor, este necesar să se studieze interacțiunea dintre aceste noi procese și temperatura de preîncălzire și să se exploreze parametrii optimi ai procesului de sudare.
Dezvoltarea unui sistem inteligent de control al preîncălzirii
Odată cu dezvoltarea tehnologiei inteligente de fabricație, este de mare importanță dezvoltarea unui sistem inteligent de control al preîncălzirii. Acest sistem poate ajusta automat temperatura de preîncălzire în funcție de factori precum materialele de sudare, procesele de sudare și condițiile de mediu, realizând un control precis și îmbunătățind stabilitatea și consecvența calității sudării.

Concluzie
Temperatura de preîncălzire este un parametru cheie al procesului de sudare a lanțurilor cu role și are un impact important asupra calității sudării. O temperatură de preîncălzire adecvată poate îmbunătăți performanța materialelor de sudură, poate optimiza procesele de sudare, poate îmbunătăți calitatea și performanța îmbinărilor sudate și poate reduce apariția defectelor de sudare. În producția reală, temperatura de preîncălzire trebuie selectată în mod rezonabil în funcție de factori precum materialul, procesul de sudare și condițiile de mediu ale lanțului cu role, iar pentru a asigura acuratețea și stabilitatea temperaturii de preîncălzire trebuie utilizată o tehnologie avansată de măsurare și control. În același timp, odată cu dezvoltarea continuă a științei materialelor și a tehnologiei de sudare, este necesar să se studieze în continuare mecanismul de influență al temperaturii de preîncălzire asupra calității sudării lanțurilor cu role în viitor, astfel încât să se ofere un suport tehnic mai puternic pentru îmbunătățirea calității sudării și a duratei de viață a lanțurilor cu role.