Efectul controlului temperaturii asupra deformării în timpul sudării cu lanț cu role
Introducere
În industria modernă,lanț cu roleeste o componentă mecanică utilizată pe scară largă în sistemele de transmisie și transport. Calitatea și performanța sa afectează în mod direct eficiența de funcționare și fiabilitatea echipamentelor mecanice. Sudarea este una dintre verigile cheie în procesul de fabricație a lanțurilor cu role, iar controlul temperaturii în timpul sudării are un impact vital asupra deformării lanțurilor cu role. Acest articol va explora în profunzime mecanismul de influență al controlului temperaturii asupra deformării în timpul sudării lanțurilor cu role, tipurile comune de deformare și măsurile de control ale acestora, cu scopul de a oferi referințe tehnice producătorilor de lanțuri cu role și, de asemenea, de a oferi o bază pentru controlul calității pentru cumpărătorii angro internaționali.
Controlul temperaturii în timpul sudării cu lanț cu role
Procesul de sudare este în esență un proces de încălzire și răcire locală. În sudarea cu lanț de role se utilizează de obicei sudarea cu arc, sudarea cu laser și alte tehnologii de sudare, iar aceste metode de sudare vor genera surse de căldură la temperatură ridicată. În timpul sudării, temperatura sudurii și a zonei înconjurătoare va crește rapid și apoi se va răci, în timp ce schimbarea de temperatură a zonei îndepărtate de sudură este mică. Această distribuție inegală a temperaturii va provoca dilatarea și contracția termică inegală a materialului, provocând astfel deformarea.
Efectul temperaturii de sudare asupra proprietăților materialelor
O temperatură de sudare excesiv de ridicată poate cauza supraîncălzirea materialului, făcând granulele sale grosiere, reducând astfel proprietățile mecanice ale materialului, cum ar fi rezistența și tenacitatea. În același timp, o temperatură excesiv de ridicată poate provoca oxidarea sau carbonizarea suprafeței materialului, afectând calitatea sudurii și tratamentul ulterior al suprafeței. Dimpotrivă, o temperatură de sudare prea scăzută poate duce la o sudare insuficientă, o rezistență insuficientă a sudurii și chiar la defecte precum nesudura.
Metoda de control al temperaturii de sudare
Pentru a asigura calitatea sudării, temperatura de sudare trebuie controlată strict. Metodele comune de control includ:
Preîncălzire: Preîncălzirea pieselor lanțului cu role care urmează să fie sudate înainte de sudare poate reduce gradientul de temperatură în timpul sudării și poate reduce stresul termic.
Controlul temperaturii interstraturilor: În procesul de sudare multistrat, controlați cu strictețe temperatura fiecărui strat după sudare pentru a evita supraîncălzirea sau suprarăcirea.
Tratament termic post-tratament: După finalizarea sudării, piesele sudate sunt supuse unui tratament termic adecvat, cum ar fi recoacerea sau normalizarea, pentru a elimina tensiunea reziduală generată în timpul sudării.
Tipuri și cauze ale deformării prin sudură
Deformarea prin sudare este un fenomen inevitabil în procesul de sudare, în special în componente relativ complexe, cum ar fi lanțurile cu role. În funcție de direcția și forma deformării, deformarea prin sudare poate fi împărțită în următoarele tipuri:
Deformare prin contracție longitudinală și transversală
În timpul procesului de sudare, sudura și zonele înconjurătoare se dilată la încălzire și se contractă la răcire. Datorită contracției în direcția sudurii și a contracției transversale, sudura va produce deformări prin contracție longitudinală și transversală. Această deformare este unul dintre cele mai frecvente tipuri de deformare după sudare și este de obicei dificil de reparat, așa că trebuie controlată printr-o deformare precisă și o rezervare a contracției înainte de sudare.
Deformare prin încovoiere
Deformarea prin încovoiere este cauzată de contracția longitudinală și transversală a sudurii. Dacă distribuția sudurii pe componentă este asimetrică sau secvența de sudare este nerezonabilă, sudura se poate îndoi după răcire.
Deformare unghiulară
Deformarea unghiulară este cauzată de forma asimetrică a secțiunii transversale a sudurii sau de straturile de sudură nerezonabile. De exemplu, în sudarea în T, contracția pe o parte a sudurii poate determina planul sudurii să producă o deformare prin contracție transversală în jurul sudurii în direcția grosimii.
Deformarea undelor
Deformarea ondulată apare de obicei la sudarea structurilor din tablă subțire. Când sudura este instabilă sub tensiunea de compresiune a tensiunii interne de sudură, poate apărea ondulată după sudare. Această deformare este mai frecventă la sudarea componentelor din tablă subțire ale lanțurilor cu role.
Mecanismul de influență al controlului temperaturii asupra deformării sudurii
Influența controlului temperaturii în procesul de sudare asupra deformării prin sudură se reflectă în principal în următoarele aspecte:
Expansiune și contracție termică
În timpul sudării, temperatura sudurii și a zonelor înconjurătoare crește, iar materialul se dilată. La finalizarea sudării, aceste zone se răcesc și se contractă, în timp ce schimbarea de temperatură a zonei îndepărtate de sudură este mică, iar contracția este, de asemenea, mică. Această dilatare și contracție termică inegală va duce la deformarea sudurii. Prin controlul temperaturii de sudare, această neuniformitate poate fi redusă, reducând astfel gradul de deformare.
Stres termic
Distribuția inegală a temperaturii în timpul sudării va produce stres termic. Stresul termic este una dintre principalele cauze ale deformării prin sudare. Atunci când temperatura de sudare este prea mare sau viteza de răcire este prea mare, stresul termic va crește semnificativ, rezultând o deformare mai mare.
Tensiune reziduală
După finalizarea sudării, o anumită cantitate de tensiune va rămâne în interiorul sudurii, numită tensiune reziduală. Tensiunea reziduală este unul dintre factorii inerenti ai deformării sudurii. Printr-un control rezonabil al temperaturii, generarea de tensiune reziduală poate fi redusă, reducând astfel deformarea sudurii.
Măsuri de control pentru deformarea prin sudură
Pentru a reduce deformarea la sudare, pe lângă controlul strict al temperaturii de sudare, se pot lua și următoarele măsuri:
Proiectare rezonabilă a secvenței de sudare
Secvența de sudare are o influență mare asupra deformării sudurii. O secvență de sudare rezonabilă poate reduce eficient deformarea sudurii. De exemplu, pentru sudurile lungi, se poate utiliza metoda de sudare segmentată înapoi sau metoda de sudare prin sărituri pentru a reduce acumularea de căldură și deformarea în timpul sudării.
Metoda de fixare rigidă
În timpul procesului de sudare, metoda de fixare rigidă poate fi utilizată pentru a limita deformarea piesei sudate. De exemplu, o clemă sau un suport este utilizat pentru a fixa piesa sudată în poziție, astfel încât să nu se deformeze ușor în timpul sudării.
Metodă anti-deformare
Metoda anti-deformare constă în aplicarea în avans a unei deformări opuse deformării sudate asupra piesei sudate pentru a compensa deformarea generată în timpul sudării. Această metodă necesită o estimare și o ajustare precisă în funcție de legea și gradul de deformare a sudurii.
Tratament post-sudare
După sudare, elementul sudat poate fi prelucrat corespunzător, cum ar fi prin ciocănire, vibrare sau tratament termic, pentru a elimina tensiunea reziduală și deformarea generate în timpul sudării.
Analiză de caz: controlul temperaturii și controlul deformării pentru sudarea lanțurilor cu role
Următorul este un caz real care arată cum se poate îmbunătăți calitatea sudării lanțurilor cu role prin măsuri de control al temperaturii și de control al deformării.
Fundal
O companie producătoare de lanțuri cu role produce un lot de lanțuri cu role pentru sisteme de transport, necesitând o calitate ridicată a sudurii și deformări mici ale sudurii. La începutul producției, din cauza controlului necorespunzător al temperaturii de sudare, unele lanțuri cu role erau îndoite și deformate într-un unghi, ceea ce afecta calitatea și durata de viață a produsului.
Soluţie
Optimizarea controlului temperaturii:
Înainte de sudare, lanțul cu role care urmează să fie sudat este preîncălzit, iar temperatura de preîncălzire este determinată la 150 ℃, în funcție de coeficientul de dilatare termică al materialului și de cerințele procesului de sudare.
În timpul procesului de sudare, curentul de sudare și viteza de sudare sunt strict controlate pentru a se asigura că temperatura de sudare se încadrează în intervalul corespunzător.
După sudare, piesa sudată este tratată termic ulterior și se adoptă procesul de recoacere. Temperatura este controlată la 650℃, iar timpul de izolare este determinat la 1 oră, în funcție de grosimea lanțului cu role.
Măsuri de control al deformărilor:
Metoda de sudare segmentată înapoi este utilizată pentru sudare, iar lungimea fiecărei secțiuni de sudură este controlată în limita a 100 mm pentru a reduce acumularea de căldură în timpul sudării.
În timpul procesului de sudare, lanțul cu role este fixat cu o clemă pentru a preveni deformarea sudurii.
După sudare, piesa sudată este ciocănită pentru a elimina tensiunea reziduală generată în timpul sudării.
Rezultat
Prin măsurile de mai sus, calitatea sudării lanțului cu role a fost îmbunătățită semnificativ. Deformarea sudurii a fost controlată eficient, iar incidența deformării la încovoiere și a deformării unghiulare a fost redusă cu peste 80%. În același timp, rezistența și tenacitatea pieselor sudate au fost garantate, iar durata de viață a produsului a fost prelungită cu 30%.
Concluzie
Influența controlului temperaturii asupra deformării în timpul sudării lanțului cu role este multifațetată. Prin controlul rezonabil al temperaturii de sudare, deformarea sudurii poate fi redusă eficient și calitatea sudurii poate fi îmbunătățită. În același timp, combinată cu o secvență rezonabilă de sudare, o metodă de fixare rigidă, o metodă anti-deformare și măsuri de tratament post-sudare, efectul de sudare al lanțului cu role poate fi optimizat în continuare.
Data publicării: 09 iulie 2025