Effekt av temperaturkontroll på deformation vid svetsning av rullkedjor
Introduktion
I den moderna industrin,rullkedjaär en mekanisk komponent som används flitigt i transmissions- och transportsystem. Dess kvalitet och prestanda påverkar direkt driftseffektiviteten och tillförlitligheten hos mekanisk utrustning. Svetsning är en av de viktigaste länkarna i tillverkningsprocessen för rullkedjor, och temperaturkontroll under svetsning har en avgörande inverkan på deformationen av rullkedjor. Denna artikel kommer att djupgående utforska temperaturkontrollens inverkansmekanism på deformation under rullkedsvetsning, vanliga deformationstyper och deras kontrollåtgärder, med syftet att ge tekniska referenser för rullkedjetillverkare och även ge en grund för kvalitetskontroll för internationella grossistköpare.
Temperaturkontroll vid svetsning av rullkedjor
Svetsprocessen är i huvudsak en process med lokal uppvärmning och kylning. Vid rullkedjesvetsning används vanligtvis bågsvetsning, lasersvetsning och andra svetstekniker, och dessa svetsmetoder genererar högtemperaturvärmekällor. Under svetsning stiger temperaturen på svetsen och det omgivande området snabbt och svalnar sedan, medan temperaturförändringen i området bort från svetsen är liten. Denna ojämna temperaturfördelning orsakar ojämn termisk expansion och sammandragning av materialet, vilket orsakar deformation.
Effekt av svetstemperatur på materialegenskaper
För hög svetstemperatur kan orsaka att materialet överhettas, vilket gör att kornen blir grovare och därigenom minskar materialets mekaniska egenskaper, såsom hållfasthet och seghet. Samtidigt kan för hög temperatur också orsaka oxidation eller förkolning av materialytan, vilket påverkar svetskvaliteten och den efterföljande ytbehandlingen. Tvärtom kan för låg svetstemperatur leda till otillräcklig svetsning, otillräcklig svetshållfasthet och till och med defekter som smältsönderfall.
Kontrollmetod för svetstemperatur
För att säkerställa svetskvaliteten måste svetstemperaturen kontrolleras noggrant. Vanliga kontrollmetoder inkluderar:
Förvärmning: Förvärmning av de delar som ska svetsas i rullkedjan före svetsning kan minska temperaturgradienten under svetsning och minska termisk stress.
Temperaturkontroll mellan lager: Vid flerskiktssvetsning, kontrollera noggrant temperaturen för varje lager efter svetsning för att undvika överhettning eller överkylning.
Eftervärmebehandling: Efter att svetsningen är klar utsätts de svetsade delarna för lämplig värmebehandling, såsom glödgning eller normalisering, för att eliminera den kvarvarande spänningen som genereras under svetsningen.
Typer och orsaker till svetsdeformation
Svetsdeformation är ett oundvikligt fenomen i svetsprocessen, särskilt i relativt komplexa komponenter som rullkedjor. Beroende på deformationens riktning och form kan svetsdeformation delas in i följande typer:
Längsgående och tvärgående krympningsdeformation
Under svetsprocessen expanderar svetsen och dess omgivande områden vid uppvärmning och krymper vid kylning. På grund av krympningen i svetsriktningen och tvärgående krympning kommer svetsen att producera längsgående och tvärgående krympningsdeformation. Denna deformation är en av de vanligaste typerna av deformation efter svetsning och är vanligtvis svår att reparera, så den måste kontrolleras med exakt avbländning och reserverad krympmån före svetsning.
Böjningsdeformation
Böjningsdeformation orsakas av svetsens längsgående och tvärgående krympning. Om svetsfördelningen på komponenten är asymmetrisk eller svetssekvensen är orimlig kan svetsen böjas efter kylning.
Vinkeldeformation
Vinkeldeformation orsakas av svetsens asymmetriska tvärsnittsform eller orimliga svetsskikt. Till exempel, vid T-fogsvetsning, kan krympningen på ena sidan av svetsen orsaka att svetsplanet producerar tvärgående krympdeformation runt svetsen i tjockleksriktningen.
Vågdeformation
Vågdeformation uppstår vanligtvis vid svetsning av tunna plåtkonstruktioner. När svetsen är instabil under tryckspänningen från svetsspänningen kan den se vågig ut efter svetsning. Denna deformation är vanligare vid svetsning av tunna plåtkomponenter i rullkedjor.
Temperaturregleringens inverkansmekanism på svetsdeformation
Temperaturkontrollens inverkan i svetsprocessen på svetsdeformationen återspeglas huvudsakligen i följande aspekter:
Termisk expansion och kontraktion
Under svetsning stiger temperaturen i svetsen och omgivande områden, och materialet expanderar. När svetsningen är klar kyls dessa områden ner och krymper, medan temperaturförändringen i området långt ifrån svetsen är liten och krympningen också är liten. Denna ojämna termiska expansion och krympning kommer att orsaka att svetsen deformeras. Genom att kontrollera svetstemperaturen kan denna ojämnhet minskas, vilket minskar deformationsgraden.
Termisk stress
Den ojämna temperaturfördelningen under svetsning kommer att producera termisk stress. Termisk stress är en av de främsta orsakerna till svetsdeformation. När svetstemperaturen är för hög eller kylhastigheten är för snabb kommer den termiska stressen att öka avsevärt, vilket resulterar i större deformation.
Kvarvarande stress
Efter att svetsningen är avslutad kommer en viss mängd spänning att finnas kvar inuti svetsen, vilket kallas restspänning. Restspänning är en av de inneboende faktorerna för svetsdeformation. Genom rimlig temperaturkontroll kan genereringen av restspänning minskas, vilket minskar svetsdeformationen.
Kontrollåtgärder för svetsdeformation
För att minska svetsdeformationen kan, förutom att strikt kontrollera svetstemperaturen, även följande åtgärder vidtas:
Rimlig utformning av svetssekvens
Svetssekvensen har stor inverkan på svetsdeformationen. En rimlig svetssekvens kan effektivt minska svetsdeformationen. Till exempel, för långa svetsar, kan segmenterad baksvetsning eller skip-svetsningsmetoden användas för att minska värmeackumulering och deformation under svetsning.
Stel fixeringsmetod
Under svetsprocessen kan den styva fixeringsmetoden användas för att begränsa deformationen av svetsstycket. Till exempel används en klämma eller ett stöd för att fixera svetsstycket på plats så att det inte lätt deformeras under svetsning.
Anti-deformationsmetod
Antideformationsmetoden går ut på att i förväg applicera en deformation motsatt svetsdeformationen på svetsstycket för att kompensera för den deformation som genereras under svetsningen. Denna metod kräver noggrann uppskattning och justering i enlighet med lagen och graden av svetsdeformation.
Efterbehandling av svetsning
Efter svetsningen kan svetsstycket efterbehandlas på ett korrekt sätt, såsom hamring, vibration eller värmebehandling, för att eliminera kvarvarande spänningar och deformationer som genereras under svetsningen.
Fallanalys: temperaturkontroll och deformationskontroll av rullkedjesvetsning
Följande är ett verkligt fall som visar hur man kan förbättra svetskvaliteten hos rullkedjor genom temperaturkontroll och deformationskontrollåtgärder.
Bakgrund
Ett företag som tillverkar rullkedjor producerar ett parti rullkedjor för transportsystem, vilka kräver hög svetskvalitet och liten svetsdeformation. I den tidiga produktionen, på grund av felaktig kontroll av svetstemperaturen, böjdes och deformerades vissa rullkedjor i en vinkel, vilket påverkade produktens kvalitet och livslängd.
Lösning
Optimering av temperaturkontroll:
Före svetsning förvärms rullkedjan som ska svetsas, och förvärmningstemperaturen bestäms till 150 ℃ enligt materialets värmeutvidgningskoefficient och svetsprocessens krav.
Under svetsprocessen kontrolleras svetsströmmen och svetshastigheten noggrant för att säkerställa att svetstemperaturen ligger inom lämpligt intervall.
Efter svetsning eftervärmes svetsdelen och glödgningsprocessen används. Temperaturen kontrolleras vid 650 ℃ och isoleringstiden bestäms till 1 timme beroende på rullkedjans tjocklek.
Åtgärder för att kontrollera deformation:
Segmenterad baksvetsningsmetod används för svetsning, och längden på varje svetssektion kontrolleras inom 100 mm för att minska värmeackumulering under svetsning.
Under svetsprocessen fixeras rullkedjan på plats med en klämma för att förhindra svetsdeformation.
Efter svetsningen hamras svetsdelen för att eliminera den kvarvarande spänningen som genereras under svetsningen.
Resultat
Genom ovanstående åtgärder har rullkedjans svetskvalitet förbättrats avsevärt. Svetsdeformationen har kontrollerats effektivt, och förekomsten av böjdeformation och vinkeldeformation har minskats med mer än 80 %. Samtidigt har de svetsade delarnas styrka och seghet garanterats, och produktens livslängd har förlängts med 30 %.
Slutsats
Temperaturkontrollens inverkan på deformation vid svetsning av rullkedjor är mångfacetterad. Genom att rimligt kontrollera svetstemperaturen kan svetsdeformationen effektivt minskas och svetskvaliteten förbättras. Samtidigt, i kombination med rimlig svetssekvens, styv fixeringsmetod, antideformationsmetod och efterbehandlingsåtgärder, kan rullkedjans svetseffekt optimeras ytterligare.
Publiceringstid: 9 juli 2025