Fixadoressão um tipo de peça mecânica amplamente utilizada para fixação de conexões. Os fixadores são amplamente utilizados em diversas indústrias, incluindo máquinas, equipamentos, veículos, ferrovias, etc. Eles são um dos componentes básicos mecânicos mais utilizados. Suas características são uma ampla variedade de especificações, desempenho e usos diversos e um alto grau de padronização, serialização e generalização. Uma vez que um fixador falha, isso pode ter consequências graves. Portanto, é necessário reforçar a análise das causas da falha dos fixadores e encontrar medidas de melhoria correspondentes. Com base em sua compreensão do conhecimento sobre fixadores, Xiaorui gostaria de compartilhar com todos:
1. Rachaduras de têmpera superficial
As fissuras de têmpera superficial referem-se a fissuras que ocorrem durante o processo de têmpera ou durante o processo de armazenamento à temperatura ambiente após a têmpera, sendo esta última também chamada de fissuras de envelhecimento. Durante o processo de têmpera, quando a tensão gerada pela têmpera for maior que a resistência do próprio material e ultrapassar o limite de deformação plástica, levará à geração de trincas. As trincas de têmpera geralmente ocorrem logo após o início da transformação martensítica, e a distribuição das trincas não segue um determinado padrão. No entanto, eles geralmente são propensos a se formar em cantos vivos e em mudanças repentinas na seção transversal da peça de trabalho. As fissuras de têmpera causadas pelo resfriamento rápido na zona de transformação martensítica são frequentemente transgranulares e apresentam fissuras retas sem ramificações ao seu redor.
As trincas de têmpera causadas pela alta temperatura de aquecimento de têmpera são distribuídas ao longo do grão, com pontas afiadas e finas e características de superaquecimento. Agulhas grossas como martensita podem ser observadas em aço estrutural, e carbonetos eutéticos ou angulares podem ser observados em aço ferramenta. Peças de aço de alto carbono com descarbonetação superficial são mais propensas a formar trincas na rede após a têmpera. Isso ocorre porque a expansão do volume da camada de descarbonetação superficial durante a têmpera e o resfriamento é menor do que a do centro não descarbonetado, e o material da superfície é puxado e rachado em uma forma de rede devido à expansão do centro. A têmpera de fissuras na superfície pode causar fratura repentina do parafuso, e a fonte dessa fratura está localizada na superfície.
2. Torque excedendo o limite
O alarme de torque geralmente ocorre durante o processo de montagem doparafusosque controlam o torque através do método do ângulo.
Os modos de falha e as razões para exceder o limite de torque dos fixadores incluem:
(1) Após a montagem, o torque final das peças é superior ao limite superior de controle ou inferior ao limite inferior de controle. A razão é que a faixa de controle de torque de montagem das peças não é razoável, manifestada como ajuste da faixa de controle muito pequena e mudança da faixa de controle para cima ou para baixo.
(2) Não pré-apertado no ângulo predefinido, o torque atinge o limite superior do alarme. A razão é que o coeficiente de atrito das próprias peças excede o limite superior, o coeficiente de atrito das peças excede o limite superior e a interferência entre as peças causa um aumento acentuado no torque de montagem.
(3) Instalação normal, alarme de limite inferior de torque. A razão é que o coeficiente de atrito da própria peça excede o limite inferior ou o coeficiente de atrito do encaixe da peça excede o limite inferior, e o torque de encaixe da peça é maior que o torque inicial (ou seja, o consumo de torque é muito grande) ao aparafusar, o que é comum no aperto da porca de travamento.
3. Fragilização por hidrogênio
Os fixadores são propensos à fragilização por hidrogênio, que é a principal causa da fratura dos fixadores. A fragilização por hidrogênio é o fenômeno onde os átomos de hidrogênio entram e se difundem por toda a matriz do material. Quando os átomos de hidrogênio entram na matriz do material, ocorre a distorção da rede, perturbando o estado de equilíbrio original e facilitando a quebra sob forças externas. Quando uma carga externa é aplicada aoparafuso, os átomos de hidrogênio migram para a zona de tensão altamente concentrada, causando tensão significativa entre as bordas do limite do cristal e resultando em fratura entre as partículas de cristal do fixador. Quando os fixadores contêm hidrogênio crítico antes da instalação, eles quebrarão em 24 horas. É impossível prever quando o hidrogênio irá quebrar após entrar no fixador.
4. Medidas de melhoria
4.1 Medidas para evitar trincas superficiais:
(1) Ajustar razoavelmente a lacuna entre o extintor de indução e a peça de trabalho, selecionar estritamente os parâmetros apropriados da fonte de alimentação de frequência intermediária e os parâmetros do processo de têmpera de acordo com os requisitos do processo, garantir o aumento uniforme da temperatura da circunferência do produto e evitar que as temperaturas locais excedam o normal temperatura de têmpera.
(2) Melhorar a estrutura do indutor de têmpera alterando a estrutura de seção transversal circular nas extremidades superior e traseira do indutor para uma estrutura de seção transversal retangular, reduzindo a velocidade de aquecimento dos indutores finais e finais e evitando a extremidade e as partes traseiras aqueçam muito rapidamente, excedendo a temperatura de controle do processo e causando queima excessiva, resultando em rachaduras.
(3) Reduza o número de ímãs condutores na área de transição de têmpera do sensor de têmpera e reduza adequadamente o calor nessa área.
(4) Adotando um método de resfriamento de pré-aquecimento para garantir uma temperatura de aquecimento uniforme do produto.
(5) Prolongue adequadamente o tempo de resfriamento após o aquecimento de frequência intermediária.
(6) Implementar auto-têmpera. Siga rigorosamente os parâmetros técnicos do processo, controle razoavelmente a pressão, vazão, temperatura e tempo de resfriamento do refrigerante de têmpera. Depois de interromper a pulverização, use o calor residual da peça de trabalho para aumentar a temperatura da camada endurecida, conduzindo assim o auto-revenimento para manter a alta dureza superficial e boa resistência ao desgaste, estabilizar oportunamente a estrutura de têmpera e reduzir o pico de tensão de tração.
4.2 Sistema de torque
O método de controle de torque é primeiro apertar oparafusoa um torque pequeno, geralmente 40% ~ 60% do torque de aperto (determinado após a validação do processo) e, a partir deste ponto, comece a apertar um método de controle de ângulo especificado. Este método é baseado em um determinado ângulo, onde o parafuso produz um certo alongamento axial e o conector é comprimido. O objetivo disso é apertar os parafusos na superfície de contato firme e superar algumas irregularidades irregulares da superfície, enquanto a força de fixação axial necessária é gerada pelo ângulo de rotação. Após o cálculo do ângulo de giro, a influência da resistência ao atrito na força de fixação axial não existe mais, portanto sua precisão é maior do que a do método simples de controle de torque. O ponto chave do método de controle de torque é medir o ponto inicial do ângulo de giro. Uma vez determinado este ângulo de giro, uma precisão de aperto relativamente alta pode ser alcançada.
4.3 Medidas preventivas para fragilização por hidrogênio
(1) Galvanoplastia normal e remoção estrita de hidrogênio. Utilizar a reversibilidade do hidrogênio em metais e realizar o tratamento de desidrogenação em parafusos galvanizados é um método importante para reduzir ou eliminar a fragilização por hidrogênio. Ao processar, coloque os parafusos de aço galvanizados em um forno para aquecimento. A temperatura de cozimento é de cerca de 200 graus C e o tempo de cozimento varia dependendo da resistência do aço. Quanto maior a resistência, maior será o tempo de cozimento. O hidrogênio no material do parafuso forma transbordamento de hidrogênio em altas temperaturas, atingindo o objetivo de remoção de hidrogênio.
(2) Galvanoplastia com baixa fragilização por hidrogênio. A galvanoplastia com baixa fragilização por hidrogênio é um processo desenvolvido nas décadas de 1960 e 1970 para o estudo da fragilização por hidrogênio em peças de aeronaves, incluindo revestimento de cádmio com baixa fragilização por hidrogênio, revestimento de cádmio-titânio com baixa fragilização por hidrogênio, revestimento de zinco com baixa fragilização por hidrogênio, etc. têmpera de alívio de tensão antes do chapeamento e não pode ser lavada com ácido forte. Em vez disso, deve-se usar jato de areia para remover incrustações de óxido e sujeira da superfície, ou tratamento térmico a vácuo deve ser usado para evitar a geração de incrustações de óxido. Durante o processo de galvanoplastia, por um lado, a fórmula da solução de galvanização é ajustada e, por outro lado, a quantidade de adsorção de partículas de hidrogênio é reduzida reduzindo a tensão e controlando rigorosamente a densidade de corrente. O processo subsequente também requer cozimento rigoroso para remoção de hidrogênio, com um tempo de remoção de hidrogênio de pelo menos 18 horas.
