Fixadoressão um tipo de peça mecânica amplamente utilizada para fixação de conexões. Eles são amplamente aplicados em diversas indústrias, incluindo máquinas, equipamentos, veículos, ferrovias e outros campos. Vários tipos de fixadores podem ser vistos em todos os lugares, tornando-os uma das peças mecânicas básicas mais utilizadas. Eles são caracterizados por uma ampla variedade de especificações, diferentes desempenhos e usos e um alto grau de padronização, serialização e generalização. Quando os fixadores falharem, causarão sérios impactos. Portanto, é necessário reforçar a análise das causas da falha dos fixadores e encontrar medidas de melhoria correspondentes. Combinados com o conhecimento relevante sobre fixadores, os detalhes são compartilhados da seguinte forma:
1. Rachaduras de têmpera superficial
Trincas de têmpera superficial referem-se a rachaduras geradas durante o processo de têmpera ou durante o armazenamento em temperatura ambiente após a têmpera; esta última também é 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, serão geradas trincas. As trincas de têmpera geralmente ocorrem logo após o início da transformação martensítica. A distribuição das fissuras não tem um padrão fixo, mas geralmente são propensas a se formar nos cantos vivos e nas mudanças repentinas de seção da peça de trabalho. As fissuras de têmpera causadas pela taxa de resfriamento excessiva na zona de transformação martensítica são em sua maioria distribuídas transgranularmente, com fissuras retas e sem pequenas fissuras ramificadas ao seu redor.
As fissuras de têmpera causadas pela temperatura de aquecimento de têmpera excessivamente alta são todas distribuídas intergranularmente, com pontas de fissuras afiadas e finas e características de superaquecimento; martensita acicular grossa pode ser observada em aço estrutural, e carbonetos eutéticos ou angulares podem ser observados em aço ferramenta. Peças de aço com alto-carbono com descarbonetação superficial têm maior probabilidade de formar trincas reticulares após a têmpera. Isso ocorre porque a expansão de volume da camada superficial descarbonetada durante a têmpera e o resfriamento é menor do que a do núcleo não{3}}descarbonetado, e o material da superfície é puxado e rachado pela expansão do núcleo para formar rachaduras reticulares. A presença de trincas de têmpera superficial levará à fratura repentina do parafuso, e a fonte de fratura dessa fratura está localizada na superfície.
2. Limite excessivo de torque
O alarme de torque é comum no processo de montagem de parafusos usando o método de ângulo para controlar o torque.
Os modos de falha e as causas do limite excessivo de torque do fixador são os seguintes:
(1) Após a montagem, o torque final da peça 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 da peça não é razoável, o que se manifesta especificamente na faixa de controle definida sendo muito pequena ou na faixa de controle mudando para cima ou para baixo.
(2) O torque atinge o limite superior e emite um alarme antes do pré-aperto no ângulo predefinido. A razão é que o coeficiente de atrito da própria peça excede o limite superior, o coeficiente de atrito do ajuste da peça excede o limite superior ou há interferência entre as peças, resultando em um aumento acentuado no torque de montagem.
(3) Sob condições normais de instalação, ocorre um 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 ajuste da peça excede o limite inferior, e o torque de encaixe quando a peça é aparafusada é maior que o torque inicial (ou seja, consumo excessivo de torque de aparafusamento), que é comum no processo de aperto de contraporcas.
3. Fragilização por Hidrogênio
Os fixadores são propensos à fragilização por hidrogênio, que é uma das principais causas de fratura dos fixadores. A fragilização por hidrogênio é um fenômeno onde os átomos de hidrogênio entram e se difundem em toda a matriz do material. Quando os átomos de hidrogênio entram na matriz do material, eles causam distorção da rede da matriz do material, destroem o estado de equilíbrio original e tornam o material propenso a rachaduras quando sujeito a forças externas. Quando uma carga externa é aplicada aoparafuso, os átomos de hidrogênio migram para a região de alta concentração de tensões, gerando grande tensão entre as bordas dos limites do cristal, levando à fratura intergranular do fixador. Se o fixador contiver hidrogênio em estado crítico antes da instalação, ele geralmente quebrará em 24 horas; uma vez que o hidrogênio entra no fixador, o tempo de fratura não pode ser previsto.
4. Medidas de melhoria
4.1 Medidas para Prevenir Rachaduras 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 aquecimento circunferencial uniforme do produto e evitar que a temperatura local exceda a temperatura normal de têmpera.
(2) Melhorar a estrutura do indutor de têmpera, alterar a estrutura de seção transversal-circular na extremidade superior e na extremidade traseira do indutor para uma estrutura de seção transversal-retangular, reduzir a velocidade de aquecimento do indutor na extremidade e na cauda e evitar que a extremidade e a cauda aqueçam muito rápido, excedendo a temperatura de controle do processo e causando superaquecimento, gerando assim rachaduras.
(3) Reduza o número de condutores magnéticos do indutor de têmpera na zona de transição no final da têmpera e reduza adequadamente a entrada de calor nesta área.
Adote o método de extinção de "pré-aquecimento-aquecimento-resfriamento" para garantir uma temperatura de aquecimento uniforme do produto.
Prolongue adequadamente o tempo de resfriamento retardado após o aquecimento de frequência intermediária.
Implemente o processo de auto-aperfeiçoamento. Controlar rigorosamente a pressão, vazão, temperatura e tempo de resfriamento do refrigerante de têmpera de acordo com os parâmetros técnicos do processo; após interromper a pulverização do líquido, use o calor residual da peça de trabalho para aumentar a temperatura da camada endurecida para auto-tratamento de têmpera, de modo a manter alta dureza superficial e boa resistência ao desgaste, estabilizar a estrutura temperada com o tempo e reduzir o pico de tensão de tração.
4.2 Medidas de Melhoria para Controle de Torque
Adote o método de controle de torque -ângulo: primeiro aparafuse o parafuso com um torque pequeno (geralmente 40% ~ 60% do torque de aperto, determinado após a verificação do processo), depois comece a partir deste ponto de torque e aparafuse no ângulo especificado. Este método é baseado em um determinado ângulo, fazendo com que o parafuso produza um certo alongamento axial e a peça de conexão seja comprimida. Sua finalidade é aparafusar o parafuso na superfície de contato firme, superar fatores irregulares, como irregularidades da superfície, e a força de fixação axial necessária subsequente é gerada pelo ângulo. Após determinar o ângulo, a influência da resistência ao atrito na força de fixação axial pode ser ignorada, portanto sua precisão é maior que a do método simples de controle de torque. A chave do método de controle do ângulo-de torque é determinar o ponto inicial do ângulo; uma vez determinado o ponto inicial do ângulo, pode-se obter alta precisão de aperto.
4.3 Medidas para Prevenir a Fragilização por Hidrogênio
(1) Padronizar o processo de galvanoplastia e implementar rigorosamente o tratamento de desidrogenação. Usar a reversibilidade do hidrogênio em metais para realizar o tratamento de desidrogenação em parafusos galvanizados é um método importante para reduzir ou eliminar a fragilização por hidrogênio. Durante o tratamento, coloque o galvanizadoparafusos de açoem um forno para aquecimento, a temperatura de cozimento é de cerca de 200 graus e o tempo de cozimento é ajustado de acordo com a resistência do aço-quanto maior a resistência, maior será o tempo de cozimento. O hidrogênio no material do parafuso forma gás hidrogênio e transborda em alta temperatura, atingindo assim o objetivo de desidrogenação.
(2) Adote o processo de 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 de peças de aeronaves, incluindo revestimento com cádmio com baixa-fragilização por hidrogênio, revestimento com cádmio com baixa-fragilização por hidrogênio-titânio, revestimento com zinco com baixa-fragilização por hidrogênio, etc. A galvanoplastia com baixa{11}}fragilização por hidrogênio requer revenido para alívio de tensão antes do galvanização, e a decapagem com ácido forte não é permitida; o jato de areia deve ser usado para remover incrustações de óxido e contaminantes 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, ajuste a fórmula da solução de galvanização e, por outro lado, reduza a adsorção de partículas de hidrogênio reduzindo a tensão e controlando rigorosamente a densidade de corrente. O processo subsequente ainda precisa implementar estritamente a desidrogenação do cozimento, e o tempo de desidrogenação não é inferior a 18 horas.
