اتصال دهنده هانوعی از قطعات مکانیکی هستند که به طور گسترده برای اتصالات استفاده می شود. آنها به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله ماشین آلات، تجهیزات، وسایل نقلیه، راه آهن و سایر زمینه ها استفاده می شوند. انواع مختلفی از بست ها را می توان در همه جا مشاهده کرد که آنها را به یکی از پرکاربردترین قطعات مکانیکی اساسی تبدیل می کند. آنها با تنوع گسترده ای از مشخصات، عملکرد و کاربردهای مختلف و درجه بسیار بالایی از استانداردسازی، سریال سازی و تعمیم مشخص می شوند. هنگامی که اتصال دهنده ها از کار بیفتند، ضربه های جدی ایجاد می کنند. بنابراین، لازم است تجزیه و تحلیل علل خرابی اتصال دهنده ها تقویت شود و اقدامات بهبود مربوطه پیدا شود. همراه با دانش مربوطه در مورد اتصال دهنده ها، جزئیات به شرح زیر به اشتراک گذاشته می شود:
1. ترک های خاموش کننده سطحی
ترک های سطحی کوئنچ به ترک هایی اطلاق می شود که در طی فرآیند کوئنچ یا در حین نگهداری در دمای اتاق پس از کوئنچ ایجاد می شوند. دومی نیز ترک های پیری نامیده می شود. در طی فرآیند کوئنچ، زمانی که تنش ایجاد شده توسط کوئنچ بیشتر از استحکام خود ماده باشد و از حد تغییر شکل پلاستیک فراتر رود، ترک ایجاد می شود. ترک های خاموش کننده معمولاً اندکی پس از شروع تبدیل مارتنزیتی رخ می دهند. توزیع ترک ها الگوی ثابتی ندارد، اما معمولاً در گوشه های تیز و تغییرات مقطع ناگهانی قطعه کار ایجاد می شوند. ترک های خاموش کننده ناشی از سرعت سرد شدن بیش از حد در ناحیه تبدیل مارتنزیتی عمدتاً به صورت ترانس دانه ای توزیع شده اند و دارای ترک های مستقیم و بدون شکاف شاخه ای کوچک در اطراف آنها هستند.
ترک های خاموش کننده ناشی از دمای گرمایش خاموش کننده بیش از حد بالا، همه به صورت بین دانه ای توزیع شده اند، با انتهای ترک تیز و نازک و ویژگی های گرمایش بیش از حد. مارتنزیت سوزنی درشت را می توان در فولاد سازه ای و کاربیدهای یوتکتیک یا زاویه ای را در فولاد ابزار مشاهده کرد. قطعات کار فولاد کربن بالا با کربن زدایی سطح احتمال بیشتری دارد که پس از خاموش شدن، ترک های شبکه ای ایجاد کنند. این به این دلیل است که انبساط حجمی لایه کربنزدایی سطحی در حین کوئنچ و سرد کردن کوچکتر از هسته غیر کربنزدایی-است و مواد سطحی با انبساط هسته کشیده شده و ترک میخورند تا ترکهای شبکهای ایجاد کنند. وجود ترک های خاموش کننده سطح منجر به شکستگی ناگهانی پیچ می شود و منبع شکستگی چنین شکستگی روی سطح قرار دارد.
2. گشتاور بیش از حد
هشدار گشتاور در فرآیند مونتاژ پیچ با استفاده از روش زاویه برای کنترل گشتاور رایج است.
حالت های خرابی و علل بیش از حد گشتاور بست به شرح زیر است:
(1) پس از مونتاژ، گشتاور نهایی قطعه از حد کنترل بالایی یا کمتر از حد کنترل پایین تر است. دلیل آن این است که محدوده کنترل گشتاور مونتاژ قطعه نامعقول است، که به طور خاص در کم بودن محدوده کنترل تنظیم شده، یا تغییر دامنه کنترل به سمت بالا یا پایین آشکار می شود.
(2) گشتاور به حد بالایی می رسد و قبل از سفت شدن به زاویه از پیش تعیین شده هشدار می دهد. دلیل آن این است که ضریب اصطکاک خود قطعه از حد بالایی تجاوز می کند، ضریب اصطکاک قطعه از حد بالایی فراتر می رود یا تداخلی بین قطعات وجود دارد که منجر به افزایش شدید گشتاور مونتاژ می شود.
(3) در شرایط نصب نرمال، یک هشدار حد پایین گشتاور رخ می دهد. دلیل آن این است که ضریب اصطکاک خود قطعه از حد پایینی بیشتر می شود یا ضریب اصطکاک فیت قطعه از حد پایینی بیشتر می شود و گشتاور اتصال در هنگام پیچ شدن قطعه بیشتر از گشتاور اولیه (یعنی مصرف بیش از حد گشتاور پیچ) است که در فرآیند سفت کردن مهره های قفلی رایج است.
3. تردی هیدروژنی
اتصال دهنده ها مستعد شکنندگی هیدروژنی هستند که یکی از دلایل اصلی شکستگی بست می باشد. شکنندگی هیدروژن پدیده ای است که در آن اتم های هیدروژن وارد و در کل ماتریس مواد منتشر می شوند. هنگامی که اتم های هیدروژن وارد ماتریس مواد می شوند، باعث ایجاد اعوجاج شبکه ای در ماتریس مواد می شوند، حالت تعادل اولیه را از بین می برند، و ماده را در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای خارجی مستعد ترک خوردن می کنند. هنگامی که یک بار خارجی بهپیچاتمهای هیدروژن به منطقهای با غلظت بالا مهاجرت میکنند و تنش زیادی بین لبههای مرز کریستال ایجاد میکنند که منجر به شکستگی بین دانهای بست میشود. اگر بست حاوی هیدروژن در حالت بحرانی قبل از نصب باشد، معمولاً در عرض 24 ساعت میشکند. هنگامی که هیدروژن وارد بست می شود، نمی توان زمان شکست را پیش بینی کرد.
4. اقدامات بهبود
4.1 اقدامات برای جلوگیری از ترک های خاموش کننده سطح:
(1) شکاف بین کوئنچر القایی و قطعه کار را به طور منطقی تنظیم کنید، پارامترهای منبع تغذیه فرکانس میانی مناسب و پارامترهای فرآیند خاموش کردن را مطابق با الزامات فرآیند انتخاب کنید، از گرمایش محیطی یکنواخت محصول اطمینان حاصل کنید و از تجاوز دمای محلی از دمای معمول خاموش جلوگیری کنید.
(2) ساختار سلف خاموش کننده را بهبود ببخشید، ساختار مقطع دایره ای- در انتهای بالایی و انتهای دم سلف را به ساختار مقطعی مستطیلی- تغییر دهید، سرعت گرمایش سلف را در انتها و دم کاهش دهید، و از گرم شدن بیش از حد انتها و دم جلوگیری کنید و از گرم شدن بیش از حد انتها و دم جلوگیری کنید.
(3) تعداد رساناهای مغناطیسی سلف خاموش کننده را در منطقه انتقال در پایان خاموش کردن کاهش دهید و گرمای ورودی را در این ناحیه به طور مناسب کاهش دهید.
برای اطمینان از دمای یکنواخت گرمایش محصول، روش خاموش کردن «پیش گرمایش-گرمایش-سرد کردن» را انتخاب کنید.
پس از گرمایش فرکانس متوسط، زمان خنک سازی تاخیری را به طور مناسب افزایش دهید.
فرآیند خود{0} تلطیف را اجرا کنید. فشار، سرعت جریان، دما و زمان خنک کننده خنک کننده خنک کننده را مطابق با پارامترهای فنی فرآیند به شدت کنترل کنید. پس از توقف پاشش مایع، از گرمای باقیمانده قطعه کار برای افزایش دمای لایه سخت شده برای درمان خود{2} استفاده کنید تا سختی سطح بالا و مقاومت در برابر سایش خوب حفظ شود، ساختار خاموش شده به موقع تثبیت شود و حداکثر تنش کششی کاهش یابد.
4.2 اقدامات بهبود برای کنترل گشتاور
روش کنترل زاویه{0}گشتاور را انتخاب کنید: ابتدا پیچ را به یک گشتاور کوچک بپیچید (معمولاً 40٪ تا 60٪ گشتاور سفت کردن، که پس از تأیید فرآیند تعیین می شود)، سپس از این نقطه گشتاور شروع کنید و به زاویه مشخص شده بپیچید. این روش بر اساس یک زاویه مشخص است که باعث می شود پیچ یک کشیدگی محوری مشخص ایجاد کند و قسمت اتصال فشرده شود. هدف آن پیچاندن پیچ به سطح تماس محکم، غلبه بر عوامل ناهموار مانند ناهمواری سطح، و متعاقباً نیروی گیره محوری مورد نیاز توسط زاویه ایجاد می شود. پس از تعیین زاویه، تأثیر مقاومت اصطکاکی بر نیروی گیره محوری را می توان نادیده گرفت، بنابراین دقت آن بیشتر از روش کنترل گشتاور ساده است. کلید روش کنترل زاویه{7}}گشتاور، تعیین نقطه شروع زاویه است. هنگامی که نقطه شروع زاویه مشخص شد، می توان دقت سفت شدن بالایی را به دست آورد.
4.3 اقدامات برای جلوگیری از شکنندگی هیدروژن
(1) فرآیند آبکاری را استاندارد کنید و درمان هیدروژناسیون را به شدت اجرا کنید. استفاده از برگشت پذیری هیدروژن در فلزات برای انجام عملیات هیدروژن زدایی روی پیچ های آبکاری شده یک روش مهم برای کاهش یا حذف تردی هیدروژن است. در طول درمان، آبکاری شده را قرار دهیدپیچ و مهره های فولادیدر یک کوره برای گرم کردن، دمای پخت حدود 200 درجه است و زمان پخت با توجه به استحکام فولاد تنظیم میشود{1}}هرچه استحکام بالاتر باشد، زمان پخت طولانیتر میشود. هیدروژن موجود در مواد پیچ، گاز هیدروژن را تشکیل می دهد و در دمای بالا سرریز می کند، بنابراین به هدف هیدروژن زدایی دست می یابد.
(2) فرآیند آبکاری با تردی پایین هیدروژنی-. آبکاری با تردی هیدروژنی پایین فرآیندی است که در دهههای 1960 و 1970 برای مطالعه تردی هیدروژنی قطعات هواپیما، از جمله آبکاری کادمیوم با تردی هیدروژنی پایین، آبکاری کادمیوم با تردی هیدروژنی پایین، کادمیوم با تردی کم آبکاری با تردی کم هیدروژنی قبل از آبکاری نیاز به تعدیل استرس دارد و ترشی اسید قوی مجاز نیست. سندبلاست باید برای حذف رسوب اکسید و آلودگی های سطحی استفاده شود یا از عملیات حرارتی خلاء برای جلوگیری از ایجاد رسوب اکسید استفاده شود. در طی فرآیند آبکاری از یک طرف فرمول محلول آبکاری را تنظیم کنید و از طرف دیگر با کاهش ولتاژ و کنترل دقیق چگالی جریان، جذب ذرات هیدروژن را کاهش دهید. فرآیند بعدی هنوز نیاز به اجرای دقیق هیدروژن زدایی پخت دارد و زمان هیدروژن زدایی کمتر از 18 ساعت نیست.
