Alasan Dan Tindakan Perbaikan Untuk Pendinginan Retak, Torsi Melebihi Batas, Dan Penggetasan Hidrogen Pada Permukaan Pengencang

Pengencangadalah jenis bagian mekanis yang banyak digunakan untuk mengencangkan sambungan. Pengencang banyak digunakan di berbagai industri, termasuk mesin, peralatan, kendaraan, kereta api, dll. Pengencang adalah salah satu komponen dasar mekanis yang paling banyak digunakan. Karakteristiknya adalah spesifikasi yang beragam, kinerja dan penggunaan yang beragam, serta standardisasi, serialisasi, dan generalisasi tingkat tinggi. Jika pengikat gagal, hal ini dapat menimbulkan konsekuensi serius. Oleh karena itu, analisis penyebab kegagalan pengikat perlu diperkuat dan dicari tindakan perbaikan yang sesuai. Berdasarkan pemahamannya tentang pengetahuan pengikat, Xiaorui ingin berbagi dengan semua orang:

1. Permukaan pendinginan retak

Retakan quenching permukaan mengacu pada retakan yang terjadi selama proses quenching atau selama proses penyimpanan suhu ruangan setelah quenching, yang terakhir disebut juga retakan penuaan. Selama proses quenching, bila tegangan yang ditimbulkan oleh quenching lebih besar dari kekuatan material itu sendiri dan melebihi batas deformasi plastis maka akan mengakibatkan timbulnya retakan. Retakan quenching sering terjadi segera setelah permulaan transformasi martensit, dan distribusi retakan tidak mengikuti pola tertentu. Namun, umumnya rentan terbentuk pada sudut tajam dan perubahan mendadak pada penampang benda kerja. Retakan quenching yang disebabkan oleh pendinginan cepat pada zona transformasi martensit seringkali berbentuk transgranular dan memiliki retakan lurus tanpa percabangan disekitarnya.

Retakan quenching yang disebabkan oleh suhu pemanasan quenching yang tinggi tersebar di sepanjang butiran, dengan ujung retakan yang tajam dan halus serta karakteristik panas berlebih. Jarum kasar seperti martensit dapat diamati pada baja struktural, dan karbida eutektik atau sudut dapat diamati pada baja perkakas. Benda kerja baja karbon tinggi dengan dekarburisasi permukaan lebih rentan membentuk retakan jaringan setelah pendinginan. Hal ini karena pemuaian volume lapisan dekarburisasi permukaan selama pendinginan dan pendinginan lebih kecil dibandingkan dengan pemuaian volume pada bagian tengah yang tidak didekarburisasi, dan material permukaan tertarik dan retak menjadi bentuk jaringan akibat pemuaian bagian tengah. Memadamkan retakan pada permukaan dapat menyebabkan patahnya baut secara tiba-tiba, dan sumber patahnya terletak pada permukaan.

2. Torsi melebihi batas

Alarm torsi biasanya terjadi selama proses perakitanbautyang mengontrol torsi melalui metode sudut.

Mode kegagalan dan alasan melebihi batas torsi pengencang meliputi:

(1) Setelah perakitan, torsi akhir bagian-bagian tersebut lebih tinggi dari batas atas kendali atau lebih rendah dari batas bawah kendali. Alasannya adalah rentang kendali torsi perakitan suku cadang tidak masuk akal, yang diwujudkan dengan pengaturan rentang kendali terlalu kecil, dan rentang kendali bergeser ke atas atau ke bawah.

(2) Tidak dikencangkan terlebih dahulu ke sudut yang telah ditentukan, torsi mencapai alarm batas atas. Alasannya adalah koefisien gesekan bagian-bagian itu sendiri melebihi batas atas, koefisien gesekan bagian-bagian tersebut melebihi batas atas, dan gangguan antar bagian menyebabkan peningkatan tajam pada torsi perakitan.

(3) Pemasangan normal, alarm batas bawah torsi. Alasannya adalah koefisien gesekan bagian itu sendiri melebihi batas bawah atau koefisien gesekan pemasangan bagian melebihi batas bawah, dan torsi pemasangan bagian tersebut lebih besar dari torsi awal (yaitu konsumsi torsi terlalu besar) saat memasang sekrup, yang biasa terjadi pada pengencangan mur pengunci.

3. Penggetasan hidrogen

Pengencang rentan terhadap penggetasan hidrogen, yang merupakan penyebab utama patahnya pengikat. Penggetasan hidrogen adalah fenomena dimana atom hidrogen masuk dan berdifusi ke seluruh matriks material. Ketika atom hidrogen memasuki matriks material, terjadi distorsi kisi, mengganggu keadaan keseimbangan awal dan membuatnya mudah retak karena gaya eksternal. Ketika beban eksternal diterapkan padabaut, atom hidrogen bermigrasi ke zona tegangan yang sangat terkonsentrasi, menyebabkan tegangan yang signifikan antara tepi batas kristal dan mengakibatkan patahnya partikel kristal pengikat. Jika pengencang mengandung hidrogen kritis sebelum pemasangan, pengencang tersebut akan patah dalam waktu 24 jam. Tidak mungkin untuk memprediksi kapan hidrogen akan pecah setelah memasuki pengikat.

4. Langkah-langkah perbaikan

4.1 Tindakan untuk mencegah retakan pada permukaan:

(1) Sesuaikan jarak antara pemadam induksi dan benda kerja secara wajar, pilih secara ketat parameter catu daya frekuensi menengah yang sesuai dan parameter proses pendinginan sesuai dengan persyaratan proses, pastikan kenaikan suhu yang seragam pada lingkar produk, dan cegah suhu lokal melebihi normal suhu pendinginan.

(2) Memperbaiki struktur induktor quenching dengan mengubah struktur penampang melingkar di bagian atas dan ujung ekor induktor menjadi struktur penampang persegi panjang, mengurangi kecepatan pemanasan ujung dan ekor induktor, dan mencegah ujungnya dan bagian ekor agar tidak memanas terlalu cepat, melebihi suhu kontrol proses, dan menyebabkan pembakaran berlebih, yang mengakibatkan keretakan.

(3) Kurangi jumlah magnet konduktif di area transisi pendinginan sensor pendinginan dan kurangi panas di area tersebut dengan tepat.

(4) Mengadopsi metode pendinginan pemanasan pemanasan awal untuk memastikan suhu pemanasan produk yang seragam.

(5) Perpanjang waktu pendinginan dengan benar setelah pemanasan frekuensi menengah.

(6) Menerapkan self tempering. Ikuti dengan ketat parameter teknis proses, kendalikan tekanan, laju aliran, suhu, dan waktu pendinginan cairan pendingin secara wajar. Setelah menghentikan penyemprotan, gunakan sisa panas benda kerja untuk menaikkan suhu lapisan yang mengeras, sehingga melakukan temper sendiri untuk mempertahankan kekerasan permukaan yang tinggi dan ketahanan aus yang baik, menstabilkan struktur pendinginan secara tepat waktu, dan mengurangi tegangan tarik puncak.

4.2 Sistem torsi

Cara mengontrol torsi adalah dengan mengencangkan terlebih dahulubautke torsi kecil, biasanya 40%~60% dari torsi pengencangan (ditentukan setelah validasi proses), dan kemudian mulai dari titik ini untuk mengencangkan metode kontrol sudut tertentu. Cara ini didasarkan pada sudut tertentu, dimana baut menghasilkan perpanjangan aksial tertentu dan konektor dikompresi. Tujuannya adalah untuk mengencangkan baut pada permukaan kontak yang rapat dan mengatasi beberapa ketidakteraturan permukaan yang tidak rata, sedangkan gaya penjepit aksial yang diperlukan dihasilkan oleh sudut putaran. Setelah menghitung sudut belok, pengaruh hambatan gesek terhadap gaya penjepit aksial sudah tidak ada lagi, sehingga keakuratannya lebih tinggi dibandingkan metode pengendalian torsi sederhana. Poin kunci dari metode kontrol torsi adalah mengukur titik awal sudut belok. Setelah sudut belok ini ditentukan, akurasi pengencangan yang relatif tinggi dapat dicapai.

4.3 Tindakan pencegahan terhadap penggetasan hidrogen

(1) Pelapisan listrik normal dan penghilangan hidrogen yang ketat. Memanfaatkan reversibilitas hidrogen dalam logam dan melakukan perlakuan dehidrogenasi pada baut berlapis listrik merupakan metode penting untuk mengurangi atau menghilangkan penggetasan hidrogen. Saat memproses, letakkan baut baja berlapis listrik di dalam oven untuk dipanaskan. Suhu pemanggangan sekitar 200 derajat C, dan waktu pemanggangan bervariasi tergantung kekuatan baja. Semakin tinggi kekuatannya, semakin lama waktu memanggangnya. Hidrogen dalam bahan baut membentuk luapan hidrogen pada suhu tinggi, sehingga mencapai tujuan penghilangan hidrogen.

(2) Pelapisan listrik dengan penggetasan hidrogen rendah. Pelapisan listrik penggetasan hidrogen rendah adalah proses yang dikembangkan pada tahun 1960-an dan 1970-an untuk mempelajari penggetasan hidrogen pada bagian-bagian pesawat terbang, termasuk pelapisan kadmium penggetasan hidrogen rendah, pelapisan titanium kadmium penggetasan hidrogen rendah, pelapisan seng penggetasan hidrogen rendah, dll. Pelapisan seng penggetasan hidrogen rendah memerlukan temper pelepas stres sebelum pelapisan, dan tidak dapat dicuci dengan asam dengan asam kuat. Sebaliknya, sandblasting harus digunakan untuk menghilangkan kerak oksida dan kotoran permukaan, atau perlakuan panas vakum harus digunakan untuk mencegah pembentukan kerak oksida. Selama proses pelapisan listrik, di satu sisi, formula larutan pelapis disesuaikan, dan di sisi lain, jumlah adsorpsi partikel hidrogen dikurangi dengan mengurangi tegangan dan mengontrol rapat arus secara ketat. Proses selanjutnya juga memerlukan pemanggangan yang ketat untuk menghilangkan hidrogen, dengan waktu penghilangan hidrogen minimal 18 jam.