Chốtlà một loại bộ phận cơ khí được sử dụng rộng rãi để buộc chặt các kết nối. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm máy móc, thiết bị, phương tiện, đường sắt và các lĩnh vực khác. Nhiều loại ốc vít khác nhau có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi, khiến chúng trở thành một trong những bộ phận cơ khí cơ bản được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng được đặc trưng bởi nhiều thông số kỹ thuật, hiệu suất và cách sử dụng khác nhau cũng như mức độ tiêu chuẩn hóa, tuần tự hóa và khái quát hóa rất cao. Một khi ốc vít bị hỏng sẽ gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng. Vì vậy, cần tăng cường phân tích nguyên nhân hư hỏng dây buộc và tìm ra biện pháp cải tiến tương ứng. Kết hợp với những kiến thức liên quan về ốc vít được chia sẻ chi tiết như sau:
1. Xử lý vết nứt bề mặt
Các vết nứt làm nguội bề mặt đề cập đến các vết nứt được tạo ra trong quá trình làm nguội hoặc trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng sau khi làm nguội; cái sau còn được gọi là vết nứt lão hóa. Trong quá trình làm nguội, khi ứng suất tạo ra khi làm nguội lớn hơn độ bền của vật liệu và vượt quá giới hạn biến dạng dẻo, các vết nứt sẽ được tạo ra. Các vết nứt nguội thường xảy ra ngay sau khi bắt đầu biến đổi martensitic. Sự phân bố các vết nứt không có hình dạng cố định mà thường dễ hình thành ở các góc nhọn và sự thay đổi mặt cắt đột ngột của phôi. Các vết nứt nguội do tốc độ làm nguội quá mức trong vùng biến đổi martensitic hầu hết được phân bố xuyên hạt, với các vết nứt thẳng và không có vết nứt nhánh nhỏ xung quanh chúng.
Các vết nứt được làm nguội do nhiệt độ làm nguội quá cao đều được phân bố giữa các hạt, với các đầu vết nứt sắc và mỏng và đặc tính quá nhiệt; martensite dạng kim thô có thể được quan sát thấy trong thép kết cấu, và cacbua eutectic hoặc góc cạnh có thể được quan sát thấy trong thép công cụ. Các phôi thép cacbon-cao có quá trình khử cacbon trên bề mặt có nhiều khả năng hình thành các vết nứt dạng lưới sau khi tôi. Điều này là do độ giãn nở thể tích của lớp được khử cacbon trên bề mặt trong quá trình làm nguội và làm nguội nhỏ hơn so với lõi không được khử cacbon- và vật liệu bề mặt bị kéo và nứt do sự giãn nở của lõi để tạo thành các vết nứt dạng lưới. Sự hiện diện của các vết nứt làm nguội bề mặt sẽ dẫn đến gãy bu lông đột ngột và nguồn gãy của vết nứt đó nằm trên bề mặt.
2. Quá giới hạn mô-men xoắn
Báo động mô-men xoắn thường gặp trong quá trình lắp ráp bu lông sử dụng phương pháp góc để điều khiển mô-men xoắn.
Các chế độ lỗi và nguyên nhân gây ra tình trạng vượt quá giới hạn mô men xoắn như sau:
(1) Sau khi lắp ráp, mô-men xoắn cuối cùng của bộ phận cao hơn giới hạn kiểm soát trên hoặc thấp hơn giới hạn kiểm soát dưới. Nguyên nhân là do phạm vi điều khiển mômen lắp ráp của chi tiết không hợp lý, biểu hiện cụ thể là phạm vi điều khiển đã thiết lập quá nhỏ hoặc phạm vi điều khiển dịch chuyển lên hoặc xuống.
(2) Mô-men xoắn đạt đến giới hạn trên và báo động trước khi- siết chặt trước theo góc đặt trước. Nguyên nhân là do hệ số ma sát của bộ phận đó vượt quá giới hạn trên, hệ số ma sát của bộ phận lắp ráp vượt quá giới hạn trên hoặc có sự giao thoa giữa các bộ phận, dẫn đến mômen lắp ráp tăng mạnh.
(3) Trong điều kiện lắp đặt bình thường, sẽ xảy ra cảnh báo giới hạn mô-men xoắn thấp hơn. Lý do là do hệ số ma sát của bộ phận vượt quá giới hạn dưới hoặc hệ số ma sát của bộ phận lắp vượt quá giới hạn dưới và mô-men xoắn lắp khi bộ phận được vặn vào lớn hơn mô-men xoắn ban đầu (nghĩa là tiêu thụ quá nhiều mô-men xoắn vặn), điều này thường xảy ra trong quá trình siết chặt đai ốc khóa.
3. Độ giòn hydro
Chốt dễ bị giòn do hydro, đây là một trong những nguyên nhân chính gây ra đứt gãy chốt. Sự giòn hydro là hiện tượng các nguyên tử hydro xâm nhập và khuếch tán vào toàn bộ nền vật chất. Khi các nguyên tử hydro đi vào ma trận vật chất, chúng sẽ làm biến dạng mạng tinh thể của ma trận vật chất, phá hủy trạng thái cân bằng ban đầu và khiến vật liệu dễ bị nứt khi chịu tác dụng của ngoại lực. Khi có tải trọng bên ngoài tác dụng lênvít, các nguyên tử hydro di chuyển đến vùng có nồng độ ứng suất cao, tạo ra ứng suất lớn giữa các cạnh của ranh giới tinh thể, dẫn đến đứt gãy giữa các hạt của dây buộc. Nếu dây buộc chứa hydro ở trạng thái quan trọng trước khi lắp đặt, nó thường sẽ bị gãy trong vòng 24 giờ; một khi hydro đi vào dây buộc, không thể dự đoán được thời gian đứt gãy.
4. Biện pháp cải tiến
4.1 Các biện pháp ngăn ngừa vết nứt làm nguội bề mặt:
(1) Điều chỉnh hợp lý khoảng cách giữa thiết bị làm nguội cảm ứng và phôi, lựa chọn nghiêm ngặt các thông số cung cấp điện tần số trung gian thích hợp và các thông số quá trình làm nguội theo yêu cầu của quy trình, đảm bảo gia nhiệt chu vi đồng đều của sản phẩm và ngăn nhiệt độ cục bộ vượt quá nhiệt độ làm nguội thông thường.
(2) Cải thiện cấu trúc của cuộn cảm dập tắt, thay đổi cấu trúc mặt cắt ngang hình tròn-ở đầu trên và đầu đuôi của cuộn cảm thành cấu trúc mặt cắt ngang hình chữ nhật-, giảm tốc độ gia nhiệt của cuộn cảm ở đầu và đuôi, đồng thời ngăn không cho đầu và đuôi nóng quá nhanh, vượt quá nhiệt độ điều khiển quá trình và gây quá nhiệt, từ đó tạo ra các vết nứt.
(3) Giảm số lượng dây dẫn từ của cuộn cảm dập tắt trong vùng chuyển tiếp khi kết thúc quá trình dập tắt và giảm lượng nhiệt đầu vào ở khu vực này một cách thích hợp.
Áp dụng phương pháp làm nguội "làm nóng trước{0}}sưởi ấm-làm mát" để đảm bảo nhiệt độ gia nhiệt đồng đều của sản phẩm.
Kéo dài thời gian làm nguội trễ một cách thích hợp sau khi gia nhiệt tần số trung gian.
Triển khai quy trình tự điều chỉnh. Kiểm soát chặt chẽ áp suất, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ và thời gian làm mát của chất làm mát nguội theo các thông số kỹ thuật của quy trình; sau khi ngừng phun chất lỏng, sử dụng nhiệt dư của phôi để tăng nhiệt độ của lớp cứng để tự xử lý{2}}, nhằm duy trì độ cứng bề mặt cao và khả năng chống mài mòn tốt, ổn định kịp thời cấu trúc đã nguội và giảm ứng suất kéo cực đại.
4.2 Các biện pháp cải tiến để kiểm soát mô-men xoắn
Áp dụng phương pháp điều khiển góc-mô-men xoắn: trước tiên vặn bu-lông đến một mô-men xoắn nhỏ (thường là 40%~60% mô-men xoắn siết chặt, được xác định sau khi xác minh quy trình), sau đó bắt đầu từ điểm mô-men xoắn này và vặn vít theo góc đã chỉ định. Phương pháp này dựa trên một góc nhất định, làm cho bu lông tạo ra độ giãn dài dọc trục nhất định và phần kết nối bị nén lại. Mục đích của nó là vít bu lông vào bề mặt tiếp xúc chặt chẽ, khắc phục các yếu tố không đồng đều như bề mặt không bằng phẳng và lực kẹp trục cần thiết tiếp theo được tạo ra bởi góc. Sau khi xác định góc, có thể bỏ qua ảnh hưởng của lực cản ma sát đến lực kẹp dọc trục nên độ chính xác của nó cao hơn phương pháp điều khiển mômen đơn giản. Mấu chốt của phương pháp điều khiển góc mô-men xoắn-là xác định điểm bắt đầu của góc; khi điểm bắt đầu của góc được xác định, có thể đạt được độ chính xác siết chặt cao.
4.3 Các biện pháp ngăn ngừa hiện tượng giòn do hydro
(1) Tiêu chuẩn hóa quy trình mạ điện và thực hiện nghiêm ngặt việc xử lý khử hydro. Sử dụng khả năng thuận nghịch của hydro trong kim loại để thực hiện xử lý khử hydro trên bu lông mạ điện là một phương pháp quan trọng để giảm hoặc loại bỏ hiện tượng giòn do hydro. Trong quá trình điều trị, đặt mạ điệnbu lông thépcho vào lò để nung nóng, nhiệt độ nướng khoảng 200 độ và thời gian nướng được điều chỉnh theo độ bền của thép-độ bền càng cao thì thời gian nướng càng lâu. Hydro trong vật liệu bu lông tạo thành khí hydro và tràn ra ở nhiệt độ cao, do đó đạt được mục đích khử hydro.
(2) Áp dụng quy trình mạ điện-có độ giòn hydro thấp. Mạ điện tạo độ giòn hydro-thấp là một quy trình được phát triển vào những năm 1960 và 1970 để nghiên cứu độ giòn hydro của các bộ phận máy bay, bao gồm mạ cadmium có độ giòn hydro thấp,-mạ titan có độ giòn hydro thấp-, mạ kẽm có độ giòn hydro- thấp, v.v. Mạ điện có độ giòn hydro-thấp yêu cầu tôi luyện giảm ứng suất trước khi mạ và không được phép tẩy axit mạnh; nên sử dụng phun cát để loại bỏ cặn oxit và các chất gây ô nhiễm bề mặt, hoặc nên sử dụng xử lý nhiệt chân không để tránh tạo ra cặn oxit. Trong quá trình mạ điện, một mặt điều chỉnh công thức dung dịch mạ, mặt khác làm giảm sự hấp phụ của các hạt hydro bằng cách giảm điện áp và kiểm soát chặt chẽ mật độ dòng điện. Quá trình tiếp theo vẫn cần thực hiện nghiêm ngặt quá trình khử hydro và thời gian khử hydro không dưới 18 giờ.
