Attachessont un type de pièces mécaniques largement utilisées pour la fixation des connexions. Ils sont largement utilisés dans diverses industries, notamment les machines, les équipements, les véhicules, les chemins de fer et d'autres domaines. Différents types de fixations peuvent être vus partout, ce qui en fait l’une des pièces mécaniques de base les plus utilisées. Ils se caractérisent par une grande variété de spécifications, des performances et des utilisations différentes, ainsi qu'un très haut degré de standardisation, de sérialisation et de généralisation. Une fois les fixations défaillantes, elles provoqueront de graves impacts. Il est donc nécessaire de renforcer l’analyse des causes de défaillance des fixations et de trouver des mesures d’amélioration correspondantes. Combinés aux connaissances pertinentes en matière de fixations, les détails sont partagés comme suit :
1. Fissures de trempe superficielle
Les fissures de trempe superficielle font référence aux fissures générées pendant le processus de trempe ou pendant le stockage à température ambiante après trempe ; cette dernière est également appelée fissures de vieillissement. Pendant le processus de trempe, lorsque la contrainte générée par la trempe est supérieure à la résistance du matériau lui-même et dépasse la limite de déformation plastique, des fissures seront générées. Les fissures de trempe se produisent généralement peu de temps après le début de la transformation martensitique. La répartition des fissures n'a pas de motif fixe, mais elles ont généralement tendance à se former au niveau des angles vifs et des changements brusques de section de la pièce. Les fissures de trempe provoquées par une vitesse de refroidissement excessive dans la zone de transformation martensitique sont pour la plupart distribuées de manière transgranulaire, avec des fissures droites et aucune petite fissure de branche autour d'elles.
Les fissures de trempe causées par une température de chauffage de trempe excessivement élevée sont toutes distribuées de manière intergranulaire, avec des extrémités de fissures pointues et fines et des caractéristiques de surchauffe ; de la martensite aciculaire grossière peut être observée dans l'acier de construction, et des carbures eutectiques ou angulaires peuvent être observés dans l'acier à outils. Les pièces en acier à haute teneur en carbone avec décarburation de surface sont plus susceptibles de former des fissures réticulaires après la trempe. En effet, l'expansion volumique de la couche décarburée de surface pendant la trempe et le refroidissement est inférieure à celle du noyau non -décarburé, et le matériau de surface est tiré et fissuré par l'expansion du noyau pour former des fissures réticulaires. La présence de fissures de trempe en surface entraînera une rupture soudaine du boulon, et la source de cette fracture se situe à la surface.
2. Surlimite de couple
L'alarme de couple est courante dans le processus d'assemblage de boulons utilisant la méthode d'angle pour contrôler le couple.
Les modes de défaillance et les causes du dépassement de la limite de couple des fixations sont les suivants :
(1) Après assemblage, le couple final de la pièce est supérieur à la limite de contrôle supérieure ou inférieur à la limite de contrôle inférieure. La raison en est que la plage de contrôle du couple d'assemblage de la pièce est déraisonnable, ce qui se manifeste spécifiquement par le fait que la plage de contrôle définie est trop petite ou par le déplacement de la plage de contrôle vers le haut ou vers le bas.
(2) Le couple atteint la limite supérieure et déclenche une alarme avant-pré-serrage à l'angle prédéfini. La raison en est que le coefficient de frottement de la pièce elle-même dépasse la limite supérieure, que le coefficient de frottement de l'ajustement de la pièce dépasse la limite supérieure ou qu'il y a une interférence entre les pièces, entraînant une forte augmentation du couple d'assemblage.
(3) Dans des conditions d'installation normales, une alarme de limite inférieure de couple se produit. La raison en est que le coefficient de frottement de la pièce elle-même dépasse la limite inférieure ou que le coefficient de frottement de l'ajustement de la pièce dépasse la limite inférieure, et que le couple de montage lorsque la pièce est vissée est supérieur au couple initial (c'est-à-dire une consommation excessive de couple de vissage), ce qui est courant dans le processus de serrage des contre-écrous.
3. Fragilisation par l'hydrogène
Les fixations sont sujettes à la fragilisation par l’hydrogène, qui est l’une des principales causes de rupture des fixations. La fragilisation par l'hydrogène est un phénomène par lequel des atomes d'hydrogène pénètrent et diffusent dans l'ensemble de la matrice matérielle. Lorsque des atomes d'hydrogène pénètrent dans la matrice matérielle, ils provoquent une distorsion du réseau de la matrice matérielle, détruisent l'état d'équilibre d'origine et rendent le matériau sujet à la fissuration lorsqu'il est soumis à des forces externes. Lorsqu'une charge externe est appliquée auvis, les atomes d'hydrogène migrent vers la région de concentration de contraintes élevée, générant de fortes contraintes entre les bords des limites cristallines, conduisant à une fracture intergranulaire de la fixation. Si la fixation contient de l'hydrogène dans un état critique avant l'installation, elle se brisera généralement dans les 24 heures ; une fois que l’hydrogène pénètre dans la fixation, le temps de rupture ne peut être prédit.
4. Mesures d'amélioration
4.1 Mesures pour prévenir les fissures de trempe superficielle :
(1) Ajustez raisonnablement l'écart entre l'extincteur à induction et la pièce à usiner, sélectionnez strictement les paramètres d'alimentation à fréquence intermédiaire appropriés et les paramètres du processus de trempe conformément aux exigences du processus, assurez un chauffage circonférentiel uniforme du produit et empêchez la température locale de dépasser la température de trempe normale.
(2) Améliorer la structure de l'inducteur de trempe, modifier la structure de section circulaire -à l'extrémité supérieure et à l'extrémité de queue de l'inducteur en une structure de section transversale rectangulaire-, réduire la vitesse de chauffage de l'inducteur à l'extrémité et à la queue et empêcher l'extrémité et la queue de chauffer trop rapidement, dépassant la température de contrôle du processus et provoquant une surchauffe, générant ainsi des fissures.
(3) Réduisez le nombre de conducteurs magnétiques de l'inducteur de trempe dans la zone de transition à la fin de la trempe et réduisez de manière appropriée l'apport de chaleur dans cette zone.
Adoptez la méthode de trempe « préchauffage -chauffage-refroidissement » pour garantir une température de chauffage uniforme du produit.
Prolongez de manière appropriée le temps de refroidissement différé après un chauffage à fréquence intermédiaire.
Mettez en œuvre le processus d'auto-température-. Contrôler strictement la pression, le débit, la température et le temps de refroidissement du liquide de refroidissement de trempe conformément aux paramètres techniques du processus ; après avoir arrêté la pulvérisation de liquide, utilisez la chaleur résiduelle de la pièce pour augmenter la température de la couche durcie pour le traitement d'auto-revenu, de manière à maintenir une dureté de surface élevée et une bonne résistance à l'usure, à stabiliser la structure trempée dans le temps et à réduire la contrainte de traction maximale.
4.2 Mesures d'amélioration du contrôle du couple
Adoptez la méthode de contrôle du couple-angle : vissez d'abord le boulon à un faible couple (généralement 40 % à 60 % du couple de serrage, déterminé après vérification du processus), puis commencez à partir de ce point de couple et vissez à l'angle spécifié. Cette méthode est basée sur un certain angle, ce qui amène le boulon à produire un certain allongement axial et la pièce de connexion à être comprimée. Son objectif est de visser le boulon sur la surface de contact serrée, de surmonter les facteurs inégaux tels que les irrégularités de la surface, et la force de serrage axiale requise par la suite est générée par l'angle. Après avoir déterminé l'angle, l'influence de la résistance de frottement sur la force de serrage axiale peut être ignorée, sa précision est donc supérieure à celle de la méthode simple de contrôle du couple. La clé de la méthode de contrôle du couple-angle est de déterminer le point de départ de l'angle ; une fois le point de départ de l'angle déterminé, une précision de serrage élevée peut être obtenue.
4.3 Mesures visant à prévenir la fragilisation par l'hydrogène
(1) Standardiser le processus de galvanoplastie et mettre en œuvre strictement le traitement de déshydrogénation. L'utilisation de la réversibilité de l'hydrogène dans les métaux pour effectuer un traitement de déshydrogénation sur des boulons électrolytiques est une méthode importante pour réduire ou éliminer la fragilisation par l'hydrogène. Pendant le traitement, mettez le revêtement électrolytiqueboulons en acierdans un four pour chauffer, la température de cuisson est d'environ 200 degrés et le temps de cuisson est ajusté en fonction de la résistance de l'acier-plus la résistance est élevée, plus le temps de cuisson est long. L'hydrogène présent dans le matériau du boulon forme de l'hydrogène gazeux et déborde à haute température, atteignant ainsi l'objectif de déshydrogénation.
(2) Adopter le processus de galvanoplastie à faible-fragilisation par l'hydrogène. La galvanoplastie à faible -fragilisation par l'hydrogène est un procédé développé dans les années 1960 et 1970 pour l'étude de la fragilisation par l'hydrogène des pièces d'avion, y compris le placage au cadmium à faible-fragilisation par l'hydrogène, le placage au cadmium à faible-fragilisation par l'hydrogène-le placage de titane, le placage de zinc à faible-fragilisation par l'hydrogène, etc. La galvanoplastie à faible -fragilisation par l'hydrogène nécessite une trempe de détente avant le placage, et un décapage à l'acide fort n'est pas autorisé ; le sablage doit être utilisé pour éliminer le tartre d'oxyde et les contaminants de surface, ou un traitement thermique sous vide doit être utilisé pour éviter de générer du tartre d'oxyde. Pendant le processus de galvanoplastie, d'une part, ajustez la formule de la solution de placage et, d'autre part, réduisez l'adsorption des particules d'hydrogène en réduisant la tension et en contrôlant strictement la densité de courant. Le processus ultérieur doit encore mettre en œuvre strictement la déshydrogénation par cuisson et la durée de déshydrogénation n'est pas inférieure à 18 heures.
