패스너연결을 고정하는 데 널리 사용되는 기계 부품 유형입니다. 그들은 기계, 장비, 차량, 철도 및 기타 분야를 포함한 다양한 산업에 광범위하게 적용됩니다. 다양한 유형의 패스너를 어디에서나 볼 수 있어 가장 널리 사용되는 기본 기계 부품 중 하나입니다. 이는 다양한 사양, 다양한 성능 및 용도, 매우 높은 수준의 표준화, 직렬화 및 일반화를 특징으로 합니다. 패스너가 파손되면 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 패스너 고장 원인에 대한 분석을 강화하고 이에 따른 개선 방안을 찾는 것이 필요하다. 패스너 관련 지식과 결합하여 세부 사항은 다음과 같이 공유됩니다.
1. 표면 담금질 균열
표면 담금질 균열은 담금질 공정 중 또는 담금질 후 상온 보관 중에 발생하는 균열을 의미합니다. 후자는 노화 균열이라고도합니다. 담금질 과정에서 담금질로 인해 발생하는 응력이 재료 자체의 강도보다 크고 소성 변형 한계를 초과하면 균열이 발생합니다. 담금질 균열은 일반적으로 마르텐사이트 변태가 시작된 직후에 발생합니다. 균열의 분포는 고정된 패턴은 없으나, 일반적으로 가공물의 날카로운 모서리나 급격한 단면 변화에서 발생하기 쉽습니다. 마르텐사이트 변태부에서 과도한 냉각속도로 인한 담금질균열은 대부분 입계균열로 분포하며, 직선균열이 있고 그 주변에는 작은 가지균열이 없다.
지나치게 높은 담금질 가열 온도로 인한 담금질 균열은 모두 입계 분포를 가지며, 균열 끝이 날카롭고 얇으며 과열 특성이 있습니다. 거친 침상 마르텐사이트는 구조용 강철에서 관찰될 수 있으며, 공융 또는 각진 탄화물은 공구강에서 관찰될 수 있습니다. 표면 탈탄 처리된 고-탄소강 가공물은 담금질 후 망상 균열이 발생할 가능성이 더 높습니다. 이는 담금질 및 냉각시 표면 탈탄층의 부피팽창이 비-탈탄 코어에 비해 작으며, 코어의 팽창에 의해 표면재가 당겨지고 균열되어 망상균열이 형성되기 때문이다. 표면 담금질 균열이 있으면 볼트의 급격한 파손이 발생하며 이러한 파손의 파손 원인은 표면에 있습니다.
2. 토크 초과
토크 경보는 토크를 제어하기 위해 각도 방식을 사용하는 볼트 조립 공정에서 일반적입니다.
패스너 토크 초과 제한의 실패 모드 및 원인은 다음과 같습니다.
(1) 조립 후 부품의 최종 토크가 제어 상한보다 높거나 제어 하한보다 낮습니다. 그 이유는 부품의 조립 토크 제어 범위가 불합리하기 때문입니다. 이는 특히 설정된 제어 범위가 너무 작거나 제어 범위가 위아래로 이동하는 경우에 나타납니다.
(2) 토크가 상한에 도달하고 미리 설정된 각도로 사전 조이기 전에-알람이 발생합니다. 그 이유는 부품 자체의 마찰계수가 상한을 초과하거나, 부품 맞춤의 마찰계수가 상한을 초과하거나, 부품 간 간섭이 있어 조립 토크가 급격하게 상승하기 때문이다.
(3) 정상적인 설치 조건에서는 토크 하한 경보가 발생합니다. 그 이유는 부품 자체의 마찰계수가 하한을 초과하거나, 부품 끼워맞춤의 마찰계수가 하한을 초과하여, 부품을 나사 체결할 때의 끼워맞춤 토크가 초기 토크보다 크기 때문(즉, 나사 체결 토크의 과소비)이 로크너트의 조임 과정에서 흔히 발생하기 때문이다.
3. 수소 취성
패스너는 패스너 파손의 주요 원인 중 하나인 수소 취성이 발생하기 쉽습니다. 수소 취성은 수소 원자가 전체 재료 매트릭스에 들어가 확산되는 현상입니다. 수소 원자가 재료 매트릭스에 들어가면 재료 매트릭스의 격자 왜곡을 일으키고 원래의 평형 상태를 파괴하며 외부 힘을 받을 때 재료가 깨지기 쉽게 만듭니다. 외부하중이 가해질 때나사, 수소 원자는 응력 집중이 높은 영역으로 이동하여 결정 경계 가장자리 사이에 큰 응력을 생성하여 패스너의 입계 파괴를 초래합니다. 패스너에 설치 전 위험 상태의 수소가 포함되어 있는 경우 일반적으로 24시간 이내에 파손됩니다. 수소가 패스너에 들어가면 파손 시간을 예측할 수 없습니다.
4. 개선조치
4.1 표면 담금질 균열 방지 조치:
(1) 유도 담금질 장치와 공작물 사이의 간격을 합리적으로 조정하고 공정 요구 사항에 따라 적절한 중간 주파수 전원 공급 장치 매개 변수 및 담금질 공정 매개 변수를 엄격하게 선택하고 제품의 균일한 원주 가열을 보장하며 국부 온도가 정상 담금질 온도를 초과하지 않도록 방지합니다.
(2) 퀀칭 인덕터의 구조를 개선하고, 인덕터 상단과 테일 끝의 원형 단면 구조를 직사각형- 단면 구조로 변경하고, 인덕터 끝과 테일의 가열 속도를 낮추고, 끝과 테일이 너무 빨리 가열되어 공정 제어 온도를 초과하여 과열을 유발하여 균열이 발생하는 것을 방지합니다.
(3) 담금질이 끝날 때 전이 영역에서 담금질 인덕터의 자기 전도체 수를 줄이고 이 영역의 열 입력을 적절하게 줄입니다.
제품의 균일한 가열 온도를 보장하기 위해 "예열-가열-냉각" 냉각 방식을 채택합니다.
중간주파 가열 후 지연된 냉각 시간을 적절하게 연장하십시오.
자체 템퍼링 프로세스를-구현합니다. 공정 기술 매개변수에 따라 담금질 냉각수의 압력, 유속, 온도 및 냉각 시간을 엄격하게 제어합니다. 액체 분사를 중지한 후 공작물의 잔열을 사용하여 경화층의 온도를 높여서 자체 템퍼링 처리를 수행합니다. 이를 통해 높은 표면 경도와 우수한 내마모성을 유지하고 담금질된 구조를 적시에 안정화하며 최대 인장 응력을 줄입니다.
4.2 토크 제어 개선 방안
토크{0}} 각도 제어 방법을 채택합니다. 먼저 볼트를 작은 토크(일반적으로 조임 토크의 40%~60%, 프로세스 검증 후 결정됨)로 조인 다음 이 토크 지점에서 시작하여 지정된 각도로 조입니다. 이 방법은 특정 각도를 기반으로 하여 볼트가 특정 축 신장을 생성하고 연결 부분이 압축되도록 합니다. 그 목적은 볼트를 긴밀한 접촉면에 나사로 고정하고, 표면 불균일과 같은 불균일한 요소를 극복하고, 그에 따라 필요한 축 체결력이 각도에 의해 생성되는 것입니다. 각도를 결정한 후 축 클램핑력에 대한 마찰 저항의 영향을 무시할 수 있으므로 단순 토크 제어 방법보다 정확도가 높습니다. 토크-각 제어 방법의 핵심은 각도의 시작점을 결정하는 것입니다. 각도의 시작점이 결정되면 높은 조임 정확도를 얻을 수 있습니다.
4.3 수소 취화 방지 대책
(1) 전기도금 공정을 표준화하고 탈수소화 처리를 엄격하게 실시한다. 전기 도금된 볼트의 탈수소화 처리를 수행하기 위해 금속 내 수소의 가역성을 사용하는 것은 수소 취성을 줄이거나 제거하는 중요한 방법입니다. 치료하는 동안 전기 도금된강철 볼트가열용 오븐에 넣으면 굽는 온도는 약 200도이며 굽는 시간은 강철의 강도에 따라 조정됩니다.-강도가 높을수록 굽는 시간은 길어집니다. 볼트재질의 수소는 수소가스를 형성하고 고온에서 오버플로되어 탈수소화의 목적을 달성합니다.
(2) 저-수소 취성 전기도금 공정을 채택합니다. 저-수소 취성 전기도금은 저-수소 취성 카드뮴 도금, 저-수소 취성 카드뮴-티타늄 도금, 저-수소 취성 아연 도금 등을 포함하여 항공기 부품의 수소 취성을 연구하기 위해 1960년대와 1970년대에 개발된 공정입니다. 저-수소 취성 전기도금은 도금 전에 응력 완화 템퍼링이 필요하며 강산 산 세척은 허용되지 않습니다. 산화물 스케일과 표면 오염물질을 제거하려면 샌드블래스팅을 사용하거나, 산화물 스케일 생성을 방지하려면 진공 열처리를 사용해야 합니다. 전기 도금 공정에서는 한편으로는 도금 용액 공식을 조정하고 다른 한편으로는 전압을 낮추고 전류 밀도를 엄격하게 제어하여 수소 입자의 흡착을 줄입니다. 후속 공정에서는 베이킹 탈수소화를 엄격하게 실시해야 하며 탈수소화 시간은 18시간 이상입니다.
