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嘉信螺絲上新銅鍍銀螺絲啦
五金緊固件的表面處理材料銀,而銀屬于白色金屬,銀可鍛、可塑并且具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。而拋光銀層具有較強(qiáng)的反光性和裝飾性。 銀鍍層十分容易拋光有很強(qiáng)的反光能力和良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、焊接性能。 而銀鍍層最早便應(yīng)用于裝飾。電子工業(yè)、通訊設(shè)備等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,采用鍍銀以減少金屬零件表面的接觸電阻可提高金屬的焊接能力。此外探照燈以及其他反射器中的金屬反光鏡也需鍍銀。由于銀原子十分容易擴(kuò)散和沿材料表面滑移,可以在潮濕大氣中易產(chǎn)生"銀須"造成短路故銀鍍層不宜在印刷電路板中使用。 ? 湖南嘉信緊固件有限公司生產(chǎn)的銅鍍銀螺絲用于電器電力設(shè)備,通信設(shè)備,鍍銀緊固件表面鍍層小螺絲可達(dá)3-5,大規(guī)格螺絲可達(dá)6-8,銅材料H62,螺栓10X45 螺栓10X25 螺絲?10X20X 10X40? 12X40 6X25 螺母平墊M4 M5 M6 M8 M10 M12 ? ?
13
2021
/
01
電池定扭工具在裝配過程中的應(yīng)用
電池定扭工具在裝配過程中的應(yīng)用 大量的標(biāo)準(zhǔn)件在機(jī)械連接構(gòu)件中需要扭緊,選擇合適型號的電池定扭工具,有效保證扭緊質(zhì)量意義十分重要。 常見的電池定扭工具有槍式和直柄彎頭兩種形式,其中直柄彎頭式還可配套舌片工具使用,針對一些難以觸及的位置進(jìn)行扭緊作業(yè),其槍身上可見扭矩調(diào)節(jié)器、正反開關(guān)、按鈕。槍式工具常用的額定扭矩有6N?m、9 N?m 、12 N?m ,一般不超過12N?m;直柄彎頭式工具常用的額定扭矩有9N?m、12N?m 、16 N?m 、30N?m,一般不超過30N?m。精度控制在5%~10%之間。 電池定扭工具常見的幾種操作有:擰緊、反轉(zhuǎn)、持續(xù)反轉(zhuǎn)操作。工具LED操作指示燈信號顯示有:擰緊完成扭矩合格、擰緊未成功需重新擰緊、工具電量不足、工具過熱、電池電量用完等。 工具的扭矩值是準(zhǔn)確和穩(wěn)定的,但在實(shí)際緊固螺栓時(shí),由于螺栓強(qiáng)度、工件材料等不同,會影響螺栓的扭矩值。因此以測量和保證螺栓的最終扭矩值為工具的設(shè)定目標(biāo)。扭矩設(shè)定、作業(yè)方式及手持姿勢都是重要的環(huán)節(jié),正確的使用它可以降低螺栓擰緊過程中螺栓滑牙和扭矩輸出不合格工具故障報(bào)警的次數(shù)。 影響電池定扭工具的因素:①工具在電池電量低于20%時(shí),會降低扭矩的輸出精度,電池定扭工具都設(shè)有低電量提醒及保護(hù)功能。電池電量低于20%時(shí),工具會進(jìn)行聲光報(bào)警,甚至自動(dòng)停止工作并鎖止。②工具在運(yùn)行“額定最高扭矩”和“額定最低扭矩”的臨界扭矩時(shí)精度是不受影響的,但是長期超負(fù)荷使用會對電池電量的使用時(shí)間造成影響。硬連接作業(yè),對工具的輸出扭矩影響較??;軟連接作業(yè),連接結(jié)果會有所不同,這與操作者規(guī)范操作有關(guān)。③非工藝要求的重復(fù)擰緊是操作人員使用定扭工具的一個(gè)誤區(qū),扭力值達(dá)到后再對螺栓繼續(xù)擰緊會在力扭合格的基礎(chǔ)上繼續(xù)增大扭矩值,使用電池定扭工具重復(fù)擰緊不僅會影響最終的螺栓扭矩值,還會對工具的正常使用造成影響,甚至縮短工具的使用壽命。工具設(shè)有專門的保險(xiǎn)裝置,一旦達(dá)到目標(biāo)值,需要再過0.7s,電池定扭工具才能重新啟動(dòng)。④電池定扭工具達(dá)到規(guī)定使用次數(shù)限制后,要送往質(zhì)檢部門扭矩標(biāo)定,確保其扭力輸出的合格性。 電池定扭工具的日常管理維護(hù):①利用槍頭上的花環(huán),進(jìn)行不同型號電池工具的區(qū)分管理。②加配工具保護(hù)套,定期檢查工具機(jī)械部分的潤滑情況,如果缺少潤滑油脂或過臟,進(jìn)行適量更換。③定期對工具進(jìn)行扭矩標(biāo)定,確保工具輸出扭矩的精度,標(biāo)定合格的工具應(yīng)貼上合格標(biāo)簽。 電池的充電及維護(hù),電池的使用時(shí)間與所使用的電池容量、電機(jī)形式、螺栓規(guī)格及強(qiáng)度、工件材料、工人的熟練程度有關(guān),同時(shí)也與電池的保養(yǎng)、維護(hù)有關(guān)。電池的壽命是由電池完全充放電的次數(shù)決定的,正確的電池保養(yǎng)、充防電和再生的鎳氫電池,可達(dá)1000-1500次的充放電,鋰電池可達(dá)3000次左右充放電。嚴(yán)禁磕碰、摔打電池,對于有明顯磕碰、劃痕的電池影立即更換,不再使用。當(dāng)電池溫度低于10℃或高于40℃時(shí)不要充電。 總之,電池定扭工具的出現(xiàn)解決了小規(guī)格螺栓扭矩控制的空白,只有進(jìn)行正確的選擇使用,一定能取得較好的效益。
02
2020
12
風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件的質(zhì)量管理
風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件的質(zhì)量管理 本文摘自于金蜘蛛技術(shù)篇 風(fēng)電機(jī)組零部件種類眾多、數(shù)量龐大,涉及專業(yè)技術(shù)范圍廣闊,以某直驅(qū)型2MW風(fēng)電機(jī)組為例,其一臺整機(jī)零部件有550余種,6800余件,這些導(dǎo)致了零部件采購和質(zhì)量控制的高風(fēng)險(xiǎn)。而普通緊固件、高強(qiáng)度緊固件包含的數(shù)量最多,占所有零部件數(shù)量的84%。 緊固件作為風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ),在主機(jī)、葉片、塔架和減速箱的連接中,與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一起承擔(dān)著基本性能、構(gòu)件基本功能的各項(xiàng)要求。目前,大致有如下三類:a .塔筒螺栓:即風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔座上使用的螺栓,主要使用的是GB/T 1228~1231大六角頭鋼結(jié)構(gòu)連接副、GB/T 32076.1~7預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副、DIN6914~6916以及DAST等大六角頭鋼結(jié)構(gòu)連接副螺栓。b. 整機(jī)螺栓:即風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用的螺栓,主要使用的是GB/T 5782、GB/T 5783、GB/T 70.1、GB/T 6170、GB/T 97等六角頭螺栓、內(nèi)六角螺栓、六角螺母及墊圈。c. 異型緊固件:即連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的特種件,主要為一些產(chǎn)品的非標(biāo)雙頭螺栓及T型圓螺母等。 風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件是大家普遍關(guān)注的產(chǎn)品,這些緊固件的質(zhì)量和可靠性對風(fēng)電機(jī)組的性能起著極其重要的作用。近年來,因緊固件失效的質(zhì)量問題屢屢出現(xiàn)。如某型號風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程倒塌,分析主要原因之一,塔筒與塔架的連接螺栓斷裂。在對這些故障進(jìn)行歸零過程中,不難發(fā)現(xiàn)這些緊固件在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購、驗(yàn)收乃至使用環(huán)節(jié)存在質(zhì)量失控的問題,因此,必須引起高度重視,強(qiáng)化風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量控制,有必要采取全過程監(jiān)督。 1、從設(shè)計(jì)源頭抓起 某型號風(fēng)電機(jī)組配套使用的緊固件中,設(shè)計(jì)選用了多達(dá)數(shù)百種不同類型、不同品種、不同規(guī)格的緊固件,數(shù)量少、品種雜、材料牌號多,對緊固件的采購、生產(chǎn)乃至使用帶來諸多難題。針對存在的問題,在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)研制時(shí),在確保滿足研制要求和系統(tǒng)性能的前提下,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化審查,在設(shè)計(jì)評審中進(jìn)行嚴(yán)格控制,盡可能地將緊固件合并歸集。 目前,風(fēng)電高強(qiáng)度螺栓大部分選擇10.9級,少量為12.9級。10.9級高強(qiáng)度螺栓,其硬度值33~39HRC,抗拉強(qiáng)度Rm≥1040MPa,斷后伸長率≥9%,斷后收縮率≥48%,低溫沖擊功AKv(-45℃)≥27J。對螺母的要求,應(yīng)達(dá)到10H性能等級的保證載荷和硬度。對墊片的要求,其硬度應(yīng)參考GB/T1231-2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺栓、螺母、墊圈》或GB/T97.1-2002《平墊圈A級》。 通過對某型號風(fēng)電機(jī)組的緊固件選用的材料進(jìn)行對比分析,所用材料基本科分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼2大類。螺母和墊片基本上是碳素結(jié)構(gòu)鋼45#、少量為35#、10B33鋼;螺栓根據(jù)規(guī)格從小到大,采用的合金鋼為20MnTiB、ML20MnTiB 、35VB、35CrMo、42CrMo、B7和40CrNiMoA等。在進(jìn)行歸集替代時(shí),必須確保歸集替代的材料優(yōu)于被替代的材料,這樣緊固件材料種類、型號和規(guī)格將會大大減少,極大地方便了采購和生產(chǎn)。 2、對供應(yīng)商的選擇 通常風(fēng)電機(jī)組企業(yè)對供應(yīng)商的選擇重點(diǎn),首先放在對供應(yīng)商的主機(jī)、減速箱、變漿控制系統(tǒng)、塔筒、葉片等樣品鑒定上和審驗(yàn)上,還要進(jìn)行試驗(yàn)性運(yùn)行2年以上。對供應(yīng)商的審核評價(jià),依據(jù)一定的流程,然而“性價(jià)比”往往是眾多風(fēng)電機(jī)組主機(jī)廠選擇供應(yīng)商的第一要素。對于風(fēng)電機(jī)組使用年限20年的質(zhì)量指標(biāo),這樣很有可能在后續(xù)供貨期間出現(xiàn)種種問題,造成大量的質(zhì)量成本。對供應(yīng)商的選擇,應(yīng)該從對潛在供應(yīng)商的選擇開始,要對潛在的供應(yīng)商質(zhì)量保證能力、產(chǎn)品開發(fā)能力和供貨產(chǎn)品進(jìn)行審核評估,看其是否滿足風(fēng)電機(jī)組企業(yè)對零部件采購的需求。 風(fēng)電機(jī)組緊固件的供應(yīng)商一般通過自制、定點(diǎn)采購和市場采購3種方式。這3種方式各有利弊,質(zhì)量控制的要求也不盡相同。 自制就是對非標(biāo)緊固件,風(fēng)電機(jī)組緊固件的供應(yīng)商自己組織的原材料采購、工藝編制、加工制造以及檢驗(yàn)。自制非標(biāo)緊固件最大的優(yōu)點(diǎn)是可完全落實(shí)設(shè)計(jì)要求,特別是對材料有特殊要求的必須自制。一般情況下,非標(biāo)件會造成生產(chǎn)成本高昂,經(jīng)濟(jì)性差,同時(shí)也存在尺寸一致性差、機(jī)械性能低等方面的問題。質(zhì)量控制的重點(diǎn)是生產(chǎn)過程的監(jiān)督和成品的檢驗(yàn)驗(yàn)收。 在風(fēng)電機(jī)組企業(yè)中,通常要求緊固件供應(yīng)商必須通過ISO9000、ISO14000、ISO/TS16949體系認(rèn)證。一些上市公司或跨國企業(yè),還有一套自己開發(fā)的對供應(yīng)商進(jìn)行綜合評估的表格和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并要求企業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過ISO/IEC17025認(rèn)可,這些評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更加具有針對性和實(shí)用性。 供應(yīng)商的選擇,是通過一系列的審核評價(jià)來決定的,即對預(yù)先討論選定的數(shù)個(gè)潛在供應(yīng)商,風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠的專業(yè)人員對其質(zhì)量體系和工廠現(xiàn)場進(jìn)行第二方審核,以確定供應(yīng)商開發(fā)能力、質(zhì)量保證能力和產(chǎn)能是否滿足風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠零部件配套的要求;然而,在審核通過的供應(yīng)商范圍內(nèi)進(jìn)行招標(biāo),一般為選擇價(jià)格較有優(yōu)勢的供應(yīng)商。供應(yīng)商選定的數(shù)量一般為2~3家,根據(jù)產(chǎn)能和風(fēng)險(xiǎn)評估后確定。選定的供應(yīng)商,根據(jù)風(fēng)電機(jī)組主機(jī)廠的要求,在樣品開發(fā)完成并經(jīng)過一系列試驗(yàn),小批量試用后,開始供貨,同時(shí)簽訂供應(yīng)合同。 3、對供應(yīng)商的質(zhì)量控制 ①產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段的質(zhì)量控制。在這一階段,通常有以下做法:a、邀請供應(yīng)商提出降低成本,改善性能及提高質(zhì)量的意見。b、對供應(yīng)商進(jìn)行培訓(xùn),明確設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品的目標(biāo)質(zhì)量,與供應(yīng)商共同探討質(zhì)量控制過程,達(dá)成一致的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制、檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 ②試制階段的質(zhì)量控制。試制階段,要求供應(yīng)商提供樣品,這就產(chǎn)生了對外購件的質(zhì)量檢測、不合格品的控制等過程。這時(shí),風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠應(yīng)與供應(yīng)商共享已有的技術(shù)成果和資源,對試制樣品進(jìn)行全面檢驗(yàn),對供應(yīng)商質(zhì)量保證能力進(jìn)行初步評價(jià)。對產(chǎn)品質(zhì)量問題,宜采取改進(jìn)、妥協(xié)、更換供應(yīng)商的辦法來解決。 ③批量生產(chǎn)階段的質(zhì)量控制。風(fēng)電機(jī)組企業(yè)在批量生產(chǎn)中,對供應(yīng)商的質(zhì)量控制除了監(jiān)控供應(yīng)商的過程能力指數(shù)、測量系統(tǒng)、質(zhì)量管理體系和進(jìn)貨質(zhì)量檢驗(yàn)之外,還對入廠檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的批量性質(zhì)量問題,生產(chǎn)中出現(xiàn)的重大質(zhì)量問題和售后反饋的嚴(yán)重質(zhì)量問題,要求供應(yīng)商制定質(zhì)量對策和強(qiáng)化質(zhì)量管理,落實(shí)改進(jìn)細(xì)則,從而杜絕質(zhì)量問題的再次發(fā)生。 4、建立質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫 緊固件在驗(yàn)收檢查、裝配調(diào)試、各類實(shí)驗(yàn)甚至安裝使用過程中均有相應(yīng)的質(zhì)量記錄,如進(jìn)廠檢驗(yàn)記錄、特性檢驗(yàn)記錄、失效記錄等,這些質(zhì)量信息集中反映了緊固件的質(zhì)量狀況,通過對這些質(zhì)量信息的收集、歸類和分析,有利于非標(biāo)緊固件的設(shè)計(jì)選用,對合格供應(yīng)商的評價(jià)以及驗(yàn)收檢查方案的制定。 針對裝配調(diào)試、各類安裝試驗(yàn)甚至在使用過程中失效的緊固件應(yīng)100%進(jìn)行失效分析,以確定是緊固件固有可靠性問題還是使用可靠性問題,必要時(shí)應(yīng)歸零。根據(jù)失效分析報(bào)告或歸零結(jié)論,及時(shí)對相關(guān)的緊固件進(jìn)行檢查和更換,同時(shí)完善驗(yàn)收檢查方案,必要時(shí)更換供應(yīng)商。 5、結(jié)語 隨著新常態(tài)下市場競爭的加劇,各主機(jī)廠越來越專注于自身具有核心競爭力的領(lǐng)域。打造核心供應(yīng)鏈,建立供應(yīng)商戰(zhàn)略合作聯(lián)盟,已成為風(fēng)電機(jī)組企業(yè)的必然選擇。在這一種供應(yīng)鏈環(huán)境下,風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠必須采用相應(yīng)的手段和措施,對供應(yīng)商提供的產(chǎn)品進(jìn)行有效管理或控制。因?yàn)?,供?yīng)商的質(zhì)量管理部門,是整個(gè)供應(yīng)鏈管理中的重要環(huán)節(jié),需要在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的分工合作過程中具體實(shí)現(xiàn),并做到優(yōu)勢互補(bǔ),風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。
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鋅鉻涂層件表面精度控制
緊固件常用的表面防護(hù)方法有發(fā)黑、磷化、電鍍鋅、電鍍鎘及有機(jī)涂層。電鍍鋅在海洋性氣候下的防腐能力有限,且易引起氫致延遲斷裂,給承載結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度連接帶來安全隱患;電鍍鎘在海洋性環(huán)境中的防腐能力較好,電鍍鎘的氫致延遲斷裂較輕微,但是汽毒性大,會危害環(huán)境,不符合清潔生產(chǎn)的發(fā)展方向;有機(jī)涂層由于結(jié)合力、涂層孔隙等方面的原因,也不易滿足海洋環(huán)境的需求。鋅鉻涂層(又稱達(dá)克羅)具有高耐腐蝕性和低氫致延遲斷裂等特點(diǎn),正得到人們越來越多的重視和應(yīng)用。 ? 2、試驗(yàn) 鋅鉻涂層的組成為:Zn75%、Al10%,鉻的氧化物15%。鉻的氧化物作為粘接劑存在于層層疊加的片狀鋅粉、鋁粉之間,其存在形態(tài)是非晶態(tài)的復(fù)合物。 膜層制備的步驟如下:清潔→裝掛→脫脂→水洗→吹干→拋丸→浸涂→甩干→烘烤→固化→冷卻→檢查。涂層固化經(jīng)歷了水分揮發(fā)、六價(jià)鉻還原、過剩有機(jī)物分解以及鉻化合物非晶態(tài)化等過程。步驟中,拋丸、浸涂、甩干是決定膜層表面粗糙度和厚度的關(guān)鍵。 ? 實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),從拋丸開始,調(diào)整丸粒大小、拋丸速度、角度及裝載量,可以保證螺栓表面粗糙度,并達(dá)到控制涂層尺寸精度的目的。此外,通過調(diào)整涂覆液成分配比、黏度及涂覆次數(shù),可以控制膜層的厚度,采用二次或三次涂覆的方法能使膜層厚度更均勻。 ? 2.1 表面粗糙度的影響 鋅鉻涂層件的影響因素,主要有表面粗糙度,前處理的好壞決定緊固件表面清潔處理后的等級、粗糙度等,直接影響到涂層體系與基體結(jié)合的牢固程度,進(jìn)而影響到涂層體系的防護(hù)性能。緊固件常用的表面清潔處理方法為拋丸,調(diào)整鋼丸的大小、拋丸速度、噴射角度和螺栓裝載量等參數(shù),可以控制螺栓、螺母的表面粗糙度;對兩種不同原始粗糙度等級的緊固件拋丸后的原圓變化進(jìn)行檢測,可以找出影響緊固件粗糙度的因素。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),拋丸機(jī)的拋丸速度和噴射角度不能有較大范圍的變動(dòng),且這兩個(gè)參數(shù)對緊固件表面粗糙度的影響有限,因此固定拋丸速度、噴射角度和拋丸時(shí)間,采用直徑φ0.2mm和φ0.3mm的鋼丸對螺栓拋丸處理,鋼丸大小對螺栓表面狀況的影響。 ? 從表1和表2數(shù)據(jù)可以看出,經(jīng)拋丸處理后,螺栓表面粗糙度可以增大1個(gè)數(shù)量級,鋼丸粒度的大小是影響螺栓表面粗糙度的重要因素。經(jīng)過拋丸的螺栓進(jìn)行涂覆處理后,表面粗糙度略有降低。通過測量螺栓外圓尺寸,發(fā)現(xiàn)直徑方向上有局部尺寸突然增加約3μm,單層膜層厚度有1.5μm左右的誤差。這是因?yàn)樵陔x心作用下,涂料向同一方向流動(dòng),導(dǎo)致該方向上的膜層增厚,產(chǎn)生尺寸誤差。 2.2涂層厚度的控制 鋅鉻涂層件的另一影響因素,涂層厚度的控制。鋅鉻涂料的附著量一方面由涂料的黏度決定,另一方面由離心機(jī)甩干速度決定(離心機(jī)甩干時(shí)間固定)。通過調(diào)整鋅鉻涂料的黏度和離心機(jī)的甩干速度,就可以實(shí)現(xiàn)對涂層厚度的控制。 ? 實(shí)踐表明螺栓的涂覆量主要取決于離心機(jī)甩干旋轉(zhuǎn)速度,轉(zhuǎn)速越低,涂覆量越大,當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度一定時(shí),鋅鉻涂料的黏度越大,則涂覆量也越大。此外,涂覆量與螺栓的尺寸和形狀也有關(guān)。試驗(yàn)分別經(jīng)一次、二次、三次涂覆的螺栓,在最終涂覆量相同的情況下,涂覆次數(shù)越多,涂層越均勻,表面越光潔,其表面抗腐蝕性能越好。 ? 3、小結(jié) 用精度6g/6H的螺栓連接副進(jìn)行工藝驗(yàn)證,希望涂覆的涂層厚度為3~5μm,采用直徑φ0.2mm的鋼丸進(jìn)行拋丸處理,涂料黏度為89s。因?yàn)橥繉雍穸纫鬄?~5μm,涂覆量為155~175mg/dm2,根據(jù)涂覆量等值圖查得應(yīng)使用的拋甩速度為270~300r/min。經(jīng)過對涂覆后螺紋的精度進(jìn)行檢測,表明涂層符合技術(shù)要求,厚度得到了精確控制。按照GB/T18684-2002《鋅鉻涂層技術(shù)條件》的要求進(jìn)行行能檢測,經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)720h沒有出現(xiàn)腐蝕,且結(jié)合力優(yōu)良。 ?
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雙相不銹鋼的發(fā)展與緊固件的應(yīng)用
雙相不銹鋼的發(fā)展與緊固件的應(yīng)用 類別: 技術(shù)問題 一、雙相不銹鋼的發(fā)展 所謂雙相不銹鋼是在固態(tài)組織中鐵素體相于奧氏體相各一半。一般最少含量也許要達(dá)到30%。雙相不銹鋼是在18-8奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上,提高鉻含量或者加入其他鐵素體元素形成的,使鋼具有奧氏體加鐵素體雙相組織的特點(diǎn),通過正確控制化學(xué)成份和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。雙相不銹鋼由于奧氏體的存在降低了高Cr鐵素體鋼的脆性和晶粒長大的傾向性,又保證其優(yōu)良的韌性和焊接性;而鐵素體的存在又提高了奧氏體的屈服強(qiáng)度、抗晶間腐蝕的能力和耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力。 在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼螺栓的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼,而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性,在一些介質(zhì)中,如醋酸、甲酸等甚至可以替代高合金奧氏體不銹鋼,乃至耐蝕合金。應(yīng)用的普遍性與多樣性不如奧氏體不銹鋼,耐熱性較低,其使用溫度須控制在300℃以下,另外,其塑韌性較奧氏體不銹鋼差,冷加工比奧氏體不銹鋼的加工硬化效應(yīng)大。在冷鐓變形初期,需要施加較大的力才能變形,但內(nèi)應(yīng)力較大,還需去應(yīng)力回火。含25%Cr的雙相不銹鋼比奧氏體不銹鋼熱加工困難,合金元素含量高,并且價(jià)格相對高,一般鐵素體不含鎳。 迄今為止,雙相不銹鋼的發(fā)展經(jīng)歷了三代,目前世界各國均有其牌號。典型的雙相不銹鋼可分為四類: 第一類屬低合金型。代表牌號是UNS U32304(23Cr4Ni0.1N),鋼中不含鉬,耐點(diǎn)蝕當(dāng)量PRE值為24-25,在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304(0Cr18Ni9)或316(0Cr17Ni12Mo2)使用。 第二類屬中合金型。代表牌號是UNS U31803(22Cr5Ni3Mo0.15N),PRE值為32-33,它的耐蝕性能介于AISI316L(00Cr17Ni14Mo2)和6%Mo+N奧氏體不銹鋼)之間。 第三類屬高合金型。一般含25% Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,標(biāo)準(zhǔn)牌號有UNS U32550(25Cr6Ni3Mo2Cu0.2N), PRE值為38-39,這類鋼的耐蝕能力高于22% Cr的雙相不銹鋼。 第四類屬超級雙相不銹鋼型。含高鉬和氮,標(biāo)準(zhǔn)牌號是UNS U32750(25Cr7Ni4Mo0.3N),有的也含有鎢和銅,PRE值大于40%,可適用于苛刻的介質(zhì)條件下,具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性能,可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。 二、雙相不銹鋼緊固件的應(yīng)用 雙相不銹鋼經(jīng)過了幾十年的研制和開發(fā)己在化石油、造紙、能源、船舶、軍事等工業(yè)領(lǐng)域取得了一之地,而且其應(yīng)用的范圍也正在不斷擴(kuò)大。在石油化工上的應(yīng)用瑞典將3RE60 鋼用于煉油廠的原油脫鹽、加氫脫(HOS)、廢水處理、脫蠟等裝置上的緊固件,主要用作熱交換塔頂冷卻器、廢水冷卻器等螺栓、螺母,也用作氯乙烯預(yù)冷凝甲醇反應(yīng)器觸媒管、生產(chǎn)苯的冷卻盤管等緊固件。此外有用3R E6和SAF2205 鋼制造氫裂化和加氫裝置的空冷器(REAC) 的管束、管板和封頭等緊固件,如秦山核電公司的J一L臺空冷器上的螺栓(介質(zhì)為:65%一85 %的氫、碳?xì)湮?、HZs,壓力為5一8 MPa,溫度為:110~205℃)已用了8一10 年。 1、在低濃度氯化物環(huán)境中的應(yīng)用 在含有氯化物的工業(yè)用水環(huán)境條件下引起應(yīng)力腐的事例是相當(dāng)多的,用雙相不銹鋼可代替304L、316L鋼解決這方面的腐蝕問題,尤其是適用于由孔蝕起的應(yīng)力腐蝕,其中3RE60(加氮)8AF2208鋼多于化工和石化廠的熱交換器管材、高壓釜上的緊固件。 2、在海水腐蝕條件下的應(yīng)用 海水是自然環(huán)境中腐蝕性最強(qiáng)的介質(zhì)之一,尤其有海洋生物附著的表面上,304 鋼和316 很容易生縫隙腐蝕,而對于熱海水介質(zhì)中的緊固件則要求材料具有更的耐孔蝕、縫隙腐蝕性能。目前,25%Cr 型雙相不銹鋼適用于制造海水泵、軸、船用推進(jìn)器等緊固件。如用329JI鋼制造化工廠和船用海交換器或海水冷卻管緊固件,以部分代替鋁銅緊固件。我國上海石化總廠用0Cr25 Ni7Mo3 WCuN鋼制造的海水熱交換器,至今已使用8 年,效果良好。 3、 在酸性油氣井上的應(yīng)用 雙相不銹鋼SAF2205 主要用于油、氣井的管道和緊固件,如用于生產(chǎn)天然氣的空冷器、輸送管道等螺栓,還有如酸性氣井的搖臂支架等緊固件。近年來,UR52N+超級雙相不銹鋼用于北海油田的集油、集氣和水混合物的輸送管線及海岸設(shè)施等緊固件。 4、在高腐蝕環(huán)境中的應(yīng)用 雙相不銹鋼在硝酸、尿素、磷酸、醋酸等要求高腐蝕的環(huán)境中已廣泛使用,如我國開發(fā)的NAR一SN一5(27Cr一SNi一N) 鋼已在生產(chǎn)硝酸的設(shè)備上緊固件應(yīng)用,上海電氣公司則用雙相不銹鋼制造高壓冷凝器和高壓分解塔等或緊固件。
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非調(diào)質(zhì)鋼制螺栓時(shí)效溫度對沖擊韌性的影響
非調(diào)質(zhì)鋼制螺栓時(shí)效溫度對沖擊韌性的影響 ? 1、問題的提出? 高強(qiáng)度螺栓用非調(diào)質(zhì)鋼主要是冷作細(xì)晶非調(diào)質(zhì)鋼,可省略螺栓冷拔前的球化退火和螺栓成形后的淬火并回火處理,且可減輕螺紋牙尖的脫碳傾向,提高螺栓成品率,經(jīng)濟(jì)效率十分明顯。? 非調(diào)質(zhì)鋼常用的微合金化元素有:Ti、Nb、V、B等。在軋制前的加熱過程中應(yīng)保證微合金化元素充分固溶,隨后在控制軋制、冷卻過程中析出彌散微細(xì)的微合金化元素碳氮化物,抑制奧氏體晶粒長大,得到細(xì)小的晶粒,在提高螺栓鋼強(qiáng)度的同時(shí)又能改善韌塑性。? 如馬鋼生產(chǎn)的MFT8、 MFT9非調(diào)質(zhì)鋼,在汽車制造工業(yè)中獲得迅速發(fā)展和應(yīng)用;非調(diào)質(zhì)鋼制造的螺栓主要為7T級和8.8級,少量9.8 級雙頭、U型螺栓也采用非調(diào)質(zhì)鋼制造。時(shí)效處理是非調(diào)質(zhì)鋼緊固件的最后一道工序,也是非調(diào)質(zhì)鋼緊固件強(qiáng)化的重要工藝之一。由標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3098.22—2009《緊固件機(jī)械性能 細(xì)晶非調(diào)質(zhì)鋼螺栓、螺釘和螺柱》和文獻(xiàn)可知,通過冷拉變形和時(shí)效處理制備的非調(diào)質(zhì)鋼螺栓強(qiáng)度、塑性能夠滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求(如8.8級,9.8級),然而對非調(diào)質(zhì)鋼螺栓的沖擊韌性卻少有研討。? 螺栓在交變載荷下會引為震動(dòng)而相互撞擊,需承受較大沖擊力,易發(fā)生沖擊斷裂失效,故螺栓的沖擊韌性直接影響到車輛的安全系數(shù)。因此,研究非調(diào)質(zhì)鋼螺栓的沖擊韌性具有實(shí)際和工程應(yīng)用意義。? 選用典型的細(xì)晶非調(diào)質(zhì)鋼材牌號化學(xué)成分,見表1。? ? 2、試驗(yàn)結(jié)果與討論? 從冷拔后的線材上切取時(shí)效處理試樣,在熱處理網(wǎng)帶爐中分別進(jìn)行250℃X3h、300℃X3h、350℃X3h的時(shí)效處理(時(shí)間為網(wǎng)帶回火爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間)。根據(jù)GB/T229-2007標(biāo)準(zhǔn)加工沖擊試樣,尺寸為55mm X 5mm X10mm,采用V形缺口,選擇沖擊能量為150J的落錘,記錄沖擊吸收能量Akv。 時(shí)效與未時(shí)效處理試樣相比,在250℃時(shí)效處理試樣的沖擊吸收能量沒有明顯變化,均為23J;時(shí)效溫度升高至300℃時(shí),沖擊吸收能量增大至25.5J,比時(shí)效處理前提高了約10.9%,繼續(xù)升高時(shí)效溫度,沖擊吸收能量又出現(xiàn)降低為23~24J。? 時(shí)效溫度對沖擊吸收能量的影響也反映在沖擊斷口形貌中,未時(shí)效處理試樣斷口中纖維區(qū)面積較少,剪切唇區(qū)不明顯,放射區(qū)較大;隨著時(shí)效處理溫度提高,試樣斷口中纖維區(qū)面積逐漸增大,放射區(qū)逐漸減?。划?dāng)溫度升高到300℃后,其試樣斷口中纖維區(qū)面積最大,且放射區(qū)面積最?。粫r(shí)效處理溫度繼續(xù)升高,纖維區(qū)面積又出現(xiàn)減小而放射區(qū)面積又增大。 時(shí)效處理對非調(diào)質(zhì)鋼螺栓沖擊韌性的影響主要?dú)w因于時(shí)效處理引起的顯微組織變化。一方面,時(shí)效處理后位錯(cuò)密度的降低會引起位錯(cuò)間交互作用的幾率減小,位錯(cuò)易于運(yùn)動(dòng),同時(shí)位錯(cuò)密度的降低還會使位錯(cuò)塞積數(shù)目減少,應(yīng)力集中降低,有助于改善韌性;另一方面,尺寸較小的亞結(jié)構(gòu)形成,會使亞晶界總面積增大,裂紋擴(kuò)展阻力增大,裂紋萌生推遲,斷裂應(yīng)力增大,從而提高螺栓材料的韌性。? 3、結(jié)束語? 對于較低溫度時(shí)效處理的試樣(250℃X3h),由于溫度低,鐵素體內(nèi)部位錯(cuò)相互作用不充分,只有部分穩(wěn)定或亞穩(wěn)定狀態(tài)的組織結(jié)構(gòu)形成,因此,其沖擊韌性未達(dá)到最佳值。而當(dāng)時(shí)效處理溫度較高時(shí)(350℃X3h),螺栓材料強(qiáng)度會明顯降低,因此,其沖擊韌性也會相應(yīng)惡化。 隨時(shí)效處理溫度的升高,試樣螺栓材料的沖擊韌性先增后降低,經(jīng)300℃X3h時(shí)效處理后具有較好的沖擊韌性,沖擊吸收能量為25.5J,比時(shí)效前提高了約10.9%,這主要是因?yàn)闀r(shí)效處理后位錯(cuò)密度降低和尺寸較小的亞結(jié)構(gòu)形成所致。 ?
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熱處理對提高螺栓疲勞強(qiáng)度的影響
熱處理對提高螺栓疲勞強(qiáng)度的影響 螺栓的疲勞強(qiáng)度一直以來都是受到重視的問題,有數(shù)據(jù)表明螺栓的失效絕大多數(shù)是由于疲勞破壞引起的,且疲勞破壞時(shí)螺栓幾乎無征兆,因此重大事故很容易在產(chǎn)生疲勞破壞時(shí)發(fā)生。熱處理能夠優(yōu)化緊固件材料性能,使其疲勞強(qiáng)度提高,針對高強(qiáng)度螺栓越來越高的使用要求,通過熱處理提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度更顯十分重要。 1、材料疲勞裂紋的萌生 疲勞裂紋最先開始的地方稱為疲勞源,疲勞源對于螺栓微觀結(jié)構(gòu)組織很敏感,能在很小的尺度下萌生疲勞裂紋,一般在3~5個(gè)晶粒尺寸內(nèi),螺栓表面質(zhì)量問題是主要的疲勞源,大部分的疲勞始于螺栓表面或者亞表面。螺栓材料晶體內(nèi)部存在的大量位錯(cuò)和一些合金元素或雜質(zhì),晶界強(qiáng)度差異,這些因素都有可能導(dǎo)致疲勞裂紋萌生。研究表明,疲勞裂紋易發(fā)位置有:晶界、表面夾雜物或第二相顆粒、空洞,這些位置都與材料復(fù)雜多變的微觀組織有關(guān)。如果熱處理后能夠改善微觀組織,那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度。 2、脫碳對疲勞強(qiáng)度的影響 螺栓表面脫碳會降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性,并顯著降低螺栓疲勞強(qiáng)度。GB/T3098.1標(biāo)準(zhǔn)中就有針對螺栓性能的脫碳試驗(yàn),并規(guī)定最大脫碳層深度。大量的文獻(xiàn)資料表明,由于不當(dāng)?shù)臒崽幚矸绞?,使得螺栓表面脫碳和表面質(zhì)量下降,從而使其疲勞強(qiáng)度降低。在分析42CrMoA風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓斷裂失效原因時(shí),發(fā)現(xiàn)在頭桿交接處是因?yàn)榇嬖诿撎紝?。Fe3C在高溫下能與O2、H2O、H2發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致螺栓材料內(nèi)部Fe3C的減少,從而增加了螺栓材料的鐵素體相,降低螺栓材料強(qiáng)度,容易引發(fā)微裂紋。在熱處理過程中控制好加熱溫度,同時(shí)必須采用可控氣氛保護(hù)加熱能夠很好地解決這一問題。 3、熱處理對疲勞強(qiáng)度的影響 在對螺栓疲勞強(qiáng)度進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)提高螺栓的靜載荷承受能力可通過提高硬度來實(shí)現(xiàn),而疲勞強(qiáng)度的提高并不能通過提高硬度的方法。因?yàn)槁菟ㄓ腥笨趹?yīng)力會引起較大的應(yīng)力集中,對于沒有應(yīng)力集中的樣品提高硬度是能夠提高其疲勞強(qiáng)度的。 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標(biāo),是材料抵抗比它更硬物體壓入的能力,硬度高低也同樣反映了金屬材料的強(qiáng)度、塑性的大小。螺栓表面的應(yīng)力集中會降低其表面強(qiáng)度,在受到交變的動(dòng)載荷時(shí),在缺口應(yīng)力集中部位不斷發(fā)生微變形和恢復(fù)的過程,且其受到的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無應(yīng)力集中的部位,從而容易導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生。 緊固件通過熱處理調(diào)質(zhì)改善顯微組織,并具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,可以提高螺栓材料的疲勞強(qiáng)度,合理控制晶粒尺寸以保證低溫沖擊功,也能獲得較高的沖擊韌性。合理的熱處理細(xì)化晶粒,縮短晶界距離能阻止疲勞裂紋的產(chǎn)生,在材料內(nèi)部如果存在一定量的晶須或第二項(xiàng)顆粒,這些加入的相便可以在一定程度上阻止駐留滑移帶的滑移,從而阻止了微裂紋的萌生和擴(kuò)展。 4、結(jié)論 疲勞裂紋總是萌生于材料中最薄弱環(huán)節(jié),螺栓因?yàn)楸砻婊虼伪砻娴娜毕萑菀桩a(chǎn)生裂紋,材料內(nèi)部容易產(chǎn)生駐留滑移帶、晶界、表面夾雜物或第二相顆粒、空洞處,因?yàn)檫@些位置容易導(dǎo)致應(yīng)力集中。 熱處理對螺栓材料疲勞強(qiáng)度的影響較大,在熱處理過程中,要根據(jù)螺栓性能來具體確定熱處理工藝。初始疲勞裂紋的產(chǎn)生是由于螺栓材料微觀組織缺陷導(dǎo)致應(yīng)力集中引起的。熱處理是一種優(yōu)化緊固件組織的方法,能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞性能,提高產(chǎn)品的壽命。從長遠(yuǎn)看能夠節(jié)約資源,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 ?
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彈簧墊圈的防松作用的解析
彈簧墊圈的防松作用的解析 ? 在各類機(jī)械連接件中,螺栓的防松是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。螺栓防松的方式有多種,其中就包括使用彈簧墊圈來防松。 彈簧墊圈的防松原理是在把彈簧墊圈的壓平后,彈簧墊圈會產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的彈力,使螺母與螺栓的螺紋連接副持續(xù)保持一個(gè)摩擦力,產(chǎn)生阻力矩,防止螺母松動(dòng)。同時(shí)彈簧墊圈的開口處的尖角分別嵌入螺栓和被連接件表面,從而防止螺栓相對于被連接件回轉(zhuǎn)。對于商用重型車橋部分,彈簧墊圈的使用比較廣泛,有約50%以上的螺栓采用彈簧墊圈來防松。 以10.9級M16螺栓為例,車橋主減速器與橋殼的連接使用10.9級M16X100螺栓,擰緊力矩為280+20 N?m,使用高精度電動(dòng)擰緊機(jī)擰緊。在有彈簧墊圈和沒有彈簧墊圈兩種狀態(tài)下檢測螺栓擰緊過程中力矩隨轉(zhuǎn)角的變化。對比力矩轉(zhuǎn)角曲線,發(fā)現(xiàn)在有彈簧墊圈的情況下,一直有約10 N?m的預(yù)緊力矩;而沒有彈簧墊圈的情況下,螺栓在力矩顯著上升前,力矩處于0 N?m狀態(tài)。 以此推斷用約10 N?m的螺栓預(yù)緊力矩就可以將彈簧墊圈完全壓平。再通過用數(shù)顯扭矩扳手檢測,發(fā)現(xiàn)螺栓扭矩還未達(dá)到20 N?m,彈簧墊圈已經(jīng)完全被壓平,驗(yàn)證了上述推斷的正確性。 分析以上兩點(diǎn)說明,彈簧墊圈只能提供10 N?m的彈力,而10 N?m的彈力對于280 N?m的螺栓預(yù)緊力矩來說可以忽略,其次,這么小的力,不足以使彈簧墊圈切口處的尖角嵌入螺栓和被連接件表面。折卸后觀察,螺栓和被連接件表面都沒有明顯的嵌痕。所以,彈簧墊圈對螺栓的防松作用可以忽略。 另外,在螺栓與被連接件之間增加一個(gè)墊圈,如果墊圈質(zhì)量有問題,相當(dāng)于給螺栓連接又增加了一個(gè)安全隱患。 綜上所述,當(dāng)螺栓扭矩較大時(shí)(大于200 N?m),用彈簧墊圈給螺栓防松的方式弊大于利。為此,在沖擊、振動(dòng)和變載的作用下,預(yù)緊力可能在某一瞬間消失,連接有可能松脫。在提高螺栓連接疲勞強(qiáng)度的前提下,減少疲勞失效的措施之一,多采用螺紋鎖固膠防松技術(shù),在螺紋部位涂防松鎖固膠。就是通過把螺紋鎖固膠填充到螺紋連接副間隙內(nèi),將內(nèi)外螺紋粘接(固化)在一起,以達(dá)到防松要求的一種粘接防松技術(shù)。 目前螺紋鎖固膠粘接防松技術(shù)廣泛應(yīng)用于螺紋連接件,該技術(shù)的應(yīng)用將提升產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,可為企業(yè)創(chuàng)造品牌效益。
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