Pritrdilni elementiso vrsta mehanskih delov, ki se pogosto uporabljajo za pritrjevanje povezav. Obširno se uporabljajo v različnih industrijah, vključno s stroji, opremo, vozili, železnicami in drugimi področji. Povsod lahko opazimo različne vrste pritrdilnih elementov, zaradi česar so eden najpogosteje uporabljenih osnovnih mehanskih delov. Zanje je značilna široka paleta specifikacij, različna zmogljivost in uporaba ter zelo visoka stopnja standardizacije, serializacije in generalizacije. Ko pritrdilni elementi odpovejo, bodo povzročili resne udarce. Zato je treba okrepiti analizo vzrokov okvare sponk in poiskati ustrezne ukrepe za izboljšanje. V kombinaciji z ustreznim znanjem o pritrdilnih elementih so podrobnosti razdeljene na naslednji način:
1. Površinske gasilne razpoke
Površinske razpoke pri kaljenju se nanašajo na razpoke, ki nastanejo med postopkom kaljenja ali med shranjevanjem pri sobni temperaturi po kaljenju; slednje imenujemo tudi starajoče se razpoke. Med postopkom kaljenja, ko je napetost, ki nastane pri kaljenju, večja od trdnosti samega materiala in presega mejo plastične deformacije, bodo nastale razpoke. Razpoke zaradi gašenja se običajno pojavijo kmalu po začetku martenzitne transformacije. Porazdelitev razpok nima fiksnega vzorca, vendar so na splošno nagnjene k oblikovanju na ostrih kotih in nenadnih spremembah preseka obdelovanca. Gasilne razpoke, ki nastanejo zaradi prekomerne hitrosti ohlajanja v coni martenzitne transformacije, so večinoma transgranularno porazdeljene, z ravnimi razpokami in brez majhnih vejastih razpok okoli njih.
Razpoke pri gašenju, ki jih povzroča previsoka temperatura segrevanja pri kaljenju, so vse intergranularno porazdeljene, z ostrimi in tankimi konci razpok ter značilnostmi pregrevanja; v konstrukcijskem jeklu lahko opazimo grobi igličasti martenzit, v orodnem jeklu pa evtektične ali oglate karbide. Obdelovanci iz visoko{1}}ogljičnega jekla s površinskim razogljičenjem po kaljenju bolj verjetno tvorijo mrežaste razpoke. To je zato, ker je prostorninska ekspanzija površinske razogljičene plasti med kaljenjem in ohlajanjem manjša kot pri ne-razogljičenem jedru, površinski material pa se zaradi ekspanzije jedra vleče in razpoka, da nastanejo mrežaste razpoke. Prisotnost površinskih gasilnih razpok bo privedla do nenadnega zloma vijaka, izvor zloma pa se nahaja na površini.
2. Prekoračitev navora
Alarm za navor je običajen v procesu sestavljanja vijakov z uporabo metode kota za nadzor navora.
Načini napak in vzroki prekoračitve navora pritrdilnih elementov so naslednji:
(1) Po montaži je končni navor dela višji od zgornje kontrolne meje ali nižji od spodnje kontrolne meje. Razlog je v tem, da je območje krmiljenja montažnega navora dela nerazumno, kar se posebej kaže v premajhnem območju nastavitve nastavitve ali premikanju območja krmiljenja navzgor ali navzdol.
(2) Navor doseže zgornjo mejo in se oglasi pred pred-zategovanjem na prednastavljeni kot. Razlog je v tem, da koeficient trenja samega dela presega zgornjo mejo, koeficient trenja prileganja dela presega zgornjo mejo ali pa pride do motenj med deli, kar povzroči močno povečanje navora pri sestavljanju.
(3) V normalnih pogojih namestitve se sproži alarm spodnje meje navora. Razlog je v tem, da sam koeficient trenja dela presega spodnjo mejo ali koeficient trenja prileganja dela presega spodnjo mejo in da je navor vgradnje, ko je del privit, večji od začetnega navora (to je prekomerna poraba navora privijanja), kar je običajno v procesu zategovanja kontramatic.
3. Vodikova krhkost
Pritrdilni elementi so nagnjeni k vodikovi krhkosti, ki je eden od glavnih vzrokov za zlome pritrdilnih elementov. Vodikova krhkost je pojav, kjer vodikovi atomi vstopajo in difundirajo v celotno matriko materiala. Ko vodikovi atomi vstopijo v matriko materiala, povzročijo popačenje rešetke matrike materiala, uničijo prvotno ravnotežno stanje in naredijo material nagnjen k pokanju, ko je izpostavljen zunanjim silam. Ko se navijak, atomi vodika migrirajo v območje visoke koncentracije napetosti, kar ustvarja veliko napetost med robovi kristalnih meja, kar vodi do intergranularnega loma pritrdilnega elementa. Če pritrdilni element pred namestitvijo vsebuje vodik v kritičnem stanju, se običajno zlomi v 24 urah; ko vodik vstopi v pritrdilni element, časa loma ni mogoče predvideti.
4. Ukrepi za izboljšanje
4.1 Ukrepi za preprečevanje površinskih razpok zaradi gašenja:
(1) Razumno prilagodite razmik med indukcijskim dušilnikom in obdelovancem, strogo izberite ustrezne parametre napajanja vmesne frekvence in parametre procesa kaljenja v skladu z zahtevami postopka, zagotovite enakomerno obodno segrevanje izdelka in preprečite, da bi lokalna temperatura presegla normalno temperaturo kaljenja.
(2) Izboljšajte strukturo induktorja za kaljenje, spremenite strukturo krožnega prečnega-prereza na zgornjem koncu in zadnjem koncu induktorja v pravokotno strukturo prečnega-prereza, zmanjšajte hitrost segrevanja induktorja na koncu in repu ter preprečite, da bi se konec in rep prehitro segrevala, kar bi preseglo nadzorno temperaturo procesa in povzročilo pregrevanje, s čimer bi nastale razpoke.
(3) Zmanjšajte število magnetnih vodnikov kalilne tuljave v prehodnem območju na koncu kalitve in ustrezno zmanjšajte vnos toplote v tem območju.
Uporabite metodo kaljenja "predgretje-ogrevanje-ohlajanje", da zagotovite enakomerno temperaturo segrevanja izdelka.
Ustrezno podaljšajte čas zakasnjenega hlajenja po vmesnem ogrevanju.
Izvedite postopek samo{0}}kaljenja. Strogo nadzorujte tlak, pretok, temperaturo in čas hlajenja hladilne tekočine za kaljenje v skladu s tehničnimi parametri postopka; po prekinitvi pršenja s tekočino uporabite preostalo toploto obdelovanca za dvig temperature utrjenega sloja za samo-popuščanje, da ohranite visoko površinsko trdoto in dobro odpornost proti obrabi, pravočasno stabilizirate kaljeno strukturo in zmanjšate najvišjo natezno napetost.
4.2 Ukrepi za izboljšanje nadzora navora
Sprejmite metodo nadzora-kota navora: najprej privijte vijak z majhnim navorom (običajno 40 %~60 % navora privijanja, določenega po preverjanju postopka), nato začnite od te točke navora in privijte do podanega kota. Ta metoda temelji na določenem kotu, zaradi česar sornik povzroči določen osni raztezek in stisne povezovalni del. Njegov namen je priviti vijak na tesno kontaktno površino, premagati neenakomerne dejavnike, kot je površinska neravnina, in naknadno zahtevano aksialno vpenjalno silo ustvari kot. Po določitvi kota lahko zanemarimo vpliv tornega upora na aksialno vpenjalno silo, zato je njegova natančnost večja kot pri enostavni metodi krmiljenja navora. Ključ metode nadzora-kota navora je določitev začetne točke kota; ko je začetna točka kota določena, je mogoče doseči visoko natančnost zategovanja.
4.3 Ukrepi za preprečevanje vodikove krhkosti
(1) Standardizirajte postopek galvanizacije in strogo izvajajte obdelavo z dehidrogenacijo. Uporaba reverzibilnosti vodika v kovinah za izvedbo dehidrogenacijske obdelave galvaniziranih vijakov je pomembna metoda za zmanjšanje ali odpravo vodikove krhkosti. Med zdravljenjem postavite galvaniziranojekleni vijakiv pečico za segrevanje, temperatura pečenja je približno 200 stopinj, čas pečenja pa je prilagojen glede na trdnost jekla-višja kot je trdnost, daljši je čas pečenja. Vodik v materialu vijaka tvori vodikov plin in se preliva pri visoki temperaturi, s čimer se doseže namen dehidrogenacije.
(2) Sprejmite postopek galvanizacije z nizko-vodikovo krhkostjo. Galvanizacija z nizko-vodikovo krhkostjo je postopek, razvit v šestdesetih in sedemdesetih letih 20. stoletja za preučevanje vodikove krhkosti delov letal, vključno z nizko-vodikovo krhkostjo s kadmijem, nizko-vodikovo krhkostjo s kadmijem-titanijem, nizko-vodikom galvanizacija zaradi krhkosti itd. Elektrogalvanizacija z nizko-vodikovo krhkostjo zahteva popuščanje za razbremenitev pred galvanizacijo, dekapiranje z močno kislino pa ni dovoljeno; za odstranitev oksidnega kamna in površinskih kontaminantov je treba uporabiti peskanje ali uporabiti vakuumsko toplotno obdelavo, da preprečimo nastajanje oksidnega kamna. Med postopkom galvanizacije po eni strani prilagodite formulo raztopine za polaganje, po drugi strani pa zmanjšajte adsorpcijo vodikovih delcev z zmanjšanjem napetosti in strogim nadzorom gostote toka. Nadaljnji postopek mora še vedno strogo izvajati dehidrogenacijo pečenja, čas dehidrogenacije pa ni krajši od 18 ur.
