機用不銹鋼絲錐失效的分析與預(yù)防
高速不銹鋼絲錐、板牙是廣泛用于瑪鋼管件、不銹鋼管件、閥門、石油機械、壓力容器等各種機械零件內(nèi)外縲紋加工的高效加工工具。由于被加工件強度高或被加工件質(zhì)量不穩(wěn)定，再加上不銹鋼絲錐、板牙制造過程中出現(xiàn)的一些問題，往往導(dǎo)致機用不銹鋼絲錐、板牙的早期失效。機用不銹鋼絲錐、板牙的主要失效形式包括封頭斷裂、崩刃、磨損等。由于以這三種方式失效的不銹鋼絲錐、板牙都遠未達到正常的使用壽命，因此造成法蘭廠家較大的經(jīng)濟損失。
斷裂主要發(fā)生在不銹鋼絲錐上（板牙較少發(fā)生斷裂），一般是沿不銹鋼絲錐整個橫截面裂開。筆者通過對大量不銹鋼絲錐斷裂失效案例的分析，認為不銹鋼絲錐斷裂的主要原因有以下幾個方面。
?。?）焊接不良
為節(jié)省昂貴的高速鋼，不銹鋼絲錐柄、刃分別采用45鋼與高速鋼經(jīng)摩擦對焊而成。大量的不銹鋼絲錐斷裂是由于焊接不牢造成的。不銹鋼絲錐的焊接質(zhì)量主要由焊接摩擦壓力、摩擦?xí)r間、頂鍛壓力及頂鍛時間決定。摩擦階段要使45鋼和高速鋼接觸面上的低熔點化合物等有害雜質(zhì)都被擠出，最后在適當?shù)捻斿憠毫ο聰D壓在一起。
焊接時，由于45鋼在高溫下強度很底，在摩擦壓力下會產(chǎn)生很大的壓縮變形，形成很大的翻邊；而高速鋼由于有足夠強度使翻邊很小，這就使待焊表面高速鋼一側(cè)的低熔點化合物未被完全擠出，焊后容易產(chǎn)生裂紋，在不銹鋼絲錐使用過程中裂紋擴展造成斷裂。
此外，不銹鋼絲錐焊接后如果消除應(yīng)力不及時，也很容易在熱影響區(qū)產(chǎn)生斷裂。
因此，在生產(chǎn)中我們采用在45鋼一端加保護套的方法解決上述問題。由于保護套限制了45鋼被過量壓縮，保證了焊接時摩擦壓力傳遞到高速鋼一側(cè)，使其翻邊增大，接觸面上的有害雜質(zhì)被擠出來，焊接很牢固。同時焊接后要立即將不銹鋼絲錐投入到保溫爐中退火，以消除焊接應(yīng)力。
?。?）結(jié)構(gòu)不合理
若不銹鋼絲錐結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也會造成斷裂。
①不銹鋼絲錐有效截面積過小，導(dǎo)致單位截面積承載力過大，超過不銹鋼絲錐強度極限時發(fā)行的斷裂。
?、诓讳P鋼絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設(shè)計過渡圓角導(dǎo)致應(yīng)力集中，使用時易在應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂。柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近，導(dǎo)致復(fù)雜的焊接應(yīng)力與截面過渡處的應(yīng)力集中相迭加，產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致不銹鋼絲錐在使用中斷裂。
?。?）熱處理工藝不當
不銹鋼絲錐熱處理時，若淬火加熱前不經(jīng)預(yù)熱、淬火過熱或過燒、不及時回火及清洗過早都有可能導(dǎo)致不銹鋼絲錐產(chǎn)生裂紋。
?。?）使用不當
不銹鋼絲錐在使用中遇到高硬工件、尺寸不規(guī)范工件或加工時不銹鋼絲錐與被加工件不同心，導(dǎo)致扭力過大，也可能導(dǎo)致不銹鋼絲錐折斷。
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