מחבריםהם סוג של חלקים מכניים בשימוש נרחב לחיזוק חיבורים. הם מיושמים באופן נרחב בתעשיות שונות, כולל מכונות, ציוד, כלי רכב, רכבות ותחומים אחרים. ניתן לראות סוגים שונים של מחברים בכל מקום, מה שהופך אותם לאחד החלקים המכניים הבסיסיים הנפוצים ביותר. הם מאופיינים במגוון רחב של מפרטים, ביצועים ושימושים שונים, ורמה גבוהה מאוד של סטנדרטיזציה, סדרה והכללה. ברגע שהמחברים נכשלים, הם יגרמו להשפעות חמורות. לכן, יש צורך לחזק את הניתוח של הגורמים לכשל של מחברים ולמצוא אמצעי שיפור תואמים. בשילוב עם הידע הרלוונטי של מחברים, הפרטים משותפים כדלקמן:
1. סדקים לכיבוי פני השטח
סדקים לכיבוי פני השטח מתייחסים לסדקים הנוצרים במהלך תהליך ההמרה או במהלך אחסון בטמפרטורת החדר לאחר ההמרה; האחרון נקרא גם סדקי הזדקנות. במהלך תהליך ההמרה, כאשר הלחץ הנוצר מהמרווה גדול מחוזק החומר עצמו וחורג ממגבלת העיוות הפלסטי, ייווצרו סדקים. סדקי כיבוי מתרחשים בדרך כלל זמן קצר לאחר תחילת הטרנספורמציה המרטנסיטית. להפצה של סדקים אין דפוס קבוע, אך הם נוטים בדרך כלל להיווצר בפינות החדות ובשינויים פתאומיים בחתך של חומר העבודה. סדקי כיבוי הנגרמים על ידי קצב קירור מוגזם באזור הטרנספורמציה המרטנסיטית מפוזרים לרוב בצורה טרנסגרנורית, עם סדקים ישרים וסדקים לא קטנים מסביבם.
סדקי כיבוי הנגרמים על ידי טמפרטורת חימום מרווה גבוהה מדי מופצים כולם בצורה בין-גרעינית, עם קצוות סדקים חדים ודקים ומאפייני התחממות יתר; ניתן לראות מרטנזיט אצילי גס בפלדה מבנית, וניתן לראות קרבידים אוקטיים או זוויתיים בפלדת כלי עבודה. חלקי עבודה מפלדת פחמן גבוהה- עם פירוק משטח נוטים יותר ליצור סדקים רשתיים לאחר מרווה. הסיבה לכך היא שהתרחבות הנפח של השכבה המפורקת על פני השטח במהלך כיבוי וקירור קטנה מזו של הליבה הלא-מפוררת, וחומר פני השטח נמשך ונסדק על ידי התרחבות הליבה ליצירת סדקים רשתיים. נוכחותם של סדקי מרווה פני השטח תוביל לשבר פתאומי של הבורג, ומקור השבר של שבר כזה ממוקם על פני השטח.
2. מומנט יתר
אזעקת מומנט נפוצה בתהליך הרכבת הברגים בשיטת הזווית לשליטה במומנט.
מצבי הכשל והגורמים להגבלת מומנט יתר של המחבר הם כדלקמן:
(1) לאחר ההרכבה, המומנט הסופי של החלק גבוה מגבול הבקרה העליון או נמוך מגבול הבקרה התחתון. הסיבה היא שטווח בקרת מומנט ההרכבה של החלק אינו סביר, מה שמתבטא ספציפית בטווח הבקרה המוגדר קטן מדי, או שטווח הבקרה עובר מעלה או מטה.
(2) המומנט מגיע לגבול העליון ומעורר אזעקה לפני-הידוק מראש לזווית שנקבעה מראש. הסיבה היא שמקדם החיכוך של החלק עצמו חורג מהגבול העליון, מקדם החיכוך של התאמת החלק חורג מהגבול העליון, או שיש הפרעה בין חלקים, הגורמת לעלייה חדה במומנט ההרכבה.
(3) בתנאי התקנה רגילים, מתרחשת אזעקת גבול מומנט תחתון. הסיבה היא שמקדם החיכוך של החלק עצמו חורג מהגבול התחתון או מקדם החיכוך של התאמת החלק חורג מהגבול התחתון, ומומנט ההתאמה בהברגת החלק גדול מהמומנט ההתחלתי (כלומר צריכה מופרזת של מומנט הברגה), המקובל בתהליך הידוק של אומי נעילה.
3. שבירות מימן
מחברים נוטים להתפרקות מימן, שהיא אחת הגורמים העיקריים לשבר של מחברים. התפרקות מימן היא תופעה שבה אטומי מימן נכנסים ומתפזרים לתוך מטריצת החומר כולה. כאשר אטומי מימן נכנסים למטריצת החומר, הם גורמים לעיוות סריג של מטריצת החומר, הורסים את מצב שיווי המשקל המקורי, וגורמים לחומר להיות נוטה להיסדק כאשר הוא נתון לכוחות חיצוניים. כאשר מופעל עומס חיצוני עללִדפּוֹק, אטומי מימן נודדים לאזור של ריכוז מתח גבוה, ויוצרים מתח גדול בין קצוות גבולות הגביש, מה שמוביל לשבר בין-גרגירי של המחבר. אם המחבר מכיל מימן במצב קריטי לפני ההתקנה, הוא בדרך כלל ישבר תוך 24 שעות; ברגע שמימן נכנס לאגר, לא ניתן לחזות את זמן השבר.
4. אמצעי שיפור
4.1 אמצעים למניעת סדקים כיבוי פני השטח:
(1) התאם באופן סביר את הפער בין מרווה האינדוקציה לחומר העבודה, בחר בקפדנות פרמטרים מתאימים של אספקת חשמל בתדר ביניים ופרמטרים של תהליך ההמרה בהתאם לדרישות התהליך, להבטיח חימום היקפי אחיד של המוצר, ולמנוע מהטמפרטורה המקומית לחרוג מטמפרטורת ההמרה הרגילה.
(2) שפר את המבנה של משרן המרווה, שנה את מבנה החתך העגול בקצה העליון ובקצה הזנב של המשרן למבנה חתך מלבני, הפחת את מהירות החימום של המשרן בקצה ובזנב, ומונע מהקצה והזנב להתחמם מהר מדי ולחרוג מהשליטה על תהליך הטמפרטורה ולחרוג מהתהליך החימום.
(3) צמצם את מספר המוליכים המגנטיים של משרן ההמרה באזור המעבר בסוף ההמרה, והפחת כראוי את כניסת החום באזור זה.
אמצו את שיטת המרווה "חימום-חימום-מקדם" כדי להבטיח טמפרטורת חימום אחידה של המוצר.
הארך כראוי את זמן הקירור המושהה לאחר חימום בתדר ביניים.
יישם את תהליך-הבינון העצמי. לשלוט בקפדנות על הלחץ, קצב הזרימה, הטמפרטורה וזמן הקירור של נוזל הקירור המכווה בהתאם לפרמטרים הטכניים של התהליך; לאחר הפסקת ריסוס הנוזל, השתמש בחום השיורי של חומר העבודה כדי להעלות את הטמפרטורה של השכבה המוקשה לטיפול- עצמית, כדי לשמור על קשיות פני השטח גבוהה ועמידות טובה בפני שחיקה, לייצב את המבנה הרווה בזמן, ולהפחית את שיא המתח במתיחה.
4.2 אמצעי שיפור לבקרת מומנט
אמצו את שיטת בקרת זווית-מומנט: תחילה הברג את הבורג למומנט קטן (בדרך כלל 40%~60% ממומנט ההידוק, שנקבע לאחר אימות התהליך), ואז התחל מנקודת מומנט זו והברג לזווית שצוינה. שיטה זו מבוססת על זווית מסוימת, הגורמת לבורג לייצר התארכות צירית מסוימת ולדחיסה של החלק המחבר. מטרתו היא להבריג את הבורג למשטח המגע ההדוק, להתגבר על גורמים לא אחידים כגון אי אחידות פני השטח, וכוח ההידוק הצירי הנדרש לאחר מכן נוצר על ידי הזווית. לאחר קביעת הזווית, ניתן להתעלם מהשפעת התנגדות החיכוך על כוח ההידוק הצירי, כך שהדיוק שלה גבוה יותר מזה של שיטת בקרת המומנט הפשוטה. המפתח של שיטת בקרת הזווית-מומנט הוא לקבוע את נקודת ההתחלה של הזווית; לאחר קביעת נקודת ההתחלה של הזווית, ניתן להשיג דיוק הידוק גבוה.
4.3 אמצעים למניעת שבירת מימן
(1) תקן את תהליך הציפוי ויישם בקפדנות את הטיפול בדה-hydrogenation. שימוש בהפיכות של מימן במתכות לביצוע טיפול דהידרוגנציה על ברגים מצופים אלקטרו, היא שיטה חשובה להפחתת או להעלמת שבירות המימן. במהלך הטיפול, לשים את האלקטרוניברגי פלדהלתוך תנור לחימום, טמפרטורת האפייה היא בערך 200 מעלות, וזמן האפייה מותאם לפי חוזק הפלדה-ככל שהחוזק גבוה יותר, זמן האפייה ארוך יותר. מימן בחומר הבריח יוצר גז מימן ועולה על גדותיו בטמפרטורה גבוהה, ובכך משיג את מטרת הדה-הידרוגנציה.
(2) לאמץ את תהליך ציפוי האלקטרוניקה- הנמוך. ריפוי מימן נמוך- הוא תהליך שפותח בשנות ה-60 וה-70 למחקר של שבירות מימן של חלקי מטוסים, כולל ציפוי קדמיום נמוך-מימן, קדמיום-שביר מימן נמוך-ציפוי-מימן נמוך, ציפוי-מימן נמוך. ריפוי מימן נמוך-מחייב חיסום הפגת מתח לפני הציפוי, ואסור להחמיץ חומצה חזקה; יש להשתמש בהתזת חול להסרת אבנית תחמוצת ומזהמים פני השטח, או יש להשתמש בטיפול בחום ואקום כדי למנוע יצירת אבנית תחמוצת. במהלך תהליך הציפוי, מחד, התאם את נוסחת תמיסת הציפוי, ומצד שני, צמצם את ספיחת חלקיקי המימן על ידי הפחתת המתח ושליטה קפדנית על צפיפות הזרם. התהליך שלאחר מכן עדיין צריך ליישם בקפדנות דה-הידרוגנציה באפייה, וזמן ה-dehydrogenation הוא לא פחות מ-18 שעות.
