Οι διαδικασίες ηλεκτρολυτικής επίστρωσης συνοδεύονται από αντιδράσεις έκλυσης υδρογόνου. Η διείσδυση υδρογόνου στο υπόστρωμα ενέχει υψηλό κίνδυνο αστοχίας για συνδετήρες υψηλής αντοχής, οδηγώντας συχνά σε "καθυστερημένη θραύση" μετά τη συναρμολόγηση - ένα ποιοτικό ζήτημα που είναι γνωστό ότι είναι δύσκολο να προβλεφθεί σε περιβάλλοντα μηχανικής. Για τις βίδες αυτοσφίγγισης, η διαδικασία εγκατάστασης δημιουργεί υπολειπόμενη θλιπτική τάση στη ζώνη ασφάλισης. Όταν συνδυάζεται με τον κίνδυνο ευθραυστότητας υδρογόνου από την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, αυτό καθιστά τα εξαρτήματα επιρρεπή σε εύθραυστα σπασίματα υπό φορτίο. Τέτοιες αστοχίες δεν συμβαίνουν αμέσως. Αντίθετα, συνήθως εκδηλώνονται αρκετές ώρες μετά τη συναρμολόγηση.
Ο μηχανισμός της ευθραυστότητας του υδρογόνου περιλαμβάνει τα άτομα υδρογόνου που διαχέονται στο μέταλλο και μεταναστεύουν προς περιοχές συγκέντρωσης τάσεων. Σε ελαττώματα υλικού, αυτά τα άτομα συνδυάζονται για να σχηματίσουν μόρια υδρογόνου, δημιουργώντας εσωτερική πίεση. Όταν αυτή η εσωτερική πίεση που συνδυάζεται με την υπολειπόμενη τάση από τη λαμαρίνα και τα εξωτερικά λειτουργικά φορτία-υπερβαίνει την αντοχή διαρροής του υλικού, εμφανίζεται θραύση. Επειδή η διάχυση των ατόμων υδρογόνου μέσω του χάλυβα απαιτεί χρόνο, αυτή είναι η βασική αιτία καθυστερημένης θραύσης. Επιπλέον, οι επικαλύψεις ψευδαργύρου και καδμίου λειτουργούν ως φραγμοί που εμποδίζουν τη διαφυγή του υδρογόνου, καθιστώντας τη διαχείριση της αφυδρογόνωσης πιο δύσκολη. Το εύρος θερμοκρασίας για αφυδρογόνωση με βάση το ψήσιμο πρέπει να είναι προσεκτικά ισορροπημένο: πρέπει να είναι αρκετά υψηλό ώστε να προάγει την απελευθέρωση υδρογόνου από το υπόστρωμα, αλλά αρκετά χαμηλό για να αποφευχθεί η μείωση της σκληρότητας του υλικού ή η διακύβευση των ιδιοτήτων της επικάλυψης.
Στην πρακτική της μηχανικής, ο κίνδυνος διείσδυσης υδρογόνου μπορεί να μετριαστεί μέσω τριών πρωταρχικών προσεγγίσεων. Για μια βίδα αυτο-σφίγγισης και παρόμοιους συνδετήρες, κατά την προεπεξεργασία, προτιμάται η αμμοβολή για την αφαίρεση σκουριάς. Εάν χρησιμοποιείται όξινη αποξήρανση, θα πρέπει να προστεθούν αναστολείς διάβρωσης στο όξινο διάλυμα. Για την απολίπανση, προτιμώνται οι χημικές μέθοδοι ή οι μέθοδοι που βασίζονται σε διαλύτες. Εάν χρησιμοποιείται ηλεκτροχημική απολίπανση, θα πρέπει να ακολουθηθεί μια ακολουθία καθοδικού καθαρισμού που ακολουθείται από ανοδικό καθαρισμό. Όσον αφορά την ίδια τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, τα λουτρά αλκαλικής επιμετάλλωσης ή τα λουτρά υψηλής απόδοσης ρεύματος έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλότερη έκλυση υδρογόνου. Επιπλέον, υπό την προϋπόθεση ότι πληρούνται οι απαιτήσεις αντοχής στη διάβρωση, μπορεί κανείς να επιλέξει συστήματα επίστρωσης στα οποία το υδρογόνο έχει χαμηλότερη διαλυτότητα.
Η ανακούφιση από το στρες πριν από την επιμετάλλωση και η αφυδάτωση με βάση το ψήσιμο μετά την επιμετάλλωση είναι τα τυπικά μέτρα ελέγχου. Για εξαρτήματα που έχουν υποστεί σβέση ή συγκόλληση, οι εσωτερικές πιέσεις θα πρέπει να εκτονώνονται με σκλήρυνση πριν ξεκινήσει η διαδικασία επιμετάλλωσης. Μετά την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, το υδρογόνο συνεχίζει να μεταναστεύει βαθιά μέσα στο υπόστρωμα. Τα βιομηχανικά πρότυπα συνιστούν την έναρξη μιας διαδικασίας αποθραύσης (αφαίρεση υδρογόνου) εντός μίας ώρας μετά την επίστρωση, με μέγιστη επιτρεπόμενη καθυστέρηση τριών ωρών. Οι τυπικές θερμοκρασίες ψησίματος κυμαίνονται από 150 βαθμούς έως 300 βαθμούς, με χρόνους διατήρησης μεταξύ 2 και 24 ωρών. Αυτές οι παράμετροι πρέπει να προσαρμόζονται με βάση τις διαστάσεις του εξαρτήματος, την αντοχή του υποστρώματος και τον τύπο επιμετάλλωσης. Για τα γαλβανισμένα μέρη, το τυπικό εύρος ψησίματος είναι 110 μοίρες έως 220 μοίρες, ενώ για τα επικαλυμμένα με κάδμιο εξαρτήματα, το ανώτερο όριο θερμοκρασίας είναι χαμηλότερο - γενικά 180 μοίρες έως 200 μοίρες - για να αποφευχθεί η ευθραυστότητα που προκαλείται από το κάδμιο.
Η σκληρότητα του υλικού χρησιμεύει ως άμεσος δείκτης ευαισθησίας στην ευθραυστότητα του υδρογόνου. Για τις βίδες στρογγυλής κεφαλής και άλλους συνδετήρες από χάλυβα, ο κίνδυνος θραύσης που προκαλείται από το υδρογόνο αρχίζει να αυξάνεται όταν η σκληρότητα του χάλυβα πλησιάζει το HRC 38. Τα μέρη με σκληρότητα που υπερβαίνει το HRC 43 απαιτούν διαδικασία αποθραυστικότητας μετά την επίστρωση, ενώ εκείνα με σκληρότητα κοντά στο HRC 60 πρέπει να υποβληθούν σε ψήσιμο αμέσως μετά την επιφανειακή επεξεργασία. Εκτός από τη σκληρότητα, πρέπει να αξιολογηθούν και άλλοι παράγοντες, όπως η ταξινόμηση ασφαλείας του εξαρτήματος, οι διαστάσεις διατομής, οι συγκεντρώσεις τάσεων (εγκοπές), ο τύπος επιμετάλλωσης, οι συνθήκες φόρτωσης και τυχόν ιστορικό προηγούμενων αστοχιών. Τα μέρη που υπόκεινται σε υψηλή τάση εφελκυσμού διατρέχουν σημαντικά υψηλότερο κίνδυνο ευθραυστότητας υδρογόνου σε σύγκριση με εκείνα που υπόκεινται σε καθαρά θλιπτική τάση.
Για τους αυτοσφιγκτήρες μπουλονιών, η μηχανική επικύρωση -πέρα από τη δοκιμή εξόδου ροπής και ώθησης- πρέπει να περιλαμβάνει αξιολόγηση για ευθραυστότητα υδρογόνου, διακρίνοντας συγκεκριμένα τη ρωγμή που προκαλείται από το υδρογόνο και το σχίσιμο του φύλλου υλικού. Κατά τα στάδια της προμήθειας και της επανεξέτασης της διαδικασίας, είναι σημαντικό να προσδιορίσετε το υλικό φύλλου, τη σκληρότητα, τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και τις παραμέτρους αποθραυστικότητας. Η επιλογή δεν πρέπει να βασίζεται αποκλειστικά στις προδιαγραφές του νήματος. Εάν έχει ήδη συμβεί ρωγμή που προκαλείται από το υδρογόνο, το υδρογόνο θα έχει διαχυθεί σε βαθιά ελαττώματα, καθιστώντας την αρχική σκληρότητα μη ανακτήσιμη μέσω του ψησίματος. τέτοια μέρη πρέπει να απορριφθούν.
Σε περίπτωση αΒίδα συμπίεσης με αυτοσφιγκτήραθραύση, το πρώτο βήμα είναι η επαλήθευση της συμμόρφωσης με τα πρωτόκολλα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης (απορρόφηση υδρογόνου) και αποθραυστικότητα. Στη συνέχεια, ελέγξτε την ομοαξονικότητα της εγκατάστασης, τη σκληρότητα του φύλλου υλικού και τη διάμετρο της οπής - μην ρυθμίζετε απλώς τη δύναμη εγκατάστασης (προσαρμογή πίεσης). Ολόκληρο το πρωτόκολλο επεξεργασίας επιφανειών και αφθραυστότητας πρέπει να επικυρώνεται εκ νέου κάθε φορά που υπάρχει αλλαγή στην ποιότητα του υλικού φύλλου, στην κατάσταση θερμικής επεξεργασίας ή στον τύπο επιμετάλλωσης, διασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του συναρμολογημένου αρμού.
επικοινωνήστε μαζί μας
